Проявить до 2000 года

Архив

Канва этой статьи - цифровая фототехника ценой примерно до полутора тысяч долларов, так называемая любительская (хотя в традиционной фотографии данный порядок цен соответствует профессиональному оборудованию). Интрига изложения - уточнить место недорогих (600-1700 долларов) цифровых фотокамер в современных технологиях получения изображения, а также оценить их перспективы в грядущем столетии.

Корпус, конструкция

Экстерьер современных камер не отличается новизной схемных решений. Наследие традиционных аппаратов угадывается и служит преемственности технологий. К тому же функционально цифровики даже проще: им, например, не нужен сравнительно громоздкий механизм протягивания пленки.

Итак две схемы - на манер дальномерной, или "мыльничная" (хотя дальномерный механизм, равно как и точная ручная фокусировка, ни в пленочных мыльницах, ни в цифровых аппаратах, не используется), и зеркальная - хорошо известны. Типичные модели первой группы - Kodak DC240 и DC280, Canon PowerShot A5, Casio QV-5000SX, Agfa ePhoto CL50, Fuji MX-600 и MX-2900, HP PhotoSmart C30, Olympus C830-L, Toshiba PDR-M4. Они имеют приблизительно центральное расположение объектива и окна видоискателя, предназначены для захвата правой рукой (под указательным пальцем спусковая кнопка, где-то рядом рычажок или кнопки управления трансфокатором). Спереди такой фотоаппарат от пленочного не отличишь. Зато сзади находится непременный отличительный атрибут цифровой фотографии - цветной ЖК-дисплей. Из перечисленных моделей чуть более необычны Fuji MX-600 и MX-2900, а также Toshiba PDR-M4 - камеры с оттенком футуристического дизайна. Впрочем, все производители, конечно же, стараются едва уловимо, но выделить свои цифровые модели.

Непривычные с виду, оригинальные Kodak DC265 и DC290, Nikon CoolPix 700, Olympus C2000, Sony MC-FD88, Fuji MX-2700 отличаются нестандартным корпусом, уникальным расположением объектива и окошка видоискателя, размещением органов управления и прочими комбинируемыми деталями, но функционально - все-таки представители первой группы.

Недорогие цифровые зеркалки пока редки. Данной конструкторской концепции придерживается, в частности, компания Olympus в своих популярных моделях C-1400L и C-1400XL, а также в грядущей С-2500, пришла к ней и Sony в модели DCS-700. Однако не возьмусь утверждать, что зеркальная схема этих аппаратов идентична схеме пленочных: в силу ряда функциональных отличий (например, непонятно, где расположена диафрагма - до или после зеркала; во всяком случае, крайне полезная функция репетира диафрагмы - важное достоинство зеркальных фотокамер - недоступна) можно предположить, что Olympus наколдовала что-то оригинальное. Похожа на зеркалку Sony MVC-FD91, но в основу ее конструкции положен принцип видеокамер: в окуляр видоискателя проецируется ЖК-дисплей, передающий цветное изображение, снимаемое светочувствительной матрицей.

Схема с поворотным блоком объектива впервые применена, пожалуй, именно в цифровых аппаратах. Ей следуют, например, Nikon CoolPix 900 (уже снят с производства) и 950, Agfa ePhoto 1280 и 1680, Casio QV-7000SX, Minolta. Здесь, правда, тоже возможны вариации: так, камеры Nikon и Agfa имеют горизонтально ориентированную конструкцию, прочие же больше похожи на классические модели. Несмотря на непривычность конструкции цифровики с поворотным блоком объектива очень практичны. Особенно удобно компоновать кадр с помощью ЖК-дисплея: возможны любые ракурсы, есть определенное сходство с шахтным видоискателем профессиональных среднеформатных пленочных камер. (Кстати, на мой взгляд, сомнительно решение фирмы Olympus в некоторых зеркальных моделях полностью отказаться от наведения через дисплей.) В CoolPix 950 реализован даже TTL-репетир диафрагмы: с полунажимом (фокусировка плюс экспозамер) спусковой кнопки в режиме приоритета диафрагмы камера отображает на дисплее не только резкость выбранного плана, но и (насколько позволяет двухдюймовая диагональ) ее глубину.

Оптические видоискатели (незеркальных камер) пока остаются явно слабым местом конструкции. Механизм масштабирования изображения в соответствии с выбираемым фокусным расстоянием, безусловно, сложен: видоискатель ведь представляет собой отдельный оптический механизм, согласованный с объективом электрически, - но это, увы, не отменяет заметного параллакса и, следовательно, неточного кадрирования.

