La costruzione e il funzionamento di una DSLR

La macchina fotografica è stata inventata nel 1861 per catturare e memorizzare immagini fisse. In origine, venivano fissati su speciali lastre nella macchina fotografica e successivamente su pellicola. Negli anni ’70 è iniziato il rapido sviluppo della tecnologia digitale. Le macchine fotografiche classiche (a pellicola) stanno gradualmente passando in secondo piano. Ad oggi sono state in gran parte sostituite dalle fotocamere digitali. Questi moderni dispositivi consentono di scattare immagini di alta qualità. Le più comuni sono le reflex digitali, le fotocamere senza specchio e le fotocamere compatte. Per la fotografia, si consigliano i primi due tipi di prodotto. Questo tipo di attività richiede una conoscenza della fotocamera e del suo funzionamento.

Come funzionano le telecamere

Le fotocamere digitali e a pellicola funzionano sostanzialmente allo stesso modo. Un diagramma molto semplificato può essere rappresentato come segue:

• L’otturatore si apre quando si preme il pulsante e la luce riflessa dall’oggetto passa attraverso l’obiettivo all’interno della fotocamera;
• Il risultato è un’immagine formata sull’elemento fotosensibile (sensore o pellicola): una fotografia;
• L’otturatore si chiude e l’apparecchio è pronto a scattare una foto.

L’intero processo fotografico sopra descritto avviene in una frazione di secondo. Il suo flusso dettagliato differisce per i vari modelli di apparecchiature fotografiche a causa delle loro caratteristiche di progettazione.

Senza accessori come il flash, la scheda di memoria, le batterie, il display a cristalli liquidi e i vari sensori, la fotocamera non può funzionare o scattare buone foto. Ma questi elementi strutturali non sono direttamente collegati al funzionamento della fotocamera.

Obiettivo della fotocamera

Un obiettivo è un sistema ottico composto da lenti incastonate e incapsulate all’interno della montatura. Possono essere in vetro o in plastica (nei modelli a basso costo). La luce che passa attraverso l’obiettivo si rifrange e forma un’immagine sul sensore. Un buon obiettivo consente di scattare foto nitide e brillanti senza distorsioni.

Importante! L’efficienza luminosa delle lenti dipende dall’apertura. Più grande è la filettatura, migliore è la fotocamera e quindi più costosa. Un sistema ottico con un rapporto di apertura più elevato consente di scattare foto con tempi di posa più brevi rispetto a uno con un rapporto di apertura inferiore.

Montaggio dell’ottica

Gli obiettivi vengono fissati al corpo macchina tramite l’innesto. Si tratta di una connessione speciale ad alta precisione (spesso di tipo standard). Strutturalmente, questo punto di fissaggio può essere costituito da un dado di raccordo con scanalature o sporgenze sul telaio con scanalature corrispondenti sul corpo. Esistono alcuni modelli di prodotto in cui il raccordo a baionetta è rappresentato da una filettatura grossolana a corsa breve.

Le caratteristiche principali dell’innesto dell’obiettivo includono:

• diametro, che influisce sul rapporto di apertura dell’obiettivo;
• Il campo di lavoro (mostrato schematicamente nella foto qui sotto), che determina la gamma di lunghezze focali di lavoro.

Il diametro dell’apertura determina la DOF (profondità di campo): più piccolo è il cerchio, maggiore è la DOF. Questa connessione consente ai fotografi di creare vari effetti durante la ripresa, come la separazione di un oggetto dallo sfondo.

Oltre agli indicatori discussi in precedenza, la dimensione dell’apertura ha un impatto su tali parametri dell’immagine ottenuta

• aberrazione (errore o errore nella riproduzione dell’immagine), il cui valore è minimo quando il diaframma è chiuso al massimo;
• diffrazione (L’apertura di un obiettivo è una misura delle prestazioni fotografiche di un obiettivo, definita “ostacoli all’avvolgimento della luce”, ovvero una diminuzione della capacità dell’obiettivo di riprodurre immagini di oggetti nelle vicinanze (chiamata risoluzione dell’obiettivo) al diminuire delle dimensioni della luce trasmessa;
• vignettatura (riduzione della luce che si verifica dal centro dell’immagine ai bordi, più pronunciata quando il diaframma è completamente aperto).

L’apertura è solitamente indicata con la lettera “f”. Il numero accanto indica il diametro dell’apertura. Più piccolo è il numero, maggiore è la dimensione dell’apertura indicata da esso. Il diametro di 2,8 è attualmente il diametro massimo disponibile per la maggior parte degli obiettivi. La diffrazione e l’aberrazione sono bilanciate a diaframmi da f/8 a f/11. L’obiettivo ha una risoluzione massima.

Un’intera categoria di apparecchiature fotografiche è rappresentata da modelli con uno specchio fisso semitrasparente. Il suo utilizzo non solo permette di usare l’autofocus nelle fotografie, ma anche durante le riprese video in Live View. È possibile anche l’avvistamento continuo.

Funzioni e tipi di otturatore

Anche l’otturatore, posto tra lo specchio e il sensore, viene azionato quando si preme l’otturatore. Il suo scopo è quello di regolare l’accesso della luce al sensore. Il tempo di apertura dell’otturatore si chiama velocità dell’otturatore. Durante questo periodo di tempo, il processo di esposizione ha luogo.

Su una DSLR esistono due tipi di otturatore:

• meccanico (il più comune);
• elettronico (digitale).

Strutturalmente tapparelle meccaniche L’otturatore è costituito da 1 o 2 tende disposte verticalmente o orizzontalmente, che sono opache al flusso luminoso. Le caratteristiche principali di tali otturatori sono la velocità e il ritardo. Quest’ultimo si riferisce alla rapidità di apertura dell’otturatore dopo il rilascio dell’otturatore stesso.

Gli otturatori si aprono e si chiudono molto rapidamente (in frazioni di secondo) utilizzando elettromagneti o molle. La velocità dell’otturatore è l’intervallo di tempo necessario per ottenere un’immagine dopo aver premuto il pulsante di scatto. L’otturatore meccanico ha un limite di scatto. Con gli otturatori digitali si ottengono tempi di posa di circa 1/8000 di secondo.

otturatore elettronico – non è un singolo dispositivo, ma il principio del controllo dell’esposizione (quantità di luce in entrata) al sensore. La velocità dell’otturatore in questo caso è l’intervallo di tempo tra il suo azzeramento e il momento in cui viene letto. L’uso di otturatori elettronici consente di ottenere tempi di posa più rapidi senza dover ricorrere a costose controparti meccaniche.

I modelli fotografici con una combinazione di otturatori elettronici e meccanici sono considerati più avanzati. Il primo viene utilizzato per i tempi di posa rapidi, il secondo per i tempi di posa lenti. L’otturatore meccanico protegge anche il sensore dalla polvere.

La quantità di luce che entra nella fotocamera, controllata dall’apertura, e la velocità dell’otturatore sono il cuore del processo fotografico. Combinando questi fattori, i fotografi ottengono effetti diversi in modi diversi.

Il pentaprisma e il mirino

Il flusso luminoso passa attraverso lo schermo di messa a fuoco e nel pentaprisma. Si compone di di due specchi. L’immagine viene inizialmente ricevuta dallo specchio basculante capovolto. Gli specchi del pentaprisma lo ribaltano, dando al mirino un’immagine finale dall’aspetto normale.

Il mirino è un dispositivo che permette al fotografo di pre-giudicare l’immagine. Le sue caratteristiche principali sono le seguenti:

• Luminosità (dipende dalla qualità e dalla trasmissione della luce del vetro utilizzato);
• Dimensioni (area);
• Copertura (fino al 96-100% nei modelli moderni).

Importante! È più facile per il fotografo valutare le immagini su mirini più grandi con obiettivi più leggeri. Ma sono disponibili solo nei modelli di fascia superiore a quella media.

Diagramma del flusso luminoso nel mirino di una fotocamera

Le fotocamere reflex possono essere dotate dei seguenti tipi di mirino:

• ottico;
• elettronica;
• speculare .

Mirino ottico sono i più comuni. Tali dispositivi comprendono un sistema di lenti vicino all’obiettivo. Il loro vantaggio è che non consumano energia, ma hanno lo svantaggio di distorcere l’immagine che entra nell’inquadratura.

Dispositivi elettronici – è uno schermo a cristalli liquidi (LCD) in miniatura. Riceve l’immagine dal sensore della fotocamera. Il mirino elettronico può essere utilizzato anche in presenza di forte luce solare, perché si trova all’interno del corpo macchina. Ma assorbe energia durante il funzionamento

Mirino a specchio Gli schermi sono considerati i migliori perché sono in grado di fornire il massimo contrasto, la qualità dei contorni degli oggetti e la qualità delle immagini. Tali dispositivi sono stati trasmessi alle fotocamere digitali dalle loro controparti a pellicola. L’immagine visibile al fotografo è formata da uno specchio rotante.

Esistono modelli senza mirino. In questi casi, il fotografo visualizza le immagini utilizzando il monitor LCD. Lo svantaggio di questi schermi è che è quasi impossibile vedere qualcosa alla luce del sole. I monitor possono anche avere una bassa risoluzione.

