Цифровые фотоаппараты и принцип их работы
Возможность сохранять неподвижные изображения тех или иных предметов, природных ландшафтов и людей давно будоражила умы человечества. Еще в IV веке до н.э. во времена великого Аристотеля была изобретена «камера обскура», позволяющая получать оптическое изображение объектов. С наступлением эры цифровых технологий люди захотели упростить использование такого блага цивилизации, как фотоаппарат. Им перестало нравиться возится с фотопленкой и всевозможными растворами для ее проявки и печати фотографий.
И тут на арену вышла цифровая фотокамера, значительно упростившая процесс сохранения памятных фотоснимков. Тут же магазины фотоаппаратов стали предлагать этот, быстро полюбившийся многим гаджет современного цифрового мира. Сразу же стало увеличиваться и количество фотолюбителей, которых возможности новой фотокамеры сделали практически профессионалами. Да что греха таить, многие профессионалы тоже переключились на цифровую технику. Но хватит истории, рассмотрим, как же устроено это чудо цифровой техники.
Изображение на начальной стадии фиксации формируется по тому же принципу, что и в обычном пленочном фотоаппарате, проходя через систему линз – объектив. Однако дальше все обстоит совершенно по-другому. Сформированная картинка попадает не на фотопленку, а на цифровую матрицу (ПЗС-матрицу), которая и является первичным цифровым носителем полученной информации (изображения). ПЗС-матрица преобразует видимое изображение в цифровой код (последовательность «0» и «1»), который после серии преобразований записывается на информационный носитель – карту памяти. Дальнейшие преобразования, необходимые изменения цифрового снимка и преобразование его в твердую фотографию, что собственно и является целью всей цепочки этих процессов, происходят при помощи компьютера и фотопринтера посредством специальных компьютерных программ.
Рассмотрим теперь отдельно каждый функциональный узел цифровой фотокамеры. Если не брать во внимание 
объектив, то первым на пути изображения стоит цифровая матрица. На сегодняшний день используется два основных ее типа CCD (Charged Coupled Device) и CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Первый тип распространен как в профессиональных, так и в любительских моделях. Второй используется не так часто и только в профессиональных аппаратах. Бытует мнение, что на качество получаемых снимков в основном влияет величина разрешения матрицы (количество активных мегапикселей) – чем выше, тем лучше. Отчасти да, а отчасти нет.
На самом деле основную роль в этом играет упущенный нами в рассмотрении объектив камеры. Вы не задумывались, почему хороший объектив для профессиональной зеркальной модели может стоить в несколько раз больше самого фотоаппарата? Именно потому, что в основном он определяет качество снимков и многие функциональные возможности камеры. Некоторые производители применяют так называемый метод интерполяции, когда указанное разрешение матрицы состоит из физического количества мегапикселей и так называемого интерполяционного (увеличенного за счет программного обеспечения самого фотоаппарата). Так, что гоняться за количеством этих самых мегапикселей совершенно не стоит.
Между цифровой матрицей и источником хранения информации находится целая куча всевозможных цифровых модулей и систем, но простому обывателю их работа совершенно не важна, да и информация о их параметрах редко попадает в техническое описание фотокамеры. Рассмотрим лишь источник хранения информации – карту памяти. Существует несколько типов карт памяти, отличающихся в основном размерами, расположением информационных электрических контактов и алгоритмом (протоколом) записи данных. На самом деле в большинстве случаев – это стандартные и широко распространенные типы, без проблем воспринимаемые персональными компьютерами. Для нас важен лишь их объем, то есть количество снимков, которые одновременно можно сохранить, не прибегая к помощи компьютера.
На самом деле нужный объем карты памяти напрямую зависит от разрешения (физического или интерполяционного) цифровой матрицы. Чем оно выше, тем больше нужно памяти. Если раньше, лет пять назад матрица в 3 мегапикселя считалась верхом совершенства и для нее 0,5 – 1 Гбайт памяти было более, чем достаточно, то современные 12 – 14-мегапиксельные фотоаппараты для комфортного использования в длительных путешествиях нуждаются в 4 – 8 Гбайтных катах, а иногда даже и в нескольких.