Весят камеры по-разному. Тут производителей трудно понять: стремятся ли они любой ценой облегчить конструкцию, чтобы не обременять фотографа, или все-таки учитывают, что чем камера легче, тем чувствительнее к так называемой "шевеленке". Большинство моделей, конечно, сделано из пластмассы (некоторые - ну прямо как игрушечные), но есть и исключения. Так, пластмассовый остов Nikon CoolPix 950 обрамлен кожухом из магниевого сплава, такое же решение, но только для лицевой части, применено, например, в Agfa ePhoto CL50. Преимущества пластмассовых конструкций в технологичности и невысокой цене (низкий вес я за преимущество не считаю), ну, а недостатки - хрупкость, недолговечность. У металла - все наоборот.

Типичные недостатки конструкции, на мой взгляд, касаются, как уже упоминалось выше, оптического видоискателя, расположения резьбы под штатив (в закрепленном фотоаппарате подчас недоступны отсек батарей или карта флэш-памяти), встроенной вспышки и ее сенсора (их нередко заслоняют пальцы левой руки), обычно очень маркого защитного стекла ЖК-дисплея. Логика управления тоже небезупречна, но это - в большой степени дело привычки. Например, ни одна из виденных мной камер, уснув от бездействия (за что ее винить нельзя), а затем, проснувшись, не возвращается к прежнему фокусному расстоянию.

Топовые камеры цифрового века, я думаю, рано или поздно оденутся в легкие прочные сплавы, дабы быть неуязвимыми, и обретут преимущественно зеркальную конструкцию.

Светочувствительный элемент

Технология изготовления и принцип действия светочувствительных матриц - предмет туманный. Лучший прожектор вы найдете в материале Николая Чернышева, расположенном по соседству. Добавить к нему нечего. Ниже 2000-долларовой планки действительно все чуть проще и требования не так высоки, хотя топовые непрофессиональные модели Kodak, Nikon, Olympus, Sony, Fujifilm в руках аскетичного фотографа, на мой взгляд, тоже сильный инструмент. Матрицы день ото дня увеличиваются, и сегодня типично разрешение не менее 1600х1200 точек. Olympus C2000, С2500, Nikon CoolPix 950 и другие уже позволяют при необходимости поднимать чувствительность до 400 единиц ISO. Конечно, уровень цветовых шумов в таком режиме неизбежно возрастает, однако в ряде случаев сцену может вытянуть черно-белый снимок - резкость (разрешающая способность) при этом практически не падает.

CCD-матрицы, как и эмульсионные фотопленки, имеют ограниченное возможное время экспонирования. Но если пленки с рядом ухищрений можно экспонировать до двух минут, для недорогих CCD-сенсоров потолок - несколько секунд. Автоматические выдержки больше секунды (ночная съемка) способны отрабатывать лишь немногие камеры: Nikon CoolPix950 и 700 удерживают открытым затвор до 8 секунд, Kodak DC265 и DC290 - и вдвое дольше. Но при катастрофически низкой освещенности ничего хорошего это не дает. Взгляните на снимок фонаря и привлеченных светом ночных насекомых, сделанный камерой Nikon c выдержкой 8 секунд: на изображении ночного неба легко заметить сильный цветовой шум.

Оптика

Высококачественная системная сменная оптика служит залогом профессионального качества не только сама по себе - попробуй уговори привыкшего к собственному набору фотографа перейти с пленки на цифру при условии, что придется приобрести не только камеру, но новый ряд объективов, пусть даже заведомо лучших. А цены на фототехнику по сравнению с ценами на компьютеры консервативны и весьма высоки: так, цена высококачественных телеобъективов (все, наверное, замечали на бровке футбольных полей репортеров с этакими подзорными трубами) достигает нескольких тысяч долларов. Одним словом, профи подавай цифровик, совместимый с системной оптикой.

Оптика недорогих цифровиков суть компромисс, который вряд ли приемлем для фоторепортера, но вполне - для фотохудожника, дизайнера, работающих в полиграфии. Она принципиально несменная, с переменным фокусным расстоянием (3-4-кратный трансфокатор, или зум) и обычно невысокой светосилой. Хотя не без исключений. Например, Sony MVC-FD91 имеет фокусное расстояние f=37-518 мм (14-кратный трансфокатор; кстати, подстать ему эта модель имеет еще и оптический стабилизатор изображения), большая светосила у Olympus C-2000 и Sony DSC-D700 - F=2. Линзы используются преимущественно стеклянные, все шире, как и в традиционной фотографии, применяются асферические элементы, устраняющие всевозможные аберрации. Функциональные возможности оптики у некоторых моделей могут быть расширены с помощью специальных (фильтры, макро- и телеконвертеры) насадок: для этого зеркальные камеры Olympus, некоторые модели Sony, Nikon, Agfa имеют на объективе внутреннюю резьбу, у камер Kodak (DC265/290) аксессуары крепятся на фланце корпуса. Модели с фиксированным фокусным расстоянием, например, Fuji MX-2700, как правило, имеют широкий угол зрения (больше 70 градусов) и теоретически обеспечивают более высокую разрешающую способность, но не универсальны: их удел - пейзажи, сцены, требующие выраженной перспективы.

