Цифровые фотоаппараты

Цифровые фотоаппараты

2-е издание, исправленное

Надеждин Н.Я.

Национальный Открытый Университет “ИНТУИТ”
2016

2

Цифровые фотоаппараты/ Н.Я. Надеждин - М.: Национальный Открытый Университет “ИНТУИТ”,
2016

Предлагаемый курс лекций призван дать базовые знания в области фотографии всем, кому
приходится иметь дело с фотосъёмкой. Курс посвящен описанию устройства и особенностей
практического применения цифровых фотоаппаратов.
В предлагаемом курсе подробно рассматриваются история изобретения и совершенствования
традиционной фотографии, описывается устройство плёночных камер и светочувствительных
фотоматериалов. Большая часть курса посвящена подробному описанию устройства цифровых
фотоаппаратов, принципов действия и функционированию узлов цифровых камер. В каждой лекции
содержится много практического материала – рекомендаций и советов по применению цифровых
фотоаппаратов в тех или иных ситуациях. Сочетание теоретических и практических знаний поможет
неподготовленному фотолюбителю освоить цифровую фототехнику в достаточной степени, чтобы
добиться высокого технического качества фотографий. Особенностью предлагаемого курса являются
минимум специальных технических терминов, живой язык и доступность изложения материала. Курс
рассчитан на самую широкую аудиторию, в том числе и на слушателей, не имеющих специальной
технической подготовки.

(c) ООО “ИНТУИТ.РУ”, 2007-2016
(c) Надеждин Н.Я., 2007-2016

3

История фотографии

В основу современных цифровых фототехнологий заложены результаты 200-летних
поисков в области совершенствования традиционной фотографии. Поэтому в любом
современном цифровом фотоаппарате явно прослеживаются черты классической
узкопленочной камеры Leica, созданной немецким инженером Оскаром Барнаком и его
последователями.

Цель лекции: дать общее представление об основных исторических вехах на пути
изобретения и совершенствования фототехнологий. Здесь же описано устройство
“классического” дальномерного пленочного фотоаппарата.

Мы давно привыкли к окружающим нас вещам, не удивляясь тому, как же
замечательно они устроены. Возьмите в руки любой иллюстрированный журнал.
Взгляните на его обложку, перелистайте страницы. Великолепные цветные фотографии
- портреты, архитектурные и пейзажные снимки, жанровые сценки. Какое это чудо остановленное мгновение жизни! Между прочим, настоящая “машина времени”,
переносящая нас в прошлое. Посудите сами - вот цветок, который отцвел годы назад.
Вот дома, которые сегодня выглядят совсем иначе. Насмешливо улыбающийся
Хемингуэй, остроумный и язвительный Бернард Шоу, прекрасная Грета Гарбо…
Фотография - это мгновенный срез времени и самостоятельный вид искусства,
достоверный исторический документ и художественное произведение. Фотография это фотография.

У светописи долгая история. Камера-обскура появилась в незапамятные времена. В
средние века она была единственным устройством для фиксации неподвижных
изображений. Но - все-таки была! Мы-то привыкли считать, что до изобретения
светочувствительных материалов и фотоаппарата люди и представить себе не могли,
что изображение можно каким-либо образом запечатлеть иначе, чем срисовав его с
натуры. Однако камера-обскура использовалась достаточно широко и вовсе не была
инструментом для избранных.

Рис. 1.1.  Камера-обскура

Устроена камера-обскура очень просто. Ее без особого труда можно сделать
самостоятельно. Возьмите обычную жестяную банку из-под консервов. В ее дне шилом
проколите небольшое отверстие. На открытую часть банки натяните лист папиросной

4

бумаги. Направьте отверстие банки на ярко освещенный объект и на папиросной
бумаге проступит тусклое, но вполне различимое изображение. Чтобы его было легче
рассмотреть, воспользуйтесь куском плотной светонепроницаемой ткани - как это
делали фотографы прошлого. Если обвести карандашом контуры изображения, то мы,
даже не умея рисовать, получим рисунок с натуры. Вот это и есть камера-обскура .

Одним из изобретателей фотографии был француз Жозеф Нисефор Ньепс (годы жизни
1765-1833). До 1813 года Ньепс работал над улучшением способа плоской печати
изображений - литографии, изобретенной в 1796 году Иоханном Алоисом
Зенефельдером. Известняк, который Зенефельдер использовал для изготовления форм,
Ньепс заменил листом жести. На этом листе сын Ньепса цветными карандашами
рисовал картинки, превращавшиеся затем отцом в печатные формы.

Рис. 1.2.  Нисефор Ньепс

Сам Нисефор Ньепс рисовать не умел (а повзрослевшего сына призвали на армейскую
службу), потому решил найти способ заставить рисовать сам свет. В конце концов он
изобрел первый светочувствительный материал, имевший достаточно сложный состав.
Растворив в животном масле асфальтовый лак - битум, Ньепс наносил его на
стеклянную, медную или свинцово-оловянную пластинку, которую помещал в камеруобскуру. Экспозиция длилась несколько часов. Когда пластичный битумный слой
затвердевал и на нем проступало видимое изображение, Ньепс вынимал пластинку и в
темной комнате обрабатывал ее кислотой. Кислота растворяла неэкспонированные
участки светочувствительного слоя. Затем проявленная пластинка передавалась
граверу, который прорисовывал контуры изображения и покрывал пластинку
чернилами. После этого с пластинки можно было получить оттиск на бумаге - гравюру,
которую Ньепс назвал гелиографией (то есть “нарисованной светом”).

