1850
1900
1950
2000
1820
1830
1840
1920
1930
1940
1970
1980
1990
2020
1870
1880
1890
Попытки получить и зафиксировать изображение велись еще в Эпоху Возрождения. Первая фиксация конечно была доступна только благодаря художникам, которые в свою очередь начали использовать для создания своих картин простейшее изобретение – камеру обскуру, перенося с помощью нее проекции изображения на картину. Это станет отправной точкой в открытии фотографии.
Как это работает?
Принцип действия основан на прямолинейном распространении света. Камера представляет собой темную комнату с круглым отверстием на одной из стен. Проходя через это отверстие, свет проецирует перевернутое изображение.
Точную дату появления этого устройства назвать очень сложно, поскольку оно с древних времен упоминается в работах многих ученых и деятелей искусств. Такая камера-обскура долгое время служила для механической зарисовки предметов внешнего мира. Но, как мы помним, изображение было перевернутым и обводить его в таком виде было трудно. В 1686 году важное усовершенствование сделал Йоганнес Цан, ему удалось создать переносную камеру-обскуру с зеркалом под углом 45°. Это конструкция и послужила в дальнейшем прототипом для создания первых фотоаппаратов.
На данном этапе есть только проекция изображения на плоскости, которая переводится вручную. Проблема заключается в фиксации. Поэтому дальше последует долгий процесс опытов и исследований, чтобы найти реагенты для приготовления светочувствительной основы, на которой могло бы формироваться изображение.
Следующий важный этап на долгом пути в становлении фотографии.
Стоит отметить, что изобретению дагеротипии предшествовал процесс гелиографии, изобретенный Нисефором Ньепсом. Для создания светочувствительной основы он пробовал использовать смесь асфальта (горной смолы), угольной пыли и лавандового масла, с помощью чего ему удалось зафиксировать первое фотографическое изображение «Вид из окна в Ле Гра» в 1826 году. Но процесс был настолько несовершенен, что не получил развития и распространения.
Одновременно с Ньепсом опыты проводил французский художник и изобретатель Луи Жак Манде Дагер. В 1827 году они объединили свои усилия, но после скоропостижной кончины Ньепса в 1833 году Дагер продолжил работу самостоятельно и смог добиться немалых успехов. В январе 1839 года на заседании французской Академии наук был сделан подробный доклад о результате его многолетних трудов. После чего, 19 августа этого же года дагеротип представили широкой публике.Дата - 19 августа стала знаковой и была провозглашена Всемирным Днем Фотографии.
Как это работает?
Дагеротипия – прямой позитивный процесс получения изображения, который выполнен на серебряной или медной посеребрённой пластине посредством камеры обскура Изображение формировалось за счёт химической реакции между серебром, ртутью и светочувствительным слоем йодистого серебра на пластине. Процесс был достаточно долгим и мог занимать 30-40 минут, а сделанное изображение при этом являлось уникальным и производилось в одном экземпляре.
Спустя какое-то время на смену дагеротипам пришли амбротипы, как более дешевая альтернатива (вместо металлической пластины основой для изображения стало стекло). А после появился еще один процесс – ферротипия (в качестве основы использовалась железная или оловянная пластина).
Все три описанные выше процессы фотографии можно объединить в одну группу так называемых «кейсовых фотографий». У дагеротипов помещение фотографии в кейс было обусловлено хрупкостью и уязвимостью готового изображения. Впоследствии таким образом стали оформлять и другие виды фотографий на нестандартных основах — амбротипы и ферротипы, в том числе для имитации более раннего и дорогого фотопроцесса. При этом попытки усовершенствовать процесс или придумать более доступные и простые аналоги не прекращались, поэтому к концу XIX века кейсовые фотографии были вытеснены более передовыми способами получения изображений.
«Giroux» - первая в мире камера, произведенная в серийном объеме. В 1839 году Дагер и Исидор Ньепс (сын покойного Нисефора Ньепса) подписали контракт с Альфонсом Жиру, предоставляя ему права на продажу материалов и оборудования, необходимых для создания дагеротипных изображений. Камера Жиру стала усовершенствованной версией аппарата, который Дагер использовал в своих новаторских экспериментах в области фотографии. Она была оснащена широкоугольным объективом, созданным Шарлем Шевалье, известным разработчиком оптических систем для микроскопов и других устройств. В камере также был установлено зеркало под углом 45° к фокусирующему стеклу, на котором формировалось изображение перед загрузкой и экспонированием чувствительной пластины. Жиру смог добиться всеобщего успеха во Франции и за ее пределами. Вскоре после того, как процесс дагеротипии получил широкую популярность, к созданию камер подключились и другие производители.
Главной целью всех исследователей и ученых в области фотографии было получение максимально четких и резких изображений, приближенных к реальности и, конечно же, возможность их тиражирования. Поэтому от печати на стекле и металлических платинах мы переходим к бумаге. Печать такого типа тоже претерпела множество изменений с годами и имела несколько фаз развития.
ОДНОСЛОЙНЫЕ ОТПЕЧАТКИ (слой бумаги, на который нанесен светочувствительный раствор)
Первыми были отпечатки на соленой бумаге. Создателем данной техники считается Уильям Генри Фокс Тальбот. Отпечатки на соленой бумаге появились примерно в тоже время, что и дагеротипы, но изображение получалось настолько нечетким, что опыты нельзя было считать успешными. Однако Тальбот не остановился на достигнутом и следующим уже более удачным его опытом был процесс калотипии. Он понял, что если взять более тонкую бумагу, то изображение будет просвечивать, и его можно будет использовать в качестве исходника для создания копий. Так впервые появляется такое понятие как «негатив» (изображение, где светлые участки выглядят темными, а темные – светлыми, а также где цвет инвертирован).
ДВУХСЛОЙНЫЕ ОТПЕЧАТКИ (фотография формируется не на самой бумаге или подложке, а в эмульсионном слое, который наносится поверх бумажных волокон)
Техника калотипии, безусловно, была прекрасным изобретением своего времени, но требовала существенных доработок, поскольку качество печати все еще было далеко не на высшем уровне.
На смену ей пришли двухслойные отпечатки, а самым удачным и популярным видом таких отпечатков была альбуминовая печать. Альбумин (яичный белок) стал использоваться в качестве дополнительного слоя для покрытия бумаги.
ТРЕХСЛОЙНЫЕ ОТПЕЧАТКИ (бумага покрывалась эмульсией, а поверх всего наносился светоотражающий защитный слой)
Здесь первой была коллодионовая печать. Коллодий (раствор целлулоида в этиловом эфире и спирте) и раньше использовался для создания эмульсионного слоя, но только с появлением третьего защитного баритового слоя стало возможно использовать его на бумаге. Светочувствительность таких отпечатков была намного больше, чем у альбуминовых, но при этом коллодионовая печать требовала сложного процесса изготовления бумаги (фотограф сам готовил светочувствительный слой непосредственно перед съемкой и мог снимать только, пока он не высох). Решить эту проблему удалось с изобретением желатиновой печати, в которой был усовершенствован эмульсионный слой. Как уже можно догадаться из названия, в его составе был желатин. С появлением сухих желатиновых пластин стало возможным осуществлять печать промышленным способом.
Так мы плавно подходим к этапу, где пленка существует в уже привычном нам виде сменных катушек на определенное количество кадров. Все это стало возможным благодаря Джорджу Истмену.
Истмен был банкиром, чья жизнь никак не была связана с фотографией. Но необходимость создания снимков в одной из поездок привела его в это ремесло. На тот момент Истмена сильно смущала необходимость везти с собой огромную камеру с пластинами и целой проявочной лабораторией, так что он решил подготовиться и занялся самостоятельными опытами по упрощению процесса работы с фотографиями. Поездка так и не состоялась, но Истмену удалось наладить собственное производство по изготовлению фотопластин (Eastman Dry Plate Company 1881 г.), а затем и фотопленки (Eastman Dry Plate and Film Company 1884г.), которую Джордж придумал скручивать и помещать в специальную круглую кассету, чтобы использовалась в камере вместо пластин.
В 1888 году Истмен создает и регистрирует свою компанию «Kodak» (название само по себе не несет никакой смысловой нагрузки, история гласит, что Джорджу просто нравилась буква «К», и он старался придумать что-то запоминающееся, что звучало бы одинаково хорошо на всех языках мира). И в этом же году компания представляет первую камеру. Она обладала фиксированным фокусом и позволяла сделать ровно 100 фотографий. Все это обходилось в 25 долларов – довольно дорого по тем временам. Понимая это, Истмен сразу же поставил своей целью максимальное удешевление фотографии. Через два года в продажу поступил фотоаппарат с пленкой на 48 кадров, который обходился дешевле за счет сниженной стоимости производства, а еще спустя 10 лет был представлен фотоаппарат Brownie с пленкой на 6 кадров, который стоил всего 1 доллар. Камера продавалась по себестоимости или даже в убыток, заработок шел исключительно за счет расходных материалов.
Первая рулонная камера «Kodak», работающая по принципу «наведи и снимай», произвела революцию на рынке фотографии благодаря простоте использования и свободе от химии в темной комнате. Безупречно работал и главный рекламный слоган компании «Вы нажимаете кнопку, мы делаем все остальное». Так фотография стала доступной практически каждому, а пленка на рулоне была принята как ключевая концепция на долгие годы вперед.
ПЛЕНКА 35мм.
Как удалось прийти к единому стандарту 35мм?
В фотографию этот формат пленки пришел из кино. Лаборатория Эдисона выбрала 35 мм в качестве ширины пленки для своей системы киносъемки. Вскоре вокруг этого формата стали строиться и фотоаппараты. Первой была камера Simplex, выпущенная в 1914 году компанией «Multi Speed Shutter», которая изначально занималась как раз производством кинокамер. При этом в формат кадра в кинематографе был 24 x 18 мм, но, удалив металлическую маску с плоскости пленки, получился негатив 24 x 36 мм. Этот размер «двойного кадра» вскоре и стал стандартом для 35-мм камер.
Но широкую популярность ему принесла вовсе не камера «Simplex», это заслуга небезызвестной нам компании «Leica». Камера с одноименным названием «Leica» была сделана по самым высоким механическим стандартам. Все было разработано, чтобы помочь фотографу делать фотографии высочайшего качества самым простым способом. Ее изобретатель Оскар Барнак разработал прототипы еще в 1913 году, а в 1925 году Эрнст Лейц представил 35-миллиметровую Leica A, продававшуюся в США как Leica I Model A. «Маленькие негативы, большие снимки» — таков был девиз Барнака. Ширина 35 мм пленки обеспечивала баланс между качеством изображения и удобством использования.