Sensore di immagine della fotocamera digitale reflex

Il sensore di immagine su una reflex è un circuito integrato analogico o digitale-analogico con sensori di immagine. Questi ultimi sono elementi sensibili alla luce, che convertono l’energia della luce in una carica elettrica (proporzionale alla luminosità della luce). I sensori traducono l’immagine ottica in un segnale analogico o in dati digitali. Che vengono poi immessi nel circuito convertitore-processore-scheda di memoria.

Importante! Un filtro di luce è responsabile della produzione di immagini a colori. Questo è montato davanti al chip.

Le caratteristiche principali dei sensori sono:

• risoluzione;
• dimensioni;
• sensibilità alla luce (ISO);
• Il rapporto tra il segnale e il rumore (un gruppo di punti di colore diverso distanziati in modo casuale, il cui aspetto è dovuto alla mancanza di luce sugli oggetti).

Nelle fotocamere reflex sono comuni due tipi di sensori:

• Full frame (dimensioni pari a un fotogramma di una pellicola da 35 mm);
• Troncato (diagonale ridotta).

Le matrici si differenziano per i formati, che sono i seguenti:

• Full Frame – Telaio pieno (35×24 mm);
• I sensori APS-H sono sensori di fotocamere professionali (29×19-24×16 mm);
• APS-C – utilizzato nei modelli di fascia consumer (23×15-18×12 mm).

I monitor full frame sono di dimensioni maggiori rispetto ai monitor troncati. È la prima scelta per le telecamere professionali.

Sistemi di stabilizzazione dell’immagine

Scatti sfocati a causa del movimento della fotocamera durante lo scatto o del tremolio della mano. Questo problema può essere contrastato da uno stabilizzatore d’immagine (non disponibile su tutti i modelli). È disponibile in tre varietà:

• ottico;
• con un sensore mobile;
• elettronico (digitale).

Il primo è un gruppo di lenti integrato nell’obiettivo e controllato da speciali sensori. Sistemi con una matrice mobile (ad esempio “Anti-shake”) prevede il fissaggio su una piattaforma in movimento. Sono considerati meno efficaci della stabilizzazione ottica.

Vr elettronico (soppressore di vibrazioni) comporta solo la conversione dell’immagine da parte del processore. Lo stabilizzatore digitale funziona con qualsiasi tipo di obiettivo.

Le funzioni della fotocamera sono potenziate dall’uso di unità flash che possono sopprimere effetto occhi rossi. È inoltre conveniente disporre di diverse modalità operative di base:

• automatico;
• forzato;
• sincronizzazione lenta;
• senza flash.

Per scattare autoritratti o per eliminare il tremolio della fotocamera, utilizzare l’autoscatto. Questo dispositivo crea un ritardo temporale tra il momento in cui l’otturatore viene premuto e quello in cui viene effettivamente rilasciato.

Per vostra informazione! Durante i periodi di fotografia prolungati, si consiglia di alimentare alcuni modelli di reflex con un adattatore collegato a una presa di corrente continua anziché con batterie ricaricabili. Questo è possibile solo se si ha accesso alla rete elettrica a 220 V.

Processore della fotocamera svolge queste funzioni:

• controlla il flash, l’interfaccia della fotocamera e l’autofocus
• calcola l’esposizione;
• elabora i dati provenienti dal sensore;
• Regola la nitidezza, la sensibilità alla luce, il contrasto, il bilanciamento del bianco, il rumore e una serie di altri parametri dell’immagine;
• salva l’immagine su una scheda di memoria comprimendo i file;
• Comunica con dispositivi esterni (ad es. un computer).

I dati digitali elaborati dal processore vengono memorizzati nella RAM. I supporti rimovibili sotto forma di schede di memoria in vari formati (ad esempio SecureDigital – SD) sono utilizzati per salvare i dati in modo permanente.

È disponibile in tre tipi pulsanti di controllo È possibile controllare manualmente diverse impostazioni, ad esempio: regolazione della velocità dell’otturatore e dell’apertura, impostazione della sensibilità alla luce del sensore, bilanciamento del bianco. Ciò consente di controllare l’intero processo fotografico, creando gli effetti desiderati.

Conclusione

Le fotocamere reflex producono immagini di alta qualità grazie ai loro sensori di grandi dimensioni. Per questo motivo vengono utilizzati da fotografi professionisti e dilettanti che si occupano seriamente di fotografia. Un fattore importante per la popolarità delle reflex è l’ottica intercambiabile che consente di scattare foto attraverso un telescopio, un endoscopio o un microscopio.