Первый устойчивый снимок был получен Ньепсом в 1822 году. Но до нашего времени
дошла более поздняя гелиография, сделанная в 1826 году. Кроме гелиографии Ньепс
изобрел диафрагму - простой механизм изменения диаметра отверстия камерыобскуры, позволяющий увеличить резкость изображения.

5

Рис. 1.3.  Гелиография Ньепса 1826 года

Про опыты Ньепса узнал французский художник и изобретатель Луи Жак Манде Дагер
(годы жизни 1787-1851), автор знаменитой парижской диорамы - объемной
живописной картины. В 1829 году он заключил с Ньепсом соглашение о развитии
гелиографии. В 1837 году после многолетних опытов Дагер получил первый снимок на
поверхности полированной серебряной пластины, пропитанной парами йода. Слой
солей серебра придавал пластине свойства светочувствительности. Дагер поместил
серебряную пластину в камеру-обскуру, подверг ее экспозиции (от 15 до 30 минут) и
проявил парами ртути. Полученное неустойчивое изображение он промывал
насыщенным раствором соли и горячей водой. В результате с поверхности пластины
вымывались неэкспонированные участки йодида серебра. В 1839 году в качестве
фиксирующего вещества стал применяться гипосульфит натрия, открытый английским
ученым Джоном Гершелем (годы жизни 1792-1871).

6

Рис. 1.4.  Луи Дагер

Дагеротипия - так назывался новый способ получения изображений - позволяла
получить позитивный снимок в единственном экземпляре. Правда, изображение
получалось зеркально обращенным и рассмотреть его можно было лишь под
определенным углом.

Рис. 1.5.  Старинный дагеротип

Еще одним “отцом фотографии”, наряду с Ньепсом и Дагером, считается английский
физик и химик Уильям Генри Фокс Толбот (годы жизни 1800-1877). Его заслуга в

7

изобретении фотобумаги и классического негативно-позитивного процесса получения
фотоизображений. В качестве светочувствительного материала Толбот применил
пропитанную хлористым серебром бумагу. Для этого он погружал лист бумаги в
слабый раствор соли, а затем в раствор нитрата серебра.

Рис. 1.6.  Уильям Толбот

Светочувствительную бумагу Толбот экспонировал в камере-обскуре, проявлял и
повторно экспонировал, приложив к полученному негативу такой же лист бумаги. В
результате получалось позитивное изображение.

Первый снимок был сделан Толботом еще в 1835 году. В январе 1839 года
изобретатель узнает об изобретении Дагера, публикует сообщение о своем способе
получения изображений и обращается к Майклу Фарадею с просьбой
продемонстрировать снимки на заседании Королевского общества. 31 января 1839 года
доклад Толбота о своем способе получения изображений стал достоянием научной
общественности. Изобретатель фиксирующего раствора Джон Гершель тут же
придумывает название изобретению Толбота - фотография, и впервые вводит в
обращение термины “негатив” и “позитив”. Толбот работает над усовершенствованием
фотопроцесса и в 1840 году добивается увеличения светочувствительности бумаги, что
позволило сократить экспонирование до нескольких минут.

8

Рис. 1.7.  Джон Гершель

Новый способ получения фотоизображений Толбот назвал “калотипией”, а фотографы
в обиходе называли его “мокрым”, поскольку светочувствительную бумагу
приходилось изготавливать вручную непосредственно перед съемкой. “Мокрый”
способ просуществовал вплоть до изобретения в 1880 году американцем Джорджем
Истменом сухой желатиновой фотоэмульсии, которая наносилась на стеклянные
негативные пластинки. Сам же Толбот, запатентовавший в 1841 году свое изобретение,
сыграл в становлении фотографии не только положительную роль. По поводу каждого
усовершенствования фотопроцесса он затевал судебную тяжбу, считая себя
единоличным автором фотографии.

Фигура Джорджа Истмена (годы жизни 1854-1932) в истории мировой фотографии
стоит особняком. Его гению принадлежит не только изобретение желатиновой
эмульсии и стеклянной фотопластинки, но и создание обширной сети
фотолабораторий, услугами которых мы пользуемся и сегодня.

9

Рис. 1.8.  Джордж Истмен

В 1880 году Джордж Истмен основывает компанию Eastmen Dry Plate and Film
Company, которая в 1892 году переименовывается в Eastmen Kodak Company. Новая
фирма занимается выпуском фотопластинок и светочувствительных материалов. В
1888 году появляется первая массовая фотокамера Kodak, а вместе с ней и знаменитый
девиз компании - “Нажмите кнопку, а мы сделаем остальное!”.

Фотоаппарат представлял собой простую складную камеру ящичного типа,
заряженную роликом светочувствительной бумаги на 100 снимков. Камера была
неразборной и заряжалась только в фирменных пунктах Kodak. Отсняв сотню кадров,
владелец камеры сдавал фотоаппарат в лабораторию компании и получал его
перезаряженным вместе с отпечатанными снимками. Таких пунктов к началу 20 века в
Америке насчитывалось тысячи и тысячи. Сегодня они (разумеется, на совершенно
ином технологическом уровне) работают во всех странах мира и едва ли не во всех
городах.

Первая и вторая модели камер Kodak давали круглые снимки небольшого формата. Эта
особенность обуславливалась типом применяемого светочувствительного материала бумаги, отпечаток с которой получали контактным способом. В 1889 году Истмен
изобретает широкоформатную прозрачную фотопленку, с которой можно печатать
фотографии оптическим способом с увеличением. А в 1900 году Истмен выпускает
популярнейшую модель пленочной камеры Brownie, которая продавалась по рекордно

10