Предпочтительна конструкция объектива с неизменной внешней геометрией и внутренним фокусировочным элементом (собственно говоря, так и устроены камеры, имеющие резьбу для насадок). Выдвигающиеся в рабочее положение элементы не так удобны в работе, меньше защищены от пыли и механических повреждений (особенно высокоточный привод).

Возвращаясь к качеству оптики: светопропускание и разрешающая способность обычно соответствуют светочувствительной матрице (то есть не ограничивают ее возможностей), а вот дисторсия, то есть геометрические искажения оригинала, на крайних фокусных расстояниях проявляется то тут, то там. Вообще говоря, чем меньше проецируемое объективом изображение, тем меньше относительный диаметр линз и чуть проще добиться линейности их оптических характеристик.

Все без исключения недорогие цифровые камеры оснащены системой автоматической фокусировки. Обычно это пассивные системы, действующие на принципе контрастного детектирования в центре кадра. Недостатки таких систем известны: неуверенная работа при низкой освещенности, с большими черными предметами; впрочем, некоторые цифровики, скажем, Kodak DC265, в темноте подключают специальную подсветку. О многолучевых системах и функциональном расположении датчиков по полю кадра производители ничего не заявляют, поэтому не буду кормить вас догадками. Конструктивно датчики автофокуса расположены в объективе (TTL), как у камер Olympus, Nikon, Agfa, или вынесены, как у Kodak DC265, Casio QV-7000SX. Казалось бы TTL-автофокус должен работать точнее, но на практике обе схемы дают одинаково удовлетворительные результаты.

На примере фотокамер Agfa и Olympus C1400 L/XL продемонстрирую еще одно различие в системах автофокусировки: Olympus, если автофокус не дееспособен или сбивается (что не часто, но случается в некоторых ситуациях), не позволит сделать снимок; Agfa же и некоторые другие камеры, выводящие изображение на дисплей, сделают снимок в любом случае - не важно, угадает ли автофокус замысел фотографа.

Обычно объектив фокусируется непосредственно при полу- и полном нажиме на спусковую кнопку. Casio QV-7000SX (в узком режиме) и CoolPix950 (в комбинации с любыми режимами) ко всему реализуют следящую автофокусировку, то есть камера, по возможности, всегда готова к спуску.

У большинства современных камер допустима ручная фокусировка - через экранное меню, с довольно большим шагом (но, как правило, покрываемым глубиной резкости объектива), а Sony MVC-FD91 и DSC-D700 имеют даже кольцо плавной фокусировки на объективе. Режимом макросъемки сегодня уже никого не удивишь, но отмечу успех компании Nikon в модели CoolPix950: съемка возможна с расстояния считанных сантиметров (см. фото карандаша и скрепки).

Экспонометрия

Встроенные экспонометры цифровых камер (по преимуществу работающие через объектив - TTL), как правило, реализуют центровзвешенный экспозамер (оцениваемую площадь производители сообщают редко), реже - точечный и оценочный матричный замер. Здесь лидирует компания Nikon: модели CoolPix 950 и 700 имеют аж 256-сегментный оценочный замер и электронно-управляемый затвор, отмеряющий выдержки произвольной длительности. Полностью автоматический выбор экспозиции, как правило, допускает ступенчатую экспокоррекцию и все чаще дополняется режимами приоритета диафрагмы, реже - приоритета выдержки. Автоматический баланс белого цвета также допускает ручной ввод коррекции (выбор условий освещения), а в камерах Agfa и Nikon предусмотрена калибровка цветопередачи по белому листу.

Вспышки

Встроенные вспышки современных цифровиков сродни мыльничным: стандартные режимы автоматического включения, подавления эффекта красных глаз (кстати, Nikon CoolPix 950 использует не дополнительный импульс, а острый луч непрерывного света), заливки. Свет от них обычно жесткий, вследствие точечности источника возникают резкие тени. Управление встроенными вспышками обычно автоматическое через внешний сенсор, TTL-управление, согласно спецификациям, практически не используется. В CoolPix 950 и Fuji MX-600 помимо прочего реализован режим так называемой медленной синхронизации (подобие синхронизации по второй шторке затвора в пленочных камерах).