СРЕДНИЙ ФОРМАТ
Несмотря на возрастающую популярность небольших камер формата 35 мм, не все фотографы были ими довольны, поскольку для лучшего качества отпечатков нужны были большие негативы.
Создать идеальную камеру, объединив при этом зеркальную систему с ее возможностями смены объективов и пленку большего размера, взялся Виктор Хассельблад. Компания «Victor Hasselblad Aktiebolag» занялась фотографической продукцией вскоре после того, как Истмен представил сухие пластины. Фактически они стали его шведским дистрибьютором. Позже Виктор пришел к производству собственных камер, и стоит отметить, что добился немалых успехов в этом. Многие профессионалы сходятся во мнении, что Hasselblad 1600F, представленная в 1948 году, была первой в серии почти идеальных камер. Наряду с Rolleiflex (TLR - двухобъективными зеркальными камерами) 1600F стала новым классом профессиональных камер, известных как модели среднего формата, которые использовали квадратные негативы размером 2½ x 22 дюйма (6 x 6 см). Еще одним доказательством признания трудов Хассельблада стало заключение контракта с НАСА на поставку специальных камер для пилотируемых космических полетов.
Средний формат заинтересовал и других производителей, так что вскоре такие камеры появились у брендов Pentax и Mamiya и т.д. И даже на сегодняшний день, несмотря на то, что камеры с Full Frame матрицами (аналогичными пленке 35мм) позволяют добиваться невероятного качества картинки, наследие Hasselblad и среднего формата продолжает жить в достаточно дорогостоящих цифровых моделях. .
По мере развития камер росли и потребности потребителей. Важным пунктом была фокусировка и удобство ее использования, поэтому в первой половине 20 века начинают появляться дальномерные камеры.
Вообще дальномеры как самостоятельные устройства применяли и ранее: в конце XIX века их использовали в основном в военной и навигационной сферах. В 1920-х годах некоторые производители начали адаптировать дальномеры для использования в фотокамерах. Одними из первых это сделали разработчики «Leica», выпустив первую модель со встроенным сопряженным дальномером. Она использовала систему оптического дальномера, что позволяло фотографам точно определять расстояние до объекта съемки. Это положило начало популярности дальномерных камер среди профессионалов и любителей.
Как это работает?
В основе принципа работы лежит явление параллакса, когда визуально совмещаются два изображения объекта, полученные с разных точек. Для наведения резкости фотограф смотрит через видоискатель и двигает кольцо фокусировки на объективе, пока два изображения в дальномере не совместятся. Когда изображения совмещены, это означает, что объектив настроен на нужную резкость для выбранной дистанции до объекта.
Несмотря на удобство работы и легкость дальномерных камер, без минусов, конечно, не обошлось: это и неточность кадрирования, и затрудненность съемки с длиннофокусными светосильными объективами, и невозможность работы в макро.
Решить проблемы и недочеты дальномерных камер удалось с изобретением зеркальных систем. Зеркальные камеры предлагали лучшее управление, позволяли использовать более качественные объективы и системы фокусировки, имели более широкий выбор объективов и возможность использования встроенной вспышки. Все эти факторы безусловно сделали их универсальным инструментом фотографов.
Первый зеркальный фотоаппарат, который считается предшественником современных, был создан в 1861 году. Были также и зеркальные фотоаппараты, которые использовали систему двойного объектива (Rolleiflex 1929 г.), но в контексте истории для нас конечно намного важнее зеркальные однообъективные камеры (SLR). Первой такой камерой формата 35 мм, выпускавшейся в больших масштабах, была Ihagee Kine Exakta, выпущенная в 1936 году в Германии.
Как это работает?
Свет, проходящий через объектив, отражается от зеркала и попадает на матовый фокусировочный экран, где формируется изображение, которое можно увидеть в видоискателе. Изображение в видоискателе при этом сверху и зеркально перевернуто.
Но уже в 1949 году компания «Zeiss Ikon» из Дрездена выпускает первую зеркальную камеру с пентапризмой – Contax S. Пентапризма располагалась наверху камеры в пирамидальном корпусе. Зеркало за объективом перенаправляло свет, идущий от объектива, на призму. После чего свет, попадающий на призму, снова перенаправлялся через три из пяти граней призмы, что правильно ориентировало изображение на глаз фотографа.
Таким образом, мы получили конструкцию, которая является общей для всех современных зеркальных фотокамер и используется до сих пор, в том числе и в цифровых моделях.
При этом реальную популярность зеркальным фотоаппаратам принесли вовсе не вышеупомянутые модели, а те самые знаменитые бренды, знакомые нам до сих пор. Одним первых лидеров в разработке и производстве зеркальных камер была компания «Pentax» (изначально Asahi Optical).Известность им принесли камеры Asahiflex I, оснащённая пентапризмой и Asahiflex II – зеркалка с быстрым автоподъёмом зеркала.
В конкуренции за рынок зеркальных 35мм камер также участвовали Nikon и Canon. Хотя изначально никто и подумать не мог, что два этих японских бренда станут настолько востребованными и популярными.
Nikon (изначально «Nippon Kogaku K.K.») с 1917 года выпускали оптику для различных областей. С 1930-х годов под их маркой Nikkor стали выпускаться объективы для фотоаппаратов, в том числе и для камер Canon. К 1946 году им удалось выпустить свой собственный фотоаппарат, который объединял в себе лучшие черты камер Leica и Contax. А в 1959 году появилась легендарная зеркальная камера Nikon F, ставшая "золотым стандартом" в фотожурналистике.
Canon, основанный в 1937 году, сразу начал с разработки и производства 35-мм камер. Первый прототип "Kwanon”, названный в честь буддийской богини милосердия, так и не был выпущен. Вместо этого в 1938 году мы получили популярную камеру Canon S. Дальше бренд активно развивался, внедряя новые технологии (такие как автофокус и программные режимы экспозиции) в свои фотоаппараты.
Вопрос оживления фотографии цветом стоял очень остро и давно. Первые значимые эксперименты были проведены еще 1861 году. Джеймс Клерк Максвелл показал, что может воспроизводить цвета, проецируя сочетание красного, синего и зеленого — процесс, известный как аддитивный и субтрактивный методы. Технология, построенная на этих двух системах, является основой для всей цветной фотографии. Но многие технически гениальные подходы, как этот, оказались сложными в производстве, дорогостоящими и к тому же зачастую неверно передавали цвета.
Следующим шагом навстречу цвету были автохромные пластин братьев Люмьер. Они использовались с 1907 по 1930е годы.
Как это работает?
На стеклянную пластину наносился слой лака, затем слой крахмала, частицы которого были окрашены в красный, зеленый и синие цвета с черной сажей между ними. Этот слой был своего рода фильтром, на который наносилась эмульсия. При просмотре на свету черно белая фотография становилась цветной. Изображения, полученные с помощью автохромов, имели своеобразный стиль, с заметными зернышками крахмала, напоминающий живопись.
Революционным в этом плане стало изобретение цветной пленки братьями Леопольдом Маннесом и Леопольдом Годовски. На эксперименты с цветом они решились после
просмотра фильма «Our Navy in Prizma Color», снятого с помощью двухцветного аддитивного процесса. Вдохновило их то, что цвет в нем на самом деле был ужасен. Так начались исследования. Спустя годы братья были приглашены на работу в компанию «Kodak» для разработки патента. 15 апреля 1935 года была анонсирована пленка Kodachrome. Сначала она была выпущена как 16-миллиметровая кинопленка, а в следующем году стала доступна для 35-миллиметровых фотокамер. Kodachrome содержала три слоя черно-белой пленки, сенсибилизированной к красной, зеленой и синей частям спектра. Для обработки пленки отправлялись в специальные лаборатории. Вслед за Kodachrome в 1946 году появляется пленка Ektachrome, она уже была проще в плане работы и проявки, так что фотографы могли делать это самостоятельно. К 1960-м и 1970-м годам самой популярной и продаваемой из когда-либо созданных стала пленка Kodacolor, которую выбирали миллионы фотографов.
Еще одним безусловно важным пунктом в истории развития фотографии можно считать появление фотоаппаратов моментальной печати.
Задача по созданию такой камеры для изобретателя Эдвина Лэнда определилась сама собой, когда он фотографировал свою маленькую дочь и обещал показать ей фотографии позже, а в ответ услышал «Почему я не могу увидеть их сейчас?». Спустя время заботливому отцу все-таки удалось решить эту проблему и создать камеру, которая воплотила эту идею в жизнь. Еще в 1937 году он основал свою компанию недорогих поляризационных фильтров «Polaroid Corporation». Именно под этим брендом в 1948 году и вышла всем известная камера «Polaroid», которая стала мировым бестселлером и имела мгновенный успех. Первая камера использовала рулонную пленку, произведенную «Kodak» для Polaroid, и выдавала готовые отпечатки всего за шестьдесят секунд.
Как это работает?
В кассете была пленка, состоящая из нескольких слоев, один из которых был негативом, второй - позитивом, а между ними находились капсулы с проявляющей пастой. После съёмки, пленка выталкивалась из камеры валиками, и капсулы с пастой лопались, запуская реакцию проявки. Смешиваясь с негативом, паста формировала позитивное изображение на втором слое пленки.
На развитие последующих моделей линейки камер «Polaroid» повлияло одно из изобретений Kodak – картридж. Он был разработан специально для их камер Instamatic, которые были известны своей простотой в использовании и удобным процессом загрузки пленки. Такой принцип подошел и для «Polaroid», со временем камера сама стала управлять проявкой, исключая необходимость вручную протягивать пленку через валики.
Моментальные фотографии долгое время оставались популярными. Однако технология Polaroid не выдержала прихода цифровой фотографии, и в феврале 2008 года компания объявила о прекращении производства. Несмотря на это, моментальная печать существовать не перестала, даже можно сказать, что сейчас она переживает возрождение, а преемником Polaroid стала компания «Fujifilm» с их торговой маркой «Instax», под которой выпускаются камеры моментальной печати и соответствующие картриджи.
Поначалу фотографы полагались на таблицы экспозиции, которые коррелировали настройки диафрагмы и затвора с чувствительностью пленки и освещением. К 1930-м годам стали популярны ручные экспонометры. И только к 1960- м c появлением первой камеры с TTL-экспонометром (Through The Lens) удалось совершить большой шаг вперед в электронной автоматизации этого процесса.
Фотоаппарат «Topcon RE-Super» был запущен в серийное производство в 1963 году, практически одновременно с этим токийская компания «Asahi Optical Company» представила свой прототип камеры «Pentax Spotmatic» (Asahi Pentax SP). Это были первые в мире фотоаппараты, которые предлагали то, что вскоре стало общим стандартом для всех зеркалок: измерение экспозиции через объектив.
ПЕРВЫЙ AF
Технология, которая появилась естественно не сразу и пережила множество усовершенствований – автофокус.
Первой серийной камерой с автофокусировкой стала «Konica C35 AF», выпущенная в 1977 году. Она использовала систему «Honeywell Visitronic AF» (VAF). Вслед за ней в 1979 году была выпущена камера «Pentax ME F», которая использовала заобъективный контрастный автофокус. Но реальным прорывом можно назвать камеру «Canon AF-35M», которая была выпущена также в 1979 году. Это была первая камера, в которой использовалась инфракрасная фокусировка. Система имела собственный источник света, который посылал инфракрасный сигнал и принимал отраженный свет для измерения расстояния. Сигнал был ограничен двадцатью семью футами, после чего камера выбирала фокусировку на бесконечность.
Всеобщая цифровизация не могла пройти мимо такой важной сферы как фотография. На смену пленочной фотографии с ее дорогими процессами проявки и печати пришли устройства, которые позволили захватывать, сохранять и просматривать изображения в электронном виде.
За точку отсчета здесь возьмем появление и последующее распространение разработок ПЗС-матриц. В 1973 году компания «Fairchild», одна из ведущих в отрасли, выпускает образцы черно-белых ПЗС-матриц разрешением 100х100 пикселей. И уже спустя год благодаря применению этой матрицы с телескопом будет сделана первая цифровая астрономическая фотография. Дальше эта разработка попадает в руки инженеров компании Кодак, а если точнее - Стиву Сассону, которому было поручено выполнить важнейшую задачу по созданию полноценной камеры с использованием электронного датчика. Сассону удалось объединить ПЗС-датчик с деталями кинокамеры Kodak и другими коммерчески доступными компонентами и схемами собственной разработки, чтобы создать в 1975 году первую в мире цифровую камеру. Она состояла из нескольких десятков плат и кассетного проигрывателя, прикрепленного сбоку. Весом 3,6 кг и размером с тостер камера могла делать черно-белые снимки разрешением 0,1 мегапиксель примерно за 23 секунды и записывала их на магнитную кассету. Для просмотра такого изображения требовался телевизор и магнитофон, что естественно на тот момент вызывало скорее больше сомнений, чем восторга, поскольку вставали логичные вопросы, как собрать альбом из таких фотографий и хранить их. И даже преимущество в виде отсутствия необходимости использовать пленку и бумагу для печати не возымели должного эффекта.
В 1980 году появляется камера «Sony Mavica» (Magnetic Video Camera) приспособленная для аналоговой записи неподвижных изображений на видеокассету или дискету. Главным достижением Sony стала разработка законченной системы хранения неподвижных видеокадров «Video Floppy», ставшей стандартом перед появлением цифровой фотографии. При этом качество изображения было ограничено использующимися телевизионными стандартами разложения, и кроме того аналоговый способ регистрации приводил к накоплению искажений в процессе обработки и передачи.
Компания «Kodak» тем временем также продолжала искать новый метод хранения изображений. Фотоаппараты семейства Kodak DCS представляли собой стандартный фотоаппарат «Nikon F3 HP» с установленным вместо съёмной задней крышки цифровым блоком. К 1990-м годам Kodak предлагала цифровые задники для известных 35-мм камер, таких как «Nikon» и «Canon». Эти устройства позволяли преобразовать традиционные пленочные фотокамеры со сменными объективами в цифровые. Запись происходила на жесткий диск, который находился в отдельном блоке весом около 5 кг. В то время не было создано такого жесткого диска, который бы помещался в корпус самой камеры. Только в 1994 году компания «SanDisk» создала известную сегодня «Флешку», дорабатывая ее с каждым годом. Создание компактной карты памяти стало толчком к развитию цифровой фотографии.
В 1988 году компания «Fuji» в сотрудничестве с «Toshiba» выпустила камеру «Fuji DS-1P», которая стала первой полноценной цифровой видеофотокамерой с ПЗС-матрицей и разрешением 0,4 Мп. Эта камера записывала изображения в формате NTSC на съемную карту памяти статического ОЗУ SRAM (Static RAM) со встроенной батарейкой для поддержания данных.
Однако при этом звание первой полностью цифровой потребительской камеры приписывают «Dycam Model 1» (также известной как Logitech FotoMan FM-1), поскольку предыдущие предложения «цифровых камер» были, по сути, видеокамерами. Камера «Dycam Model 1» была выпущена в 1990 году и имела стоимость примерно тысячу долларов, но по сравнению с современными зеркальными фотоаппаратами имела весьма ограниченные возможности. Разрешение было всего 376х240 пикселей, встроенная память достигала 1 мегабайта.
В конце 1990-х годов камеры начали предлагать более высокое разрешение. Например, в 1999 году «Canon» выпустила свою первую цифровую зеркальную камеру «EOS D30» с разрешением 3 Мп. В 2000 году «Nikon» представила «D1», первую профессиональную DSLR (цифровую зеркальную камеру) с разрешением 2,7 Мп, что положило начало эре цифровой фотографии среди профессионалов, а первой массовой цифровой зеркальной камерой доступной для любителей считается «Canon EOS 300D».
Спустя годы открытий и доработок появились фотокамеры с функцией записи видео, что привело к созданию гибридных устройств.
История гласит, что в 1987 году в Томас Нолл написал программу «Display» на своем компьютере Macintosh для отображения изображений в оттенках серого на черно-белом экране. Позже вместе с братом они решили доработать ее и уже совместно выпустили новую «ImagePro», которая позволяла настраивать цветные изображения. Их разработкой заинтересовалась компания «Adobe» и решила выкупить лицензию. Так в 1990 году был выпущен «Photoshop 1.0». Сначала он был предназначен исключительно для Macintosh, но достаточно быстро стал стандартным программным обеспечением для редактирования изображений на профессиональном и любительском уровнях.
Внедрение камеры в телефон тоже было своего рода революцией в плане удобства и доступности фотографии.
Первая камера в телефоне появилась в конце 1990-х годов, а именно в 1999 году в телефоне «Kyocera VP-210», имевшем фронтальную камеру с разрешением 0,1 мегапикселя. Но первым наиболее коммерчески успешным и доступным для потребителя стал телефон «Nokia 7650», представленный в 2002 году. Он создавал изображение всего в 300 килопикселей (0,3 МП), используя встроенную память объемом 1 МБ для хранения до пятидесяти пяти изображений базового уровня.
Отдельный разговор— внешние камеры, которые выпускались для разных устройств. Например, у той же «Siemens» была модель «C60» без встроенной камеры. Однако к телефону можно было докупить блок «QuickPic», который имел не только камеру на 0,3Мп, но и отдельную вспышку. Нечто подобное компания «Sony» выпускала и для своей портативной игровой приставки «PSP» — полноценные камеры появились только в ее последовательнице «PS Vita».
Камеры в современных смартфонах значительно улучшились и стали важной частью функциональности устройства. Помимо увеличения разрешения, за которым раньше гнались производители, сейчас стали внедрять еще и сложные алгоритмы обработки изображений для улучшения качества фотографий.
Современные цифровые камеры претерпели значительные изменения с момента появления пленочной фотографии. Переход от пленки к цифровым технологиям открыл новые горизонты для фотографов, предлагая мгновенный просмотр изображений, возможность редактирования и удобство хранения. Сегодня мы наблюдаем разнообразие камер — от компактных моделей до профессиональных зеркальных и беззеркальных систем, каждая из которых предлагает уникальные функции и возможности. Современные цифровые камеры оснащены высококачественными сенсорами, продвинутыми системами автофокуса и множеством режимов съемки.
МЕЙБРИДЖ
Чудо «движущихся картинок» впервые было реализовано благодаря фотографу Эдварду Мейбриджу, который проделал достаточно большую работу, занимаясь фотографией в движении. Первыми его «моделями» для съемок стали лошади. Он фотографировал их для того, чтобы помочь разрешить спор: все ли четыре копыта бегущей лошади отрываются от земли одновременно. Поиски ответа на этот вопрос заняли у Мейбрижа достаточно много времени, однако он смог добиться истины и при этом использовал полученные знания для изобретения “зоопраксископа” в 1879 году.
Как это работает?
Зоопраксископ представлял собой доработанный «волшебный фонарь» Гюйгенса (проектор, показывающий статичное изображение на стену). Помещенная внутрь устройства катушка с намотанной серией снимков различных фаз движения при вращении создавала ощущение движения объекта в окошке устройства.
ЛЕПРЕНС
Говоря про историю кинематографа хочется также упомянуть историю французского инженера Луи Эме Огюстен Лепренса. Его имя практически никому неизвестно, а изобретения так и остались непризнанными, хотя его разработки должны были опередить изобретения Эдисона и братьев Люмьер. В 1887 Лепренс создал самую первую в мире кинокамеру для съемки движущихся объектов и спустя год получил на неё патент в Англии, Франции и США. В своей самой первой камере он использовал 16 объективов, которые поочередно делали снимки на рулонную фотобумагу компании «Kodak». На неё был снят самый первый в истории короткометражный фильм "Человек, поворачивающий за угол". Позже Лепренсу удалось усовершенствовать свое устройство, так что камера работала всего с одним объективом, но когда в 1890 году он собирался запатентовать свое устройство, то таинственным образом исчез. Позже изобретателя признают мертвым, а его патенты аннулируют в связи с исчезновением.
ЭДИСОН И ДИКСОН
После исчезновения французского инженера в 1891 году Томас Эдисон подает патент на «кинетоскоп» (от греч. «кинетос» — движущийся, «скопео» — смотреть) и «кинетограф» (от греч. «кинетос» — движущийся, «графо» — писать). Эдисон, изучая труды уже известного нам Мейбриджа, понял, как создать иллюзию движения, и благодаря совместной работе с Диксоном ему удается выпустить два устройства - одно для записи, другое для просмотра движущихся изображений.
Как это работает?
Кинетоскоп состоял из деревянного ящика, в котором была натянута на роликах кинопленка, склеенная в кольцо. Кинопленка подсвечивалась электрической лампой и непрерывно двигалась мимо окуляра, через который зрители наблюдали изображение. Для предотвращения смазывания изображения использовался обтюратор с малым углом раскрытия. Благодаря такой конструкции кинетоскоп позволял создавать иллюзию движения, показывая серию статичных фотографий с определенной скоростью.
Кинетограф прошел несколько этапов усовершенствования и в своей финальной версии и представлял собой устройство с вертикальным ходом пленки, прямоугольным кадром и двухсторонней перфорацией. Формат кинетографа был определен, когда Диксон приобрел 70-миллиметровую пленку компании «Kodak», а затем разрезал ее посередине и перфорировал уже 35-мм пленку, чтобы обеспечить равномерную скорость перемещения через свою камеру, тем самым установив стандарт для индустрии 35-мм кинопленки. Конструкция предусматривала прерывистое перемещение киноплёнки при помощи анкерного механизма, установленного в приводе зубчатого барабана. Однако всего через два года эта конструкция оказалась устаревшей и была вытеснена более пригодными для кинотехники скачковыми механизмами: грейфером и мальтийским крестом.
БРАТЬЯ ЛЮМЬЕР
Так мы подошли к истории изобретения всем известного «синематографа» братьев Люмьер. Их принято считать первыми, несмотря на все удачные попытки и изобретения до этого. Решающим фактором является доступность и массовость. Луи Жан Люмьер и Огюст Луи Мари Николя Люмьер смогли применить знания всех предшествующих инженеров и значительно улучшить кинокамеру. Благодаря этому её стало удобно использовать для съемки длинных картин, и также впервые стала возможной демонстрация отснятых фильмов на экране перед зрителями. И, что немало важно, камера могла быть запущена в серийное производство, поскольку стала достаточно компактной и переносной. Патент на «синематограф» был зарегистрирован 13 февраля 1895 года. В этом же году был произведен первый публичный кинопоказ в Париже.
Как это работает?
Синематограф братьев Люмьер был не только кинокамерой, но и проектором. Он позволял снимать и проецировать фильмы, что делало его уникальным устройством для своей эпохи. Пленка перемещалась в камере прерывисто, делая последовательные снимки. Частота кадров при этом составляла 15-16 кадров в секунду, что было ниже, чем у кинокамер Эдисона.
Ранние кинокамеры, такие как «Cinématographe» братьев Люмьер, были относительно простыми в конструкции и имели однолопастный обтюратор.
Как это работает?
Напомним, что запись и демонстрация отснятого материала проводились с помощью одного и того же устройства. Свет от мощной лампы проекционного фонаря, проходя через кадр плёнки и систему линз, создавал изображение на экране. Запись в свою очередь осуществлялась примерно таким образом: световой поток от объекта проходит через объектив кинокамеры, попадая на пленку, после чего обтюратор (специальный дисковой затвор кинокамер) перекрывает этот световой поток в момент смены кадра, чтобы не допустить смазывания изображения, дальше пленка должна сместиться, чтобы проэкспонировались следующие кадры, для этого есть специальный лентопротяжный механизм - грейфер. Когда следующий кадр останавливается в кадровом окне, обтюратор снова открывается, и свет проходит через пленку, экспонируя ее.
В более поздних кинокамерах обтюратор стал сложнее и мог иметь несколько лопастей, чтобы повысить частоту смены кадров и избежать мерцания на экране.
В 1950-х и 1960-х годах начали появляться кинокамеры с зеркальными механизмами, которые использовали принцип отражения света через зеркало для создания изображения в видоискателе. Это дало возможность операторам видеть то, что они снимают.
Как это работает?
Зеркальный обтюратор, как и в однообъективных зеркальных фотоаппаратах, расположен за объективом и перенаправляет свет на видоискатель (часто фокусировочный экран). Это позволяет оператору видеть ту же сцену, что и объектив, контролируя фокусировку. Во время съемки, когда необходимо экспонировать плёнку, обтюратор откидывается, и свет от объектива проходит к кадровому окну, где он фиксирует изображение на плёнку. Работа обтюратора синхронизирована с движением плёнки, чтобы изображение не смазывалось во время экспонирования. Зеркальный обтюратор позволяет использовать тот же объектив для визирования и съемки, что обеспечивает постоянную фокусировку.
Одними из первых камер с зеркальным обтюратором были Bell Howell, выпущенные в 1920х и Arriflex 35 (1937 год). После Второй мировой войны зеркальный обтюратор стал широко применяться в кинокамерах, например, в «Родине» 3КСХ (1953) и «Дружбе» УС-2 (1960). Французская компания Éclair выпускала камеру Caméflex с зеркальным обтюратором с 1947 года. Arriflex 16 SR (1975-2006) также была оснащена зеркальным обтюратором.
Первые ролики, как вы понимаете, были короткими и немыми, часто длительностью всего несколько минут. Затем начался расцвет немого кино в 1910-1920-е. Это время подарило нам таких известных актеров как Чарли Чаплин и Бастер Китон.
Следующим этапом в развитии кинематографа стал переход к звуковому кино. Первые попытки создать звуковое кино были предприняты Эдисоном. В ряду его изобретений главным, наверное, все-таки был фонограф (первое звукозаписывающее устройство), который он старательно пытался синхронизировать с кинетоскопом, но так и не смог. Создать звуковое кино пытались во множестве стран, но этому препятствовали две основные проблемы: трудность синхронизации изображения со звуком и недостаточная громкость последнего. Первая проблема была в конечном счете решена путем записи изображения и звуковой дорожки на одном и том же носителе, но для решения второй проблемы требовалось изобретение звукового усилителя, что произошло только в середине 1910-х.
«Триэргон»- это была первая система записи звука оптическим методом на киноплёнку, разработанная в 1919 году. Название составлено из двух греческих слов и буквально означает «Работа трёх» (трех немецких изобретателей - Йозефа Энгеля, Ганса Фохта и Йозефа Массоля). Нестандартная ширина киноплёнки и кадровая частота не позволили распространить «Триэргон» в коммерческом кинематографе. Чтобы обеспечить нормальную запись звука по этой системе нужна была пленка 42мм (дополнительные 7мм для дорожки звука) и частота съёмки и проекции — 20 кадров в секунду (что отличалось от стандартных 24 кадров в секунду). Ни один из существующих кинопроекторов не был приспособлен для работы с такой киноплёнкой. В результате, по этой системе не было снято ни одного полнометражного фильма. Несмотря на это он стал основой для последующей разработки большинства аналогичных систем во всём мире.
Хотя активно шли эксперименты и продолжались попытки наладить синхронизацию записи звука и картинки, большая часть кинопроизводителей были настроены скептично к этому явлению. Немое кино не знало трудностей языка и перевода, поэтому было универсально и понятно любой аудитории. До середины 1920-х кинокомпании старательно игнорировали и без того не очень успешные попытки звукового кино.
Считается, что первой, кто все-таки рискнул, стала фирма «Уорнер Бразерс». Их финансовое положение на тот момент оставляло желать лучшего, поэтому звуковые проекты были для них возможностью, а не угрозой. В 1926 году компания выпускает несколько фильмов с музыкальными номерами. Сразу вслед за ними в 1927 году выходит «Певец джаза» (The Jazz Singer), который и оказывается тем самым счастливым билетом, спасшим компанию и показавшим возможности звукового кино. Этот фильм был снят с помощью системы «вайтафон» (vitaphone), в которой звук записывался на грампластинку, а после синхронизировался с кинолентой.
В раннем звуковом кино звук записывался на грампластинки и синхронизировался с кинолентой. Позднее начали использовать магнитную запись на отдельную пленку. Конечно же такая система обладала целым рядом недостатков, самым значительным из которых была синхронизация. Решить это получилось с помощью усовершенствования оптической записи, когда звук записывался сразу на кинопленку. Оптическая запись стала последней применяемой на кинопленке, самыми удачными ее вариантами считаются системы «фотофон», «фонофильм» и «мувитон».
Самой первой технологией стала ручная раскраска чёрно-белой киноплёнки анилиновыми красителями. Ее применял еще Томас Эдисон для кинетоскопа. Процесс был достаточно трудоемким и долгим. Первое усовершенствование в этой области было сделано компанией «Pathé». В 1905 году ими была создана техника тиражной раскраски фильмов (фр. pathécolor) при помощи трафаретов.
Затем были аддитивные и субтрактивные процессы. Первые технологии, позволявшие регистрировать подлинный цвет объектов съёмки, были аддитивными и основывались на применении первых чёрно-белых панхроматических киноплёнок, то есть чувствительных ко всему видимому спектру. Субтрактивные технологии цветного кино в конечном итоге привели к созданию цветных многослойных киноплёнок.
Многослойные кинопленки были представлены Kodak уже в 1935 году. Это был цветной обращаемый «Кодахром», предназначенный для любительских 16-мм аппаратов, а в 1936 году на рынке появилась его 8-мм разновидность и 35-мм фотоплёнка для слайдов. В 1937 году немецкая компания Agfa запустила производство первых в мире хромогенных негативных многослойных киноплёнок Agfacolor B и Agfacolor G.
Кинопленка в проекторе Люмьер имела одну перфорацию круглой формы в одном кадре. В то же время Эдисон при проекции использовал четыре перфорации прямоугольной формы на кадр. В последствии это стало единым форматом для всех.
Ключевым моментом в столетии кинематографа стало объединение девяти крупнейших производителей в 1909 году в Консорциум Motion Pictures Patents. Этот консорциум принял формат 35 мм как стандартный.
Стандарт 35 мм был утвержден в том же году на Международном Кинематографическом Конгрессе в Париже. В Германии стандарт получил название Normalfilm, во Франции — Pelicule format standart.
Это конечно не означало, что не было разработок других форматов. В течение всего времени создавались альтернативные форматы. Формат 35 мм постоянно подвергался критике с точки зрения экономики, качества, прогноза развития кинематографа или эстетики.
На рынке любительского кино основным критерием была стоимость производства фильма, поэтому мы получили множество дополнительных форматов и размеров пленки.
17,5 мм
Формат, кратный 35 мм всегда был популярен как альтернативный. В 1915 в американских камере и проекторе Синемат (Sinemat) использовался формат 17,5 мм с односторонней перфорацией. В 1917 году была разработана камера и проектор Моветт (Movette) для пленки 17,5 мм с круглой двухсторонней перфорацией. Перед Второй Мировой Войной формат 17,5 мм был настолько популярен, что во Франции на нем работало 4823 кинотеатра. В Великобритании этот формат использовался вплоть до 1939 года.
9,5 мм
В 1922 компания «Pathé» выпускает портативный аппарат, который был назван «Pathé Baby». На пленку 35 мм кадры наносились в три ряда с перфорацией между ними. Это технология стала достаточно популярной и дала мощный импульс развитию любительского кино.
16 мм
В начавшейся гонке за рынок любительского кино Кодак не мог позволить себе отстать от Пате. Поэтому компания активно проводила эксперименты с различными форматами. Им удалось прийти к выводу, что минимальная ширина пленки, при которой качество изображения не ухудшается — 10 мм, также требуется место для перфорации, которая должна быть на обеих сторонах, это еще не менее 3 мм на сторону. Таким образом, минимальная ширина кинопленки — 16 мм.
Уже в 1923 формат 16 мм был введен в обращение и оказался конкурентоспособнее чем 9,5мм, поскольку стоимость производства была практически равна, а качество изображения при этом лучше. В последующие годы была разработана оптическая звуковая дорожка, которая записывалась на одной стороне пленки взамен перфорации. В 1932 году этот стандарт был утвержден Международным обществом Киноинженеров (Society of Motion Picture Engineers — SMPE) как единый.
8 мм
В 1932 году Кодак вводит пленку 8 мм (опередив с этой разработкой американского ученого Кодела). На 16 мм была сделана двойная перфорация, что позволило снимать в двух направлениях движения кинопленки. Сначала съемка шла на одной половине пленки, после этого катушка переворачивалась, и съемка шла на другой половине. После обработки, пленка разрезалась вдоль, и получался фильм 8 мм. Проекторы для такой пленки были портативны и быстро завоевали популярность как домашние.
Супер 8 мм и Супер 16 мм
И без того популярную 8 мм пленку удалось усовершенствовать, увеличив кадр на 50% засчет уменьшения размера перфорации. Новый формат получил название «Супер 8мм».
Также второе дыхание дали и формату 16мм, расширив пространство кадра и назвав его «Супер 16». Такое решение в обоих случаях позволило добиться более высокого качества изображения.
Широкий формат
Также помимо движения в сторону удешевления процессов и уменьшения размеров пленки, производители смотрели и в сторону качества, где особенно привлекательным был широкий формат. В 1959 годы Pathé работает над очередной идеей и делает попытку создать кинопленку широкого формата. Этот формат стал популярен в кинематографе, начиная с 1955 года.
В семидесятых годах появятся IMAX, OMNIMAX, Cinema 180 и другие технологии с горизонтальной проекцией кадров на 65 мм негативе. Для них строились специальные кинотеатры с большими экранами, в которых кинопленка двигалась не с помощью зубчатого барабана, который захватывает перфорацию, а с помощью воздушной подушки. Угол охвата экрана при этом мог достигать 180 градусов, а высота более 10 метров.
В 1924 году инженер Джон Бэрд разработал первую механическую телевизионную камеру. Основным принципом ее работы стал диск Нипкова — вращающаяся пластина с отверстиями, равномерно распределенными по поверхности. Качество изображения при этом было далеким от современных стандартов, а риск повреждения вращающегося диска заставлял камеры оставаться неподвижными, сама идея и технология стали настоящим прорывом. В дальнейшем, в 1930-е годы, такие камеры начали использовать для первых телевизионных трансляций, что открыло путь к массовому распространению телевидения.
В первых таких камерах использовался теледатчик бегущего луча, который формировал изображение диктора, сидящего в специальном полностью затемнённом помещении. С появлением электронного телевидения передающие камеры получили возможность панорамирования и даже перемещения по полу студии, но стали ещё более громоздкими из-за размеров передающих трубок и их отклоняющих систем.
Камерная головка не могла самостоятельно формировать видеосигнал и была работоспособной только будучи соединенной толстым многожильным кабелем с камерным каналом. До появления видеомагнитофонов в 1956 году видеосигнал с телекамеры не мог быть сохранён и передавался непосредственно в эфир. Первые электронные ТВ-камеры, как правило, состояли из двух функциональных частей: стационарного камерного канала и подвижной камерной головки. Камерный канал содержал большую часть электронных блоков, формирующих и усиливающих телевизионный сигнал, а в камерной головке размещалась передающая трубка с объективом и предварительные усилители.
Как это работает?
Электронно-лучевые трубки (иконоскопы, кинескопы) преобразовывали свет в электрические сигналы. В основе работы иконоскопа лежали явления внешнего фотоэффекта и накопления зарядов.
Одной из главных проблем первых телекамер была крайне низкая светочувствительность передающих трубок типа Иконоскоп. Это особенно сказывалось при передаче быстрого движения. Совершенствование передающих трубок в первые два десятилетия развития передающих камер стало его главным направлением.
Важным этапом стало появление цветного телевидения: цветные камеры оснащались тремя или четырьмя передающими трубками. При этом, формирование полного цветного сигнала в первых телестудиях, работавших по стандарту NTSC, происходило в общем камерном канале, получавшем от камер первичные раздельные сигналы основных цветов. Несмотря на отсутствие электронных блоков обработки сигнала, камерная голова могла весить более 140 килограммов, а с пьедесталом, видоискателем и объективами — почти полтонны. Широкое внедрение полупроводниковых приборов, заменивших вакуумные лампы, совпало по времени с развитием цветного телевидения и позволило снизить массу телекамер.
В начале 1980-х с изобретением формата видеозаписи «Бетакам» (англ. Betacam), появился новый класс устройств: камкордеры, совмещающие в одном корпусе передающую камеру и компактный видеомагнитофон. В отличие от бытовых камкордеров (англ. Handycam), появившихся значительно раньше, «Бетакам» позволял получать видеозапись, почти не уступающую по качеству студийным телекамерам и стационарным видеомагнитофонам. Функционально такое устройство стало электронным аналогом киносъёмочного аппарата и позволило снимать телерепортажи и даже телефильмы вне студии, не связывая оператора кабелем, необходимым телекамере.
Впоследствии камкордеры, как и компактные ТВ-камеры, стали называть «видеокамерами» (то есть они представляли собой комбинацию телевизионной передающей камеры и устройство для записи).
Конец ХХ века ознаменовался началом цифровой эры в видеозаписи. Появление цифровых видеокамер и технологий сжатия видео, таких как MPEG, радикально изменило процесс создания, хранения и распространения видеоконтента.
В 1995 году Sony представила первую цифровую видеокамеру Sony DCR-VX1000. Она использовала цифровую технологию для записи видео на кассеты, что давало более четкое изображение и лучшее качество звука. Цифровые видеокамеры быстро стали популярными среди потребителей, и другие компании также начали выпускать свои модели.
В отличие от аналоговых систем, где видео записывается в виде непрерывного аналогового сигнала, цифровые видеокамеры преобразуют изображение и звук в цифровые данные, что позволяет избежать потери качества при копировании и длительном хранении. Развитие алгоритмов сжатия данных позволило уменьшить объем цифрового видео без значительной потери качества, облегчив хранение и распространение видеофайлов.
Первыми фильмами, снятыми цифровыми камерами, стали картины, использовавшие ранние модели цифровых видеокамер, такие как Sony HDW-F900 и Sony DVW-700WS Digital Betacam. В частности, "Звездные войны: Эпизод I — Скрытая угроза" частично снимался на Sony HDW-F900, а фильм "Windhorse" был полностью снят на цифровую камеру, включая Sony DVW-700WS Digital Betacam и Sony DCR-VX1000.
Несмотря на то, что первые цифровые камеры появились уже в конце 90х, снимать кино в большей массе продолжали на пленку в первую очередь из-за качества получаемого материала. Изменилась ситуация только ближе к 2010му году.
В 2005 году компания "Arri" выпускает одни из первых цифровых кинокамер высокого разрешения - Arriflex D-20 и D-21. Они использовали 35-мм CMOS-сенсор и позволяли применять стандартные 35-мм объективы. Эти камеры стали предвестниками линейки Arri Alexa, которая стала доминировать в киноиндустрии. Первым фильмом, снятым на камеру Arriflex D-21, считается "Квант милосердия" (Quantum of Solace) 2008 года, а также сериал "Сверхъестественное" (Supernatural), первый сезон которого вышел в 2005 году.
В след за Arri свою цифровую кинокамеру выпустила компания "RED". В 2006 году модель RED One была представлена на выставке IBC, а финальная версия - на NAB 2007. Первым фильмом, снятым на камеру RED One, считается "Покушение" (2007 год).
Оба бренда до сих пор являются лидерами рынками по выпуску камер для профессионального кинопроизводства.
Теперь, когда мы пришли к цифровым видеокамерам и цифровым фотоаппаратам, следующим шагом стало объединение их функции в пользу удобства и экономичности.
Так появились «гибридные камеры», которые одинаково хорошо подходят как для фото, так и для видеосъемки.
В 2008 году в продаже появилась первая зеркальная камера Canon с поддержкой фото и видео - EOS 5D Mark II. В этом же году Panasoniс выпускают свою первую беззеркальную камеру - «Lumix DMC-G1» с матрицей MFT - Micro Four Thirds. Вслед за ними естественно подтянулись и другие производители. Первыми гибридными камерами Sony были модели Alpha 7 и Alpha 7R, представленные в 2013 году. Это были первые полнокадровые беззеркальные камеры со сменной оптикой. Они предложили компактный размер и функциональность зеркальных камер со сменными объективами.
Таким образом, сейчас мы имеем огромный выбор моделей отличающихся размером матриц, функционалом и естественно стоимостью устройств.
Сначала свет попадает в камеру через объектив, который фокусирует его на сенсоре. Затем сенсор преобразует свет в аналоговые электрические сигналы. После этого аналого-цифровой преобразователь превращает сигналы в цифровые данные. К этим данным процессор применяет настройки и “запаковывает” их в соответствующий фото или видео формат. Готовый файл записывается на карту памяти.
