Digitaalne peegelkaamera

Nikon D800 35,9 × 24 mm CMOS-pildisensoriga digitaalne peegelkaamera

Digitaalne peegelkaamera ehk digipeegelkaamera (ingliskeelne lühend DSLR – digital single-lens reflex camera) on digitaalne kaamera, milles on ühendatud peegelkaamera (SLR) ja digikassett, vahetades välja filmilindi. Digipeegelkaamerat eristab teistest peegelkaameratest peeglisüsteem. Valgus liigub läbi objektiivi kaamerasse, kus peeglisüsteem suunab osa valgusest pildiotsijasse. Läbi pildiotsija paistab täpselt sama pilt, mille kaamera sensor mälukaardile salvestab. Peegelkaamera idee seisnebki selles, et fotograaf näeks täpselt seda, mida ta pildistab.

Digipeegelkaamerate ehitus

Peegelkaamera läbilõige. Elektroonikat ja ekraani pole näidatud.

1. Objektiiv
2. Peegel
3. Katik
4. Pildisensor
5. Mattklaas
6. Korrigeeriv lääts
7. Pentaprisma/pentapeegel
8. Pildiotsija

Digitaalse peegelkaamera Olympus E-30 läbilõige

Sarnaselt peegelkaameratega on ka digipeegelkaamerates kasutusel peamiselt vahetatavad objektiivid (1) vastava objektiivikeermega ehk bajonetiga. Mehaaniline liikuv peeglisüsteem (2) on paigutatud objektiivi telje suhtes 45° nurga alla, seega suunab ta objektiivilt tuleva valguse 90° üles, peeglikambri "lakke" (üksikute mudelite korral ka küljele), kus valgus läbib esmalt mattklaasi (5), seejärel korrigeeriva läätse (6) ja pentapeegeldi (7), mis suunab kujutise optilisse pildiotsijasse (8). Enamik algtaseme peegelkaameraid kasutavad traditsioonilise pentaprisma asemel pentapeeglit. Pentapeegel koosneb põhiliselt plastist ning seda on lihtsam ja odavam toota kui pentaprismat, kuid pentapeegli korral on kujutis pildiotsijast vaadatuna tavaliselt tumedam.

Teravustamine ehk fokuseerimine saab olla kas manuaalne või automaatne. Automaatteravustamise korral vajutatakse päästik poolenisti alla või kasutatakse eraldiseisvat automaatteravustamise nuppu. Pildistamise hetkeks tõuseb peegel üles, et võimaldada valgusel jõuda otse fokaaltasandile. Seejärel avatakse katik (3) särituseks. Pärast katiku taassulgumist naaseb peegel endisesse asendisse. Tänapäevastel kaameratel, millel on automaatsäri ja automaatteravustamine, on sageli peegli keskosa poolläbipaistev, võimaldades osal valgusest minna läbi peegli. Peapeegli tagumise poole küljes on sel juhul väiksem sekundaarne peegel, mis suunab talle langeva osa valgusest alla, peeglikambri põhja, kus asuvad automaatteravustamise ja/või automaatsäritusandurid. Sekundaarsel peeglil on omakorda mehhanism, mis ta võtte hetkeks vastu peapeeglit kokku lapib.

Erinevalt uudsetest digihübriidkaameratest võimaldab peegelsüsteem koos eraldi automaatteravustamise ja särimõõteanduritega täpset optilist eelvaadet. Iga digitaalne kaamera sisaldab võimendit, analoog-digitaal muundurit, pildiprotsessorit ja muid (mikro)protsessoreid kujutise digitaalseks töötlemiseks, andmete salvestamiseks ja nende elektrooniliseks kuvamiseks.

Faasituvastusega automaatteravustamine

Tavaliselt on digipeegelkaameratel faasituvastusega automaatteravustamine. See teravustamismeetod on väga kiire, kuid nõuab optilisele teele spetsiaalse sensori lisamist, mistõttu kasutatakse seda süsteemi peamiselt vaid digipeegelkaamerate korral. Digikaameratel, mis kasutavad LCD-ekraanil või elektroonilises pildiotsijas reaalajavaadet, peab olema kontrastituvastusega automaatteravustamine, mis on mõnes rakenduses aeglasem.

Digipeegelkaamerate omadused

Režiimiketas

Digipeegelkaameratel, nagu digikaameratel enamasti, on režiimiketas, et pääseda ligi standardsetele kaamera seadmetele (PASM) või stseenirežiimidele. