Ремонт фотоаппаратов

Первый экспериментальный бесплёночный фотоаппарат, основанный на фотоэлектрическом преобразовании, создал в 1975 году инженер компании Eastman Kodak Стивен Сассун (англ. Steven Sasson). Первым цифровым фотоаппаратом потребительского уровня в 1988 году стал «Fuji DS-1P», использующий для записи съёмную карту SRAM. В том же году Kodak создал первый цифровой зеркальный фотоаппарат «Electro-Optic Camera» на основе малоформатного фотоаппарата Canon New F-1.
Дальнейшее совершенствование технических характеристик и разрешающей способности цифровых фотоаппаратов, не привела к вытеснению аналоговой фотографии. Немногочисленные модели цифровой аппаратуры очень высокой стоимости ограниченно использовались в прикладных сферах и фотожурналистике. Смена тенденции произошла с распространением персональных компьютеров и технологии цифровой фотопечати, позволяющей получать высококачественные цветные отпечатки с файлов. Совершенствование технологии производства фотоматриц также привело к снижению цен на камеры. После этого цифровые фотоаппараты очень быстро вытеснили с рынка плёночную фототехнику, поскольку делали доступным получение удовлетворительных снимков даже без каких-либо специфических навыков. Кроме того, файлы могут быть мгновенно переданы по сети интернет и опубликованы в социальных сетях, не требуя лабораторной обработки и сканирования.

Главный принцип действия цифровых фотоаппаратов практически не отличается от классических аналоговых. Основой также является светонепроницаемая камера, с одной стороны которой установлен объектив, строящий действительное изображение объектов съёмки в фокальной плоскости. Экспозиция регулируется диафрагмой объектива и фотозатвором, и измеряется теми же способами, что в аналоговой фотографии. Для кадрирования и фокусировки используется видоискатель. Отличие заключается в том, что вместо фотоматериала в фокальной плоскости объектива установлена полупроводниковая фотоматрица, преобразующая свет в электрические сигналы. Эти сигналы с помощью АЦП преобразуются в цифровые файлы, которые передаются в буферную память, а затем сохраняются на встроенном или внешнем накопителе. Чаще всего файлы снимков сохраняются на одной или двух картах энергонезависимой флеш-памяти, устанавливаемых в корпусе фотоаппарата. Исходные файлы, получаемые на выходе АЦП в формате RAW, могут быть конвертированы процессором камеры в один из общепринятых стандартов, например TIFF или JPEG, а могут сохраняться без изменений для последующей ручной конвертации на внешнем компьютере.
На заре развития бесплёночной фотоаппаратуры предпринимались многочисленные попытки создания принципиально новой эргономики, более удобной для пользователя. Однако, в конце концов общая компоновка и дизайн фотоаппарата, проверенные многими десятилетиями эксплуатации плёночной аппаратуры, оказались общепринятыми и в цифровом фотоаппаратостроении.

Матрицы всех цифровых фотоаппаратов обладают плоской формой, как и большинство фотоматериалов. При этом используются объективы, строящие действительное изображение, расположенное на поверхности, максимально приближённой к плоскости. Однако, в 2014 году компания Sony анонсировала выпуск вогнутых матриц в форме сферической огибающей. Позднее аналогичные разработки начали Canon и Nikon. В 2017 году о создании вогнутых матриц объявила корпорация Microsoft. Такая матрица требует совершенно других объективов упрощённой конструкции, благодаря отказу от корригирования кривизны поля изображения. В результате при более компактных размерах оптики с меньшим количеством линз повышаются её светосила и разрешающая способность. Кроме того, за счёт более выгодных углов падения света, светочувствительность вогнутых матриц выше, чем у плоских в два раза по полю и в 1,4 раза в центре.
Считывание изображения