Для профессиональной работы в камерах Olympus C-1400 XL, Kodak DC265, Nikon CoolPix 950 предусмотрен синхроконтакт для управления внешними вспышками. Sony DSC-D700 и Olympus C-2500 имеют центральный синхроразъем для вспышек. А с камерами Agfa внешний свет может синхронизироваться по контрольному импульсу встроенной вспышки.

Функциональные возможности

В этом разделе можно рассказать о многом, но я лишь отмечу направления и удачные реализации в конкретных моделях. В цифровом веке этот перечень будет только расширяться.

Возможность программирования сложных операций на специальном языке сценариев предусмотрена, например, в камерах Kodak DC265/290.

Дополнительные эффекты вроде съемки под сепию, усиления/ослабления контрастности, яркости, резкости, а также интерполяция до более высокого разрешения предусмотрены во многих камерах, но рассчитаны прежде всего на любительское применение, поскольку специализированные графические пакеты, используя необработанный оригинал, справляются с этими задачами намного лучше.

Непрерывная съемка - тоже уже не редкость, но дает удовлетворительные результаты только при хорошей освещенности.

Программируемая съемка - интересная функция (Casio QV-7000SX, Kodak DC265/290), позволяющая делать снимки через заданные промежутки времени или в назначенный час.

Запись голосовых комментариев предусматривают камеры Kodak DC265/290 (в том числе и прослушивание), Agfa ePhoto CL50, Sony MVC-F91.

Дистанционное управление - с помощью миниатюрных пультов - имеют Olympus C-2500, Ricoh RDC-5000.

Регулировка яркости дисплея, незаменимая в солнечный день, пока есть не у многих и наиболее действенна, например, у Kodak DC240. Интересные и эффективные решения применены в Agfa ePhoto CL50 и Sony MVC-FD88 - светоуловители, обращающие падающий сзади солнечный свет в подсветку дисплея.

Хранение снимков

Флэш-память до сих пор весьма недешева, а уж при становлении цифровой фотографии и вовсе была роскошью. Безусловным паролем для записи в крохотные ППЗУ хотя бы нескольких снимков на долгое время стало слово "JPEG", то есть аппаратное сжатие с определенным ухудшением качества оригинала. Некоторые камеры Sony Mavica способны записывать отснятое изображение без всяких искажений в bmp-файл, но с невысоким разрешением. Забивать память этим форматом, конечно же, не рационально, зато нет нужды в мощном процессоре. С форматом TIFF любительские камеры научились работать лишь недавно. Сейчас это умеют делать Nikon CoolPix 700 и 950, Olympus C2000 и C2500, а также некоторые другие, но на запись (обработку) снимка уходит очень много времени: до тридцати секунд, так что об оперативности не может быть и речи.

Для записи сейчас используются главным образом флэш-карты стандартов SmartMedia и CompactFlash. Первые появились раньше и до недавнего времени были распространены шире. Единственное преимущество SmartMedia перед CompactFlash в том, что они вдвое тоньше. CompactFlash - более перспективный и универсальный стандарт, с вдвое большей разрядностью интерфейса и, теоретически, более широкими возможностями. Емкость карт уже достигла 64 Мбайт, а компания IBM, например, представила миниатюрный винчестер емкостью 340 Мбайт, по формату представляющий собой карту CompactFlash.

Компания Sony долго и в гордом одиночестве пыталась доказать миру, что можно обойтись 3,5-дюймовыми дискетами на 1,44 мегабайта (даже в такой серьезной модели, как MVC-FD91), но и она перевела свои мегапиксельные модели на флэш-память MemoryStick собственной разработки и теперь собирается продвигать этот стандарт (ни на что не похожий и ни с чем не совместимый).

Электропитание

Наконец, мы подобрались к ахиллесовой пяте цифровых фотокамер - их "электропрожорливости". Наибольший аппетит имеют лампы подсветки ЖК-дисплеев (до 0,7 ампера в режиме просмотра снимков), чуть менее энергоемка работа матрицы-процессора-памяти и подзарядка встроенной вспышки (однако если в качестве видоискателя используется ЖК-дисплей, суммарное потребление у некоторых моделей в режиме съемки возрастает до 1,2 ампера), а, например, в Nikon CoolPix 950 дополнительную мощность отбирает, если используется, следящая автофокусировка. Таким образом, камеры, наводящиеся только через ЖК-дисплей, в общем случае прожорливее сестер, оснащенных оптическим видоискателем.