Матрица (сенсор) цифрового фотоаппарата — это светочувствительный полупроводниковый прибор, преобразующий оптическое изображение в электрические сигналы. Он является ключевым элементом цифровой камеры, заменяя собой плёнку. Сенсор состоит из миллионов фотодиодов (пикселей), расположенных на кремниевой подложке в виде упорядоченной сетки. Отсюда название – матрица.
a. Микролинзы. Собирают и фокусируют свет на фотодиоды, тем самым повышая их эффективность.
b. Массив цветных фильтров. Существует несколько разновидностей, но самая распространенная - фильтр Байера. Эта своего рода "цветная мозаика", которая сортирует цвета так, что каждому пикселю достается свой: красный, синий или зеленый (зеленых фильтров при этом больше, потому что человеческий глаз более восприимчив к этому цвету). Свет проходит через фильтр, пиксель записывает данные о своем цвете, а дальше на основе этих данных процессор генерирует общую картинку.
с. Фотодиоды. Светочувствительные элементы, которые воспринимают свет и генерируют электрический заряд (чем больше света, тем сильнее сигнал).
d. АЦП (аналого-цифровой преобразователь). Переводит аналоговый сигнал полученный от пикселей в цифровой.
ВИДЫ МАТРИЦ
Существует два основных типа матриц по технологическому принципу: CCD (ПЗС) и CMOS(КМОП)
Схема работы матрицы ПЗС выглядит примерно так: каждый пиксель работает как копилка для электронов, которые возникают под действием света, пришедшего от источника. После экспонирования пикселей электронная схема управления подаёт сложный набор импульсных напряжений, которые начинают сдвигать столбцы с накопленными электронами к краю матрицы, где находится измерительный ПЗС-регистр. То есть заряды, накопленные каждым пикселем, по очереди передаются на "выход" прибора и измеряются.
Плюсы
- Меньше цифровых шумов (что хорошо, например, для астрофотографии или научных камер)
- Более точная цветопередача
Минусы
- Медленное считывание, а значит, низкая скорость съемки
- Высокое энергопотребление
- Высокая стоимость производства
В основе принципа работы CMOS-матрицы лежит тот же базовый процесс накопления пикселями электронов и последующей их передачи. Главное отличие от матриц ПЗС здесь заключается в том, что каждый пиксель становиться " самостоятельней", поскольку на них устанавливаются свои усилители, преобразующие заряд чувствительного элемента в напряжение. Так происходит оцифровка каждого пикселя в отдельности, что дает возможность индивидуально работать с ним и не ждать, пока заряд перейдет по строке от одного пикселя к другому.
Плюсы
- Низкое энергопотребление
- Высокая скорость считывания (подходит для серийной съёмки и видео с высокой частотой кадров)
- Дешевле в производстве, так как делается из распространенных полупроводниковых компонентов
Минусы
- Сильнее нагревается, а значит, имеет больше цифровых шумов. Однако и этот момент уже усовершенствован
Однозначного ответа на вопрос, какая технология лучше, не существует. CCD-матрицы заняли ниши, в которых востребованы за счет стабильно высокого качества съемки.
CMOS-сенсоры прочно укрепились в фото и видео сегментах. Со временем технология многократно была доработана, и сейчас уже практически не уступает по качеству.
- датчик Exmor R от компании Sony. — серийный сенсор с технологией обратной засветки (BSI — Backside Illumination). В результате этой инновации, металлическая подводка, занимающая 25% площади фотодиода, была перенесена под фотодиод. Таким образом, фотодиоды стали занимать 100% площади матрицы.
- Параллельные АЦП: Это инновационное решение позволило снизить шумность CMOS. К каждому пикселю подключаются сразу две линии АЦП, сигнал подается на разные АЦП с небольшой задержкой, затем два сигнала сопоставляются, таким образом отделяется полезный сигнал от шума. Также мульти-параллельные АЦП можно организовать и другим путем: два АЦП считывают сразу по две строки, съёмка ускоряется до 120 кадров в секунду, таким образом уменьшая плавающий затвор.
- Многослойные матрицы (stacked sensor) Инженеры корпорации Sony выпустили сенсоры Exmor RS, в которых между слоем с пикселями и слоем с металлической проводкой, добавили слой с быстрой памятью DRAM. Она стала выступать в качестве буфера обмена. Использование Exmor RS позволило сильно ускорить съемку.
- Технологии TSV и CU-CU. Изначально слои в сенсоре соединялись металлической проводкой насквозь, такая технология получила название Through Silicon Via (TSV). Она имела значительные недостатки: наличие всего одного канала сильно ограничивало пропускную способность и TSV занимала много места. Поэтому, инженеры пришли в своих разработках к совершенно новой технологии — Cuprum-Cuprum (Cu-Cu), т.е. «медь-медь». Смысл ее в том, что соединение делается через множество медных контактов по всей площади матрицы, шаг соединения при этом— менее 3мкм. Применение Cu-Cu позволило значительно увеличить пропускную способность, а также начать производить CMOS матрицы с глобальным затвором.
- Технология глубокой изоляции пикселей. И еще одна новация — фотодиоды стали разделять стенками, в результате снизился эффект паразитной засветки соседних пикселей. Это привело к повышению светочувствительности и снижению уровня шумов.
- Технология High Dynamic Range Video (HDR-видео, «видео с расширенным динамическим диапазоном»). Изначально даже у дорогих CMOS матриц была проблема с низким динамическим диапазоном. Технология HDR позволяет за одну экспозицию сделать два подкадра: один светлый, а другой темный. В дальнейшем они соединяются и получается HDR картинка. Ранее эту технологию использовали только в профессиональных кинокамерах ARRI. Теперь такое качество съемки доступно в любительских камерах и смартфонах.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕНСОРОВ
Существует множество типовых размеров матриц. Измеряется матрица в дюймах или миллиметрах по диагонали (как телевизор). Вот некоторые популярные форматы (от большего к меньшему):
- Средний формат (Fujifilm GFX, Hasselblad)
- Full Frame или же “Полный кадр” (35 мм) (Sony FX3, Canon EOS R5C)
- APS-C или Super 35 (Sony FX30, Fujifilm)
- Micro 4/3 или MFT или же M43 (серия Panasonic GH, Blackmagic Pocket Cinema Camera 4K)
- 1″ (Sony PXW X70, Z90)
- меньше 1″ (компактные камеры и смартфоны)
*В данной таблице в физическом размере сенсоров указано среднее значение. В реальности же размеры сенсора у камер среднего формата, aps-c и micro 4/3 могут отличаться. Нас интересует соотношение этих форматов относительно Full-frame матриц и соответственно их кроп-фактор (коэффициент, который показывает, во сколько раз размер матрицы отличается от полнокадровой).
Маленькие матрицы используются в камерах, где размер и компактность имеют решающее значение. Например, в экшн-камерах или смартфонах. При этом они сильно проигрывают в светочувствительности и динамическом диапазоне. Самые распространенные форматы в фото и видео сегменте – Full Frame, APS-C и в меньшей степени Micro 4/3. Средний формат используется для высокобюджетной коммерческой фотографии, имеет ряд ограничений и высокую цену.
(измеряется в пикселях/мегапикселях)
Этот параметр характеризует количество эффективных пикселей (например, 24 Мп = 6000×4000 точек). Чем больше пикселей, тем выше разрешение изображения, детализация и возможность приближения (кропа). Однако, при большом количестве пикселей и маленьком размере матрицы, на каждый фотоэлемент попадает меньше света, что сказывается на шумах и информации о цвете в худшую сторону. Именно поэтому самые светочувствительные камеры имеют большую по размеру матрицу и не очень высокое разрешение.
(измеряется в ступенях экспозиции EV)
Это способность камеры отображать одновременно широкий диапазон яркостей, от самых темных до самых светлых участков изображения, без потери деталей в тенях и светах. Измеряется в стопах.
Чем больше ступеней экспозиции может отобразить камера, тем выше ее динамический диапазон и лучше способность передавать тонкие переходы между светом и тенью. Большие матрицы традиционно имеют лучший ДД.
ISO часто называют "светочувствительностью" по аналогии с пленкой, но это не совсем так. По сути меняя значение ISO на камере, вы просто увеличиваете подачу напряжения на сенсор, чтобы повысить уровень сигнала. Это буквально то же самое, что выкрутить "gain" на усилителе. Когда сигнал усиливается, картинка становится ярче, но и уровень шума повышается пропорционально.
То самое "идеальное" значение ISO, которое указывает производитель для своих камер. Что это значит?
Нативное ISO это уровень напряжения, при котором на матрицу подается 0дб усиления, а сенсор откалиброван для захвата самого высокого динамического диапазона, на который он способен.
В свою очередь "двойное нативное ISO" значит, что сенсор камеры оснащен двумя наборами цепей усиления, и вы можете переключаться между их нижним и верхним значением также без повышения усиления, а соответственно и дополнительного шума.
Матричный стабилизатор
Стабилизация изображения необходима для компенсации “тряски” и размытия изображения при съемке с рук. Стабилизаторы изображения могут быть трех видов - оптическими, матричными и электронными. Оптический стабилизатор обычно встроен в объектив, электронный – это программное уменьшение последствий тряски. Здесь же речь пойдет о стабилизации самой матрицы.
В основе работы матричного стабилизатора лежит подвижная матрица, которая физически смещается для компенсации движений камеры. Сначала гироскопы и акселерометры в камере фиксируют дрожание (угловое и линейное перемещение). Процессор анализирует данные и вычисляет необходимую коррекцию. Электромагнитная система (или пьезодвигатели) сдвигает матрицу в противоположную сторону от движения, стабилизируя изображение. На данный момент стабилизаторы могут работать по 5 осям, таким образом полностью убирая микротряску. В наиболее продвинутых моделях реализован гибрид: матричная стабилизация может работать в паре с оптической. Ступени стабилизации так же измеряются в стопах экспозиции (это означает, насколько эффективно стабилизатор компенсирует дрожание камеры, позволяя использовать более длинные выдержки, не получая размытых изображений).
Устройство, которое регулирует выдержку, то есть длительность попадания света на матрицу (пленку).