Резкость изображения, даваемого цифровым фотоаппаратом, зависит от размеров и количества пикселей, участвующих в регистрации изображения, считается важнейшей характеристикой цифровых фотоаппаратов, и чаще всего округляется до миллионов, называемых «мегапикселями». Первые цифровые фотоаппараты значительно уступали аналоговым с точки зрения качества, поскольку технологии тех лет не позволяли создавать матрицы с большим количеством мелких элементов. В 1995 году разрешение в 6 мегапикселей, даваемое цифровым гибридом Canon EOS DCS 1, считалось рекордным. Информационная ёмкость фотоматериалов была недостижима для первых фотоматриц. Даже фотоаппараты миниатюрного формата превосходили цифровые по разрешающей способности и фотографической широте. Однако, уже с середины 2000-х годов наиболее продвинутые профессиональные цифровые фотоаппараты достигли уровня разрешения 15-20 мегапикселей, позволяя получать изображение сопоставимое по качеству с малоформатным негативом. Современная аппаратура, перешагнувшая рубеж в 30 мегапикселей, обеспечивает результат, превосходящий традиционные фотоматериалы.
Это объясняется многими факторами, в числе которых практическое отсутствие светорассеяния, неизбежного даже в самых тонких фотоэмульсиях, и снижающего резкость. Кроме того, цветоделение в цифровой фотографии происходит только один раз в момент съёмки, и поэтому цифровой снимок по качеству цветопередачи сопоставим со слайдом, превосходя негативно-позитивный процесс с двукратным цветоделением при съёмке и фотопечати. Единственным параметром, недостижимым пока для цифровых фотоаппаратов на уровне фотоплёнки, является фотографическая широта. Если негативные фотоплёнки обеспечивают диапазон в 14-15 экспозиционных ступеней, то цифровая аппаратура редко преодолевает планку в 7 ступеней. Недостаток преодолим с помощью технологии HDRi, которая пригодна только для съёмки неподвижных объектов, требуя как минимум двух экспозиций.

Цифровой фотоаппарат оснащён привычными органами управления, что и плёночнами, позволяющими регулировать относительное отверстие объектива и выдержку затвора. Система автофокуса и её управление также аналогичны классическим камерам. При этом общий интерфейс чаще всего не отличается от последних моделей аналоговой аппаратуры, представляя собой два колеса выбора с отображением на цифровых дисплеях. В любительских и полупрофессиональных моделях дополнительно устанавливается диск режимов фотоаппарата, позволяющий устанавливать алгоритмы автоматического управления экспозицией. Однако, кроме параметров, характерных для плёночной фотографии, в цифровой необходимо выбирать светочувствительность, размер и разрешение файла, цветовое пространство, баланс белого и многие другие параметры. Их регулировка осуществляется, как правило с помощью меню, выводимого на жидкокристаллический дисплей, кнопок и колёс выбора. Современные цифровые фотоаппараты классов допускают управление большинством параметров с внешнего смартфона, подключенного по беспроводному протоколу.
В цифровых фотоаппаратах могут быть использованы все типы оптических визиров, общепринятых в аналоговой аппаратуре: телескопического, рамочного и зеркального.
На основе электронного видоискателя созданы совершенно новые классы аппаратуры, появление которых было невозможно в плёночных камерах. Это беззеркальные и псевдозеркальные фотоаппараты. Кроме того, в зеркальных фотоаппаратах последних поколений также доступно визирование на жидкокристаллическом дисплее, благодаря этому они пригодны не только для съёмки неподвижных фотографий, но и для видеозаписи.

Современные цифровые фотоаппараты оснащаются несколькими типами разъёмов, каждый из которых предназначен для разных целей. Внешний интерфейс подключения к персональному компьютеру имеется практически во всех цифровых камерах, позволяя не только копировать данные с накопителя, но и менять настройки фотоаппарата. Первые цифровые камеры оснащались интерфейсом SCSI, вскоре уступившим место более скоростному IEEE 1394. В настоящее время самым распространённым как в любительской, так и в профессиональной фотоаппаратуре является скоростной интерфейс USB 3.0, пригодный для соединения с компьютерами любых типов. Для вывода изображения на телевизор многие фотоаппараты снабжаются композитным видеовыходом с компактными разъёмами.
С появлением цифровых фотоаппаратов, оснащённых функцией видеозаписи, общепринятым стал цифровой интерфейс HDMI, как правило, с миниатюрной версией разъёма. С середины 2010-х годов профессиональная и полупрофессиональная цифровая фотоаппаратура в качестве стандартной опции снабжается беспроводной связью стандарта Wi-Fi. Последние модели профессиональных цифровых фотоаппаратов содержат разъём типа RJ-45 для подключения к локальным вычислительным сетям с помощью витой пары.

Некоторые цифровые фотоаппараты первых поколений для хранения данных использовали оптические диски или дискеты. Однако, постепенный отказ от таких носителей в других сферах вычислительных технологий привёл к тому, что практически вся современная цифровая фотоаппаратура основана на применении флеш-памяти.
Ряд фотоаппаратов начального уровня имеют небольшой объём встроенной флеш-памяти, которой хватает для 2-30 снимков. Кроме этого, вся цифровая фотоаппаратура оснащается одной или двумя съёмными картами, что позволяет иметь неограниченный запас памяти и копировать данные с помощью кардридера. Самые распространенные на сегодняшний день форматы карт памяти:
    CF (Compact Flash);
    SD (Secure Digital), microSD;
    XQD;

Устаревшие носители информации:
    SM (SmartMedia);
    MD (Microdrive);
    MMC (Multimedia Card);
    MS (Memory Stick) фирмы Sony;
    xD (xD-Picture Card);
Объём наиболее распространённых флеш-карт варьируется от 1 до 32 Гигабайт, но может быть и значительно больше.

Зеркальные фотоаппараты обладают матрицей, превосходящей по размерам большинство других классов цифровой аппаратуры. Для любительских моделей больше характерен формат APS-C, а в профессиональных и полупрофессиональных чаще встречается APS-H и «полнокадровая» размером 24x36 миллиметров. Существуют модели и со среднеформатной матрицей.
Цифровые зеркальные фотоаппараты являются единственным классом аппаратуры, в которой может быть полноценно реализован фазовый автофокус. Это достижимо благодаря дополнительному оптическому тракту, направляющему свет из объектива к датчику. Кроме основного зеркала используется вспомогательное, закреплённое на шарнире и убирающееся вместе с ним перед срабатыванием затвора. Фазовый автофокус обеспечивает самое высокое быстродействие, и поэтому зеркальная аппаратура до сих пор не уступает свою нишу в профессиональной, и особенно спортивной фотографии.
Отдельный класс зеркальной аппаратуры  или полузеркалка снабжается вместо подвижного зеркала полупрозрачным неподвижным. При этом свет от объектива разделяется на две части, одна из которых направляется на матрицу, а другая - в видоискатель. Чаще всего световой поток разделяется в пропорции 65/35 %, как например в семействе Sony Alpha SLT. Достоинства неподвижного зеркала заключаются в возможности непрерывного визирования в момент съёмки, а также в отсутствии вибрации, снижающей резкость снимка. Кроме того, возможна очень высокая частота непрерывной съёмки, недостижимая в камерах с подвижным зеркалом. В то же время, световая эффективность такого визира значительно ниже, чем традиционного, поскольку глаз получает лишь часть света от объектива.

Класс цифровой фотоаппаратуры, в котором отсутствует оптический визир, роль которого выполняет беспараллаксный электронный видоискатель. Отсутствие громоздкого и сложного зеркального видоискателя с пентапризмой позволило значительно уменьшить габариты камеры и её вес. По размерам большинство беззеркалок сопоставимы с компактными камерами. Беззеркальные фотоаппараты получили распространение в конце 2000-х годов, резко изменив рынок любительской фототехники, и потеснив зеркальную аппаратуру.
Принципиальным недостатком беззеркальных фотоаппаратов, мешающим полностью вытеснить зеркальную аппаратуру, считается невозможность полноценной реализации фазового автофокуса, требующего отдельного оптического тракта. Контрастный автофокус, доступный в беззеркальной аппаратуре, значительно медленнее фазового. В 2011 году появились первые беззеркальные фотоаппараты, оснащённые матрицей, у которой часть пикселей выделено для автофокусировки методом измерения разности фаз, что существенно увеличило скорость автофокусировки. К таким моделям относятся Nikon 1 V1, Nikon 1 J1, Canon EOS M.
Цифровые дальномерные фотоаппараты

Немногочисленная группа цифровых фотоаппаратов с ручной фокусировкой при помощи дальномера. Этот тип аппаратуры можно считать цифровой реализацией дальномерных фотоаппаратов, удобных для репортажной жанровой съёмки. В отличие от зеркальной аппаратуры, дальномерные очень устойчивы на длинных выдержках из-за отсутствия подвижного зеркала. Кроме того, точность фокусировки дальномером не зависит от освещённости снимаемой сцены и светосилы объектива, что выгодно отличает этот тип визира от зеркального. Первым цифровым дальномерным фотоаппаратом в 2004 году стал «Epson R-D1». В 2006 и 2009 годах увидели свет «Leica M8» и «Leica M9». Позднее линейку пополнили «Leica M 240» и «Leica M Monochrom». Последняя модель оснащена матрицей без фильтра Байера, генерирующей чёрно-белые снимки высокого разрешения.

Псевдозеркальные цифровые фотоаппараты получили своё название из-за внешнего сходства с зеркальными и не оснащаются оптическим визиром. Изображение в электронном видоискателе такого аппарата формируется сигналом, получаемым непосредственно с матрицы. Первыми в этом классе были камеры с упрощённой версией зеркального видоискателя со светоделительной призмой. В 2000-х годах этот тип видоискателя использовался в таких фотоаппаратах, как «Olympus E-10» и «Olympus E-20». Совершенствование технологий электронного визирования позволило в дальнейшем полностью отказаться от оптического видоискателя.

Другое название «ультразум» или «гиперзум» получено из-за большой кратности жёстковстроенного зум-объектива, достигающей 6x и выше. Качество съёмки выше чем у компактных фотоаппаратов, благодаря более высокому качеству оптики, стабилизированному объективу и большим размерам матрицы. Размеры матрицы варьируются от 1/2,5 видиконовых дюймов до Микро 4:3. Как правило имеют гибкие настройки экспозиции с большим количеством ручных режимов, благодаря чему фотограф может быстро переключить фотоаппарат в нужный режим.

В большинстве моделей низшего класса «цифромыльниц» зум-объектив имеет телескопическую конструкцию, и в нерабочем состоянии убирается в корпус, позволяя носить камеру в кармане. Кроме стандартного электронного визира в таких фотоаппаратах иногда есть оптический видоискатель, синхронизированный с изменением фокусного расстояния объектива. За компактность приходится платить крошечной матрицей - обычно 1/2,5 дюймов. Малый физический размер матрицы означает низкую чувствительность и высокий уровень шумов. Для получения приемлемого качества снимков применяется агрессивное шумоподавление. Этот тип камер обычно отличает отсутствие или недостаточная гибкость ручных настроек экспозиции. Кратность зум-объектива обычно не превышает 3x или 4x, что иногда компенсируется цифровым трансфокатором. Страдают и возможности макросъёмки. У многих моделей размер объекта съёмки 30 мм и даже меньше.
Псевдозеркальные камеры, стремительно теряет позиции на рынке, вытесняясь сопоставимыми по возможностям камерафонами.

Разновидность цифровых фотоаппаратов со сменными объективами, объединёнными с затвором и фотоматрицей в общем модуле, который может быть отстыкован от корпуса камеры и заменён аналогичным с объективом другого фокусного расстояния. В корпусе содержатся видоискатель, дисплей, органы управления и батарея. Впервые такая конструкция была использована в 1996 году в фотоаппарате Minolta Dimage V, и получила дальнейшее продолжение в следующих моделях EX 1500 и 3D 1500. В 2009 году выпущен построенный по такому же принципу Ricoh GXR.

Модульный принцип получил развитие в смартографах: в их корпусе собраны объектив с матрицей, а иногда даже флеш-карта с аккумулятором, но отсутствует видоискатель, качестве которого используется дисплей смартфона, к которому присоединяется устройство. Передача данных осуществляется при этом по протоколам Wi-Fi или NFC. Смартографы, которые иногда называют автономными объективами, превосходят встроенную камеру по большинству параметров.

С начала 2010 годов получили мощный импульс развития камерафоны, достигнув разрешения, сопоставимого с компактными фотоаппаратами, и даже превосходящего этот сегмент рынка. Например, основная камера смартфона iPhone 7 обладает разрешением в 12 мегапикселей и хорошей светочувствительностью. При этом большинство камерафонов из-за миниатюрных размеров матрицы оснащаются объективом типа фикс-фокус, не требующим фокусировки. Однако известны модели с высокоскоростным лазерным автофокусом, например LG G3.

С точки зрения рекламы и маркетинга цифровые фотоаппараты подразделяются на несколько классов в зависимости от предполагаемой сферы применения. Большинство участников рынка делят фотоаппараты на «профессиональные», «потребительские» и «начального уровня». Это отражается в виде простого правила, которого придерживается большинство производителей фототехники, и которое заключается в количества знаков, обозначающих название конкретной модели.

Самые дорогие профессиональные модели в названии имеют только одну арабскую цифру, например «Canon EOS-1D X» или «Nikon D5». При этом, другие цифры (например, «Canon EOS 5D Mark III») отражают номер разработки и для устранения путаницы пишутся римскими символами. Модели с обозначением в виде двух и более арабских цифр относятся к потребительским, например «Canon EOS 50D» или «Nikon D500». Отличие от профессиональных заключается в использовании более дешёвых материалов и упрощении некоторых узлов, которые отражаются в первую очередь на надёжности камеры и её предельном ресурсе до первой возможной поломки.

При этом исходят из среднестатистической ежедневной наработки в условиях профессионального использования, или в качестве бытовой принадлежности. В последнем случае большой ресурс и механическая прочность чаще всего не требуются. В некоторых случаях упрощения касаются герметизации корпуса и надёжности работы в условиях агрессивной среды: под дождём, на морозе и при высокой запылённости. При этом, технические параметры потребительской аппаратуры чаще всего не уступают профессиональным аналогам, а в некоторых случаях и превосходят их, так как все новые конструкторские решения «обкатываются» прежде всего на младших моделях.
Полупрофессиональный цифровой фотоаппарат употребляется по отношению к недорогим зеркальным и беззеркальным камерам, не предназначенным для фотожурналистики и профессиональной фотографии.
Термин «Камера начального уровня» употребляется по отношению к псевдозеркальным фотоаппаратам, компактным камерам и другим дешёвым устройствам. В этом случае название модели обычно состоит из 4 арабских цифр, например, «Nikon D5000».