Самый распространенный способ автономного питания - четыре батареи типа АА (пальчиковые) общим напряжением 6 вольт. Об одноразовых, не перезаряжаемых элементах питания лучше сразу забыть: даже дорогие щелочные элементы питания садятся до обидного быстро. Оптимальный вариант для таких камер - перезаряжаемые аккумуляторы того же формата, никель-кадмиевые или никель-металлгидридные. Некоторые производители (Agfa, Kodak) предусмотрительно комплектуют свои камеры именно аккумуляторами и зарядными устройствами к ним.

Sony и Fujifilm в ряде моделей пошли дальше: автономную работу их камер обеспечивают оригинальные (то есть обычные батарейки вы уже не вставите) ионно-литиевые аккумуляторы, имеющие высокую удельную емкость и большой энергоресурс. Хотя сами по себе такие аккумуляторы недешевы, на цене камер это практически не отражается.

Чтобы запитать цифровую фотокамеру от бытовой электросети, требуются незаурядные источники питания: обычно импульсные, рассчитанные на большой ток. К сожалению, модели, использующие стандартные батареи, источниками питания комплектуются крайне редко - видимо, производители ожидают, что съемка будет преимущественно автономной. Другое дело - камеры на ионно-литиевых аккумуляторах: зарядное устройство заодно выполняет функцию источника питания.

Практически во всех любительских камерах предусмотрены те или иные функции или конструктивные особенности для сбережения энергии батарей: автоматическое отключение бездействующей камеры, регулировка яркости дисплея, отключение вспышки и др. Наиболее эффективна экономия на подсветке цветного дисплея. Чтобы не жечь его зря для контроля режимов съемки (скажем, в Agfa ePhoto 1680 и Casio QV-7000SX все управление, а также композиция осуществляются только через основной графический дисплей), добавляют монохромные сегментные ЖК-дисплеи. Кроме того, для просмотра снимков, например, удобен, если есть поблизости, телевизор (преобразование цифрового изображения в телесигнал камеры осуществляют практически мгновенно); в стационарных (студийных) условиях, подключив фотоаппарат к компьютеру, для композиции кадра можно использовать монитор. Наконец, гомеопатическое средство: если вы располагаете флэш-картами разной емкости, для пущей экономии используйте те, что поменьше.

В будущем снизить энергопотребление будет нелегко. Цифровики совершенствуются и функционально, и вширь: увеличиваются размеры светочувствительных матриц и ЖК-дисплеев, расширяется объем встроенной и сменной памяти, ускоряются процессоры, то есть усложняется полупроводниковая база. Где уж тут экономить... Наибольшие шансы выжить (на четырех батарейках) у камер с точными оптическими видоискателями, ну и, конечно, у цифровых зеркалок.

Интерфейс

Самый распространенный интерфейс для работы с компьютерами пока последовательный - RS-232 для PC и RS-432 для Macintosh. Для перекачивания объемов до восьми мегабайт его вполне хватает, но выше - утомительное занятие. Совсем недавно цифровики (например, Kodak DC240, DC265, DC280) освоили также интерфейс USB, но пока не используют его пропускную способность полностью. Упомянутые модели Kodak (а также Casio QV-7000SX) оборудованы еще и инфракрасным портом стандарта IrDA 1.1, обеспечивающим, согласно спецификациям, скорость передачи данных до 1,15 мегабита в секунду, но, на удивление, к этому оказались не готовы персональные компьютеры (порт IrDA 1.1 имеют лишь некоторые модели дорогих ноутбуков).

Nikon CoolPix 950: а) естественное освещение, создаваемое свечой; б) плюс жесткий свет вспышки в режиме "авто"; в) при "медленной синхронизации" длительная выдержка сочетает естественное и искусственное освещение.

Для быстрого перебрасывания снимков в компьютер очень удобны всевозможные адаптеры: вставляете туда флэш-карту, а дальше - в слот PC Card, специальный флэш-считыватель, подключаемый через быстрый интерфейс, или, что пока наиболее универсально, во флоппи-дисковод (адаптеры FlashPath).

Не будем обсуждать каждую конкретную реализацию интерфейсных программных модулей - это дело вкуса. Тем не менее, ряд функций - полное управление камерой из компьютера, TWAIN-драйвер, отображение условий съемки - весьма желателен для эффективной работы, например, в студии.

Интерфейсные технологии - уже часть завтрашнего века, и по этому фронту цифровые камеры будут двигаться не медленнее всей компьютерной индустрии.