В фотографии используются различные типы затворов, которые отличаются принципом работы и конструкцией. Затвор может быть механическим, электронным или гибридным. Важными параметрами затвора являются минимальная длина выдержки и скорострельность (скорость серийной съемки фото).
Механический
1.Фокальный (шторный). Расположен вблизи фокальной плоскости перед матрицей/плёнкой.
- вертикальный (современный вариант - быстрый и компактный, используется в цифровых камерах).
- горизонтальный (устаревший, работает медленней, используется в плёночных камерах).
Плюсы: высокие выдержки (до 1/8000 с), мало искажений при съёмке движущихся объектов.
Минусы: ограниченная синхронизация со вспышкой (~1/200–1/250 с).
2. Центральный (лепестковый). Расположен внутри объектива: между линзами или рядом с диафрагмой.
Плюсы: плавная работа, тихий звук.
Минусы: ограниченные выдержки (обычно до 1/500 с).
Электронный
Есть практически во всех современных камерах. Работает по принципу "включения" и "выключения" матрицы (время определяется выдержкой).
Плюсы: бесшумность, очень короткие выдержки (до 1/32000 с), нет механического износа.
Минусы: возможны искажения во время съемки быстро движущихся объектов, если в камере используется Rolling shutter.
*Rolling shutter - технология, при которой информация с матрицы считывается построчно. Она дешевле в производстве и лучше работает в условиях низкого освещения.
*Global Shutter (total) - технология, при которой матрица считывает информацию со всех пикселей одновременно. Дороже в производстве, может влиять на ДД.
Гибридный
Комбинация механического и электронного затвора. На коротких выдержках работает электронный затвор, на длинных – механический.
Плюсы: минимизация эффекта rolling shutter, возможность сверхкоротких выдержек.
Минусы: сложность реализации.
На данный момент существует три основных типа автофокуса – контрастный, фазовый и гибридный.
Контрастный
Как это работает?
Камера делает пробные сдвиги фокуса ближе-дальше, а процессор анализирует контраст на изображении. Чем выше контраст (например, четкие края объекта), тем ближе камера к правильному фокусу. Далее камера ищет момент, когда контраст максимальный — это и есть точка идеальной фокусировки. Если двигать дальше, контраст снова начнет падать — значит, камера "проскочила" резкость. Как только найден самый четкий вариант, линзы останавливаются.
Плюсы: точность – меньше ошибок, особенно в макросъемке и статичных сценах, может лучше справляться в условиях низкого освещения (хоть и дольше).
Минусы: низкая скорость работы из-за постоянного "рыскания" фокуса туда-сюда, особенно в сложных условиях, плохо ловит объекты в движении.
Фазовый
Как это работает?
В камере есть специальные датчики, которые улавливают свет, проходящий через разные части объектива (обычно левую и правую). Если объект в фокусе, эти два луча сходятся в одной точке на матрице. Если не в фокусе, лучи попадают на матрицу несимметрично (один чуть раньше, другой чуть позже). Далее процессор анализирует, насколько и в какую сторону они разошлись. Он мгновенно вычисляет, насколько нужно сдвинуть линзы, чтобы лучи совпали, и подает сигнал на мотор объектива, чтобы линзы встали точно в нужное положение без лишних движений (в отличие от контрастного автофокуса).
Плюсы: скорость и точность работы (идеально для съемки движущихся объектов, меньше промахов, особенно при хорошем освещении).
Минусы: нужно большое количество света, в темноте может работать некорректно, высокая стоимость технологии (нужны специальные датчики).
Гибридный
Как это работает?
Объединяет в себе две вышеописанные технологии и на данный момент является самым быстрым, точным и уже наиболее распространенным.
Камера мгновенно оценивает расстояние до объекта с помощью фазовых датчиков. Фокус сразу сдвигается в нужную сторону, а не "рыскает" туда-сюда. Как только фокус близок к правильному, камера анализирует контраст для финальной наводки резкости.
Последние годы современные камеры научились более точно ловить фокус при помощи технологий глубокого обучения. Так камера умеет определять глаза, лица, транспортные средства, животных и другое. Также она может предсказывать изменение положения объекта в движении и определять по специальным датчикам в видоискателе, куда смотрит человеческий глаз. Все это практически полностью решает проблемы автофокусировки.
ВХОДЫ (разъёмы для подключения внешних устройств)
Питание
Служит для подключения внешнего источника питания. Чаще всего встречается разъём DC Jack— круглый разъём с центральным контактом, окружённый металлическим кольцом.
Может может быть предназначен для подключения питания или внешних устройств к камере.
Такие коннекторы снабжены системой самозащёлкивающегося соединения, что обеспечивает надежное соединение.
Некоторые камеры можно питать через USB, например, при подключении к Power Bank или к сети, но чаще всего камера не питается напрямую - в ней заряжается аккумулятор.
Аудио
Синхронизация и управление
ВЫХОДЫ (разъёмы для вывода сигнала с камеры)
Видео
Чистый видеосигнал без сжатия (считается бытовым разъемом). Довольно хрупкий.
Предназначен для профессионального использования (более надёжный и стабильный, чем HDMI, при этом дороже в производстве).
Передача видео в реальном времени (например, для стримов через USB-захват).
Аудио
Передача данных
Сейчас каждая цифровая камера оснащена слотами для карт памяти или SSD. Также некоторые камеры, такие как Blackmagic, могут записывать файлы на SSD через выход
Type-C. Реже встречаются камеры со встроенным хранилищем.
В старших моделях реализована схема, когда используются два слота. Для непрерывной записи или для записи двух файлов – основного и proxy (легкий сжатый файл для быстрого просмотра и монтажа).
Самые популярные форматы карт памяти
Основные характеристики карты памяти - это скорость чтения и записи. Измеряется эта скорость в мбит/с (1 байт = 8 бит). Чаще всего на карте пишется скорость чтения, поэтому скорость записи всегда нужно уточнять, чтобы убедиться в том, что можно записывать на карту файлы в максимальном качестве, которое позволяет данная камера.
Если можно сказать, что матрица - это сердце камеры, то процессор это ее мозг. Он участвует абсолютно во всех процессах, описанных нами ранее, от включения аппарата до записи готового материала на карту памяти. Нам необязательно знать названия и технические характеристики процессоров в фото и кино аппаратуре. Достаточно понимать, что они располагаются на материнской плате, требуют хорошего охлаждения и с каждым годом становятся все меньше и мощнее. Что нас действительно интересует, так это форматы и качество файлов, которые этим процессором сгенерированы.
ФОРМАТЫ/ КОДЕКИ/КОНТЕЙНЕРЫ
Фото
Существует огромное количество различных форматов изображений. Но нас сейчас интересуют только два – JPEG и RAW. Современные фотокамеры могут делать кадры в обоих форматах как по отдельности, так и одновременно (один для предпросмотра, второй для редактирования).
JPEG (Joint Photographic Experts Group, по названию организации-разработчика)
Один из популярных растровых графических форматов, применяемый для хранения фотографий и подобных им изображений. Файлы, содержащие данные JPEG, обычно имеют расширения .jpg(самое популярное), .jfif, .jpe или .jpeg.
JPEG использует алгоритм сжатия с потерями, который позволяет значительно уменьшить размер файла при сохранении приемлемого качества.
Поддерживается практически всеми устройствами, программами и браузерами, что делает его очень удобным для обмена и просмотра изображений. Может отображать миллионы цветов, что делает его идеальным для фотографий и сложных изображений. Можно выбрать уровень сжатия, балансируя между качеством изображения и размером файла.
RAW (от слова "сырой")
Как таковой не является форматом изображения. В сущности, под этим понимают несжатые необработанные данные. У каждого производителя фотокамер свой формат, в который он запаковывает raw файлы. Например, у Sony это .arw, а у Fujifilm .raf.
Преимущества raw файлов в том, что из-за отсутствия сжатия сохраняется максимум информации для последующей обработки изображения. При редактировании можно поменять баланс белого, очень гибко работать с цветами, достать детали из глубоких теней и пересвеченных участков. Основные же недостатки – очень большой вес и возможность работать с файлами только при помощи специальных программ.
Видео
Здесь же все гораздо сложнее, поскольку мы имеем дело не с одним изображением, а с последовательностью кадров, которую сжать эффективно уже значительно сложнее. В первую очередь нужно понять, что есть форматы (контейнеры), а есть кодеки. И точно так же, как и в фото есть несжатые raw форматы, а есть сжатые, при этом степень и метод сжатия у них очень разный.
Смысл понятия «кодек» лежит прямо в его названии: «ко» — компрессор, «дек» — декомпрессор. То есть фактически кодек — это цифровой инструмент компрессии и декомпрессии данных. Компрессия (сжатие данных) необходима для экономии занимаемого файлом места.
Например, несжатое видео высокой четкости в raw-формате при 60 кадрах в секунду способно достигать размеров в полтерабайта на каждый час записи. Восьмиканальная аудиодорожка в 24-битном разрешении будет занимать 16 мегабит за одну секунду записи. Такие объемы данных не подходят ни для штатного хранения, ни для их передачи онлайн, поэтому для их сжатия применяются специальные формулы, которые и называются кодеками.
Большинство создаваемого видеоконтента обрабатывается кодеками XviD, MPEG-1\2, H.264, H.265, MPEG-4, DivX, WMV, MJPEG, RealVideo, Bink Video и их вариациями. Для аудиоформатов в основном используют AAC, Opus и MP3-кодеки. Из новинок стоит отметить кодек H.266/VVC, разрабатываемый для потоковой передачи видео в 4K и 8K. Новый кодек позволяет вдвое сократить объем файла относительно H.265 кодека за счет более сложных алгоритмов. Сложные вычисления потребляют больше ресурсов, до 1000 % от потребления H.265 при кодировании, и до 200% при декодировании.
Как мы уже говорили, существуют еще различные RAW форматы для хранения несжатого видео или видео с очень низким сжатием. Так же, как и в фотографии, у разных производителей они называются по-своему. Например, у камер RED это .r3d, а у Blackmagic - .braw.
В свою очередь, компания Apple тоже разработала серию кодеков для профессионального видео - Apple ProRes и ProRes Raw. В силу того, что при низком сжатии эти файлы не сильно нагружают систему в процессе монтажа, кодек обрел большую популярность у профессионалов.
Для хранения сжатой информации создаются контейнеры - обертки в определенном формате. Современные контейнеры способны хранить информацию, обработанную разными кодеками. Такие обертки указывают устройству на то, какими кодеками была сжата информация, и по какой формуле ее восстанавливать.
Если разобрать стандартное видео со звуком на кодеки и контейнеры, в результате получится три составные части:
- видеокодек, отвечающий за степень сжатия и потери качества в процессе,
- аудиокодек, отвечает за хранение звуковой дорожки,
- контейнер-обертка, хранилище обоих кодеков и дополнительной метаинформации.
БИТНОСТЬ И ЦВЕТОВАЯ СУБДИСКРЕТИЗАЦИЯ
Довольно часто при выборе кодека в камере мы видим, что в названии дополнительные присутствуют цифры. Например, Apple ProRes 4444 или 422 10-bit.
Давайте разберемся, что это такое.
С битностью все довольно просто, это глубина цвета, которая определяет максимальное количество оттенков каждого из основных цветов (красного, синего и зелёного).
Получается, когда мы говорим, что “пишем” 8 бит, то имеем ввиду, что в нашем файле могут отображаться до 256 цветов. Если 10, то уже 1024 цвета, а если 16, как у файлов .r3d с кинокамер RED, то все 65536.
Цветовая субдискретизация (Chroma subsampling) - это процесс уменьшения разрешения цвета изображения путем сокращения количества сэмплов цвета на определенном расстоянии друг от друга.
В изображении каждый пиксель имеет определенные значения красного, зеленого и синего (RGB) компонентов цвета. Однако, для уменьшения размера файла изображения и улучшения его обработки, некоторые форматы изображений могут использовать цветовую субдискретизацию. Это означает, что значения компонентов цвета не будут сохраняться для каждого пикселя, а будут сохранены только для определенных пикселей, которые называются сэмплами цвета.
Наиболее распространенной формой цветовой субдискретизации является схема 4:2:0. Это означает, что значения компонентов цвета сохраняются только для каждого четвертого пикселя в строке и каждого четвертого пикселя в столбце. Это означает, что каждый блок 2x2 пикселя будет иметь одни и те же значения компонентов цвета.
Таким образом, цветовая субдискретизация может привести к потере некоторой информации о цвете в изображении. В некоторых случаях это может быть заметно, особенно при обработке изображений с высоким разрешением и детализацией цвета. Однако, в большинстве случаев, потеря информации не слишком заметна и может быть компенсирована другими методами обработки изображений.
Существуют различные схемы цветовой субдискретизации, которые могут быть использованы для уменьшения размера изображения и улучшения его обработки. Наиболее распространенные из них:
Схема 4:1:1: в этой схеме значения компонентов цвета сохраняются только для каждого четвертого пикселя в строке и для каждого пикселя в столбце. Таким образом, каждый блок 4x1 пикселя будет иметь одни и те же значения компонентов цвета.
Схема 4:2:2: в этой схеме значения компонентов цвета сохраняются для каждого второго пикселя в строке, а для каждого пикселя в столбце. Таким образом, каждый блок 2x1 пикселя будет иметь одни и те же значения компонентов цвета.
Схема 4:4:4: в этой схеме значения компонентов цвета сохраняются для каждого пикселя в изображении. Таким образом, нет потери информации о цвете в изображении, но это приводит к большему размеру файла изображения и замедлению его обработки.
Выбор схемы цветовой субдискретизации зависит от конкретного случая использования и требований к размеру файла изображения и его обработке. Например, для изображений с высоким разрешением и детализацией цвета может потребоваться использование схемы 4:4:4, в то время как для обычных изображений схема 4:2:0 может быть достаточной.
ЦВЕТОВЫЕ ПРОФИЛИ
Цветовой профиль определяет конкретную цветовую гамму и правила, по которым цвета будут кодироваться в пикселях видео.
Log
Кривая гамма-характеристики, которая призвана записать и передать как можно больше визуальной информации, зафиксированной матрицей камеры. Она была специально оптимизирована для цифровых кинокамер. Профиль Log предотвращает потерю детализации в сильно осветленных и затемненных участках изображения.
При постпроизводстве кадров, снятых в формате требуется обязательная цветокоррекция (грейдинг) для отображения их на мониторах с поддержкой стандарта REC.709. Но это не минус, а преимущество: здесь есть больше возможностей для усовершенствования готового материала, чем если бы вы изначально записывали в формате REC.709.
Чем шире цветовая гамма, тем больше цветовой информации можно записать. В результате изображение получается более ярким и реалистичным.
REC.709
Стандартное цветовое пространство для видео высокой четкости (HD).
Предназначен для отображения реалистичных изображений с хорошей контрастностью и насыщенностью на стандартных дисплеях. Имеет относительно узкий цветовой диапазон по сравнению с более современными стандартами.
HLG (Hybrid Log-Gamma)
Это цветовой профиль для видео, который сочетает гамма-кривую и логарифмическую кривую для создания видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR). Он нужен для того, чтобы видео выглядело реалистично и сохраняло детали в ярких и темных участках, но при этом не требовало сложной пост-обработки такой как Log.
Это цветовой профиль для видео, который сочетает гамма-кривую и логарифмическую кривую для создания видео с расширенным динамическим диапазоном (HDR). Он нужен для того, чтобы видео выглядело реалистично и сохраняло детали в ярких и темных участках, при этом не требуя сложной постобработки, такой как у Log.
КАДРОВАЯ ЧАСТОТА
Она же FPS (Frames Per Second) - количество сменяемых кадров за единицу времени в кинематографе, телевидении, компьютерной графике и т.д.
Во времена немого кинематографа частота кадров составляла составляла 16 кадров в секунду, что сильно облегчало расход плёнки, но с появлением звукового кино к нам пришел стандарт, которого придерживаются до сих пор - 24 кадра в секунду. Это было необходимо, чтобы нормально синхронизировать звук и изображение, но также стало минимальной частотой, которая обеспечивает достаточную плавность движения.
Естественно сейчас в эпоху цифры мы можем выбирать любую частоту кадров. В том числе существует и специальное понятие "рапид" - приём, при котором видео снимается с высокой частой кадров ( 60fps, 120fps, 240fps и тд.), а затем на посте переводится в привычную для просмотра. При воспроизведении такого видео на стандартной скорости (например, 24 или 30 FPS), каждый кадр отображается дольше, создавая эффект замедления. Чем больше кадров в секунду, тем плавнее выглядит движение, поскольку меньше условных "пробелов" между кадрами.
При этом стандартом все равно остался фреймрейт - 24 кадра в секунду, поскольку это привычный нам определенный уровень плавности движений, который многие ассоциируют с "киношным" и часто предпочитают его тем же слишком реалистичным 60fps.
ВЫДЕРЖКА
Выдержка и частота кадров (FPS) тесно связаны в видеосъемке, и понимание их взаимодействия критически важно для достижения желаемого визуального эффекта. Выдержка определяет, как долго затвор камеры открыт для записи каждого кадра, а FPS — сколько кадров отображается на экране за секунду.
В идеале выдержка должна быть в два раза больше, чем FPS, чтобы обеспечить плавное и естественное движение на экране. Это правило 180 градусов, которое работает ещё со времён обтюратора, оно помогает избежать "стробоскопического" эффекта, когда движение выглядит дерганым. Кроме того именно при такой выдержке (вдвое больше частоты кадров) для человеческого глаза движение воспринимается максимально естественно как плавная последовательность изображений, где каждый кадр содержит небольшое размытие, наш мозг самостоятельно достраивает и заполняет эти промежутки между кадрами.
Короткая выдержка (например, 1/1000) будет как бы «замораживать» движение, создавая слишком четкое и неестественное изображение, которое может выглядеть "фотографически" или как "эффект мыльной оперы", а не кинематографично.
РАЗВЕРТКА
Понятие "развертка" пришло к нам вместе с телевидением. По сути это процесс сканирования или отображения изображения на экране. Существуют такие типы развертки как "interlaced" и "progressive".
Interlaced (чересстрочная)
В чересстрочной развертке каждый кадр делится на два полукадра. Сначала отображаются все четные строки, а затем все нечетные строки кадра. Этот метод позволяет получить более плавное отображение движения при заданной частоте кадров, но может вызывать мерцание и эффект "гребенки", особенно на движущихся объектах.
Обозначается буквой "i" - 1080i.
Progressive (построчная, прогрессивная)
В прогрессивной развертке все строки каждого кадра обновляются одновременно. Это обеспечивает более четкое и плавное изображение, особенно при отображении динамичных сцен. Прогрессивная развертка не вызывает мерцания и эффекта "гребенки".
Обозначается буквой "p" - 1080p.
NTSC/PAL
Не уходя далеко от темы телевидения и вещания, обсудим также форматы PAL и NTSC. Это два стандарта аналогового цветного телевидения, которые используются в разных частях мира даже сейчас несмотря на повсеместную цифровизацию. NTSC доминировал в США и Японии, в то время как PAL был широко принят в Европе и других регионах (в тех же регионах также мог применяться менее известный стандарт Secam, который отличался от PAL лишь способом кодирования информации о цвете).
Почему распространение этих стандартов мы характеризуем в первую очередь именно географически? Все просто - когда разрабатывались первые коммерческие системы электроснабжения, использовалось много разных рабочих частот, и в конечном итоге некоторые части мира, такие как Европа и Австралия, установили стандартом частоту тока - 50Гц с напряжением 220-240В, а Америка и некоторые страны Азии, использовали 60Гц с напряжением 100-127В. Соответственно, чтобы избежать помех при передаче сигнала, частота обновления экрана должна была быть привязана к частоте источника питания.
Так мы и получаем два формата:
- PAL - 625 строк с частотой 25(50) кадров в секунду
- NTSC - 525 строк частота - 30(60) кадров в секунду
Здесь мы пробежимся по актуальным брендам и их ключевым особенностям. На рынке фото и видео камер существовало и существует большое количество различных производителей. Мы будем говорить в основном о тех, которые представлены в нашем прокате или у наших партнеров.
ФОТО И ВИДЕО
Байонеты – E, FE (на кроп и фуллфрейм соответственно)
Байонеты – EF, RF (на зеркальные и беззеркальные камеры)
Байонеты – Micro 4/3, L
Байонеты – X, XF (для aps-c и среднего формата)
Байонеты – F, Z (на зеркальные и беззеркальные камеры)
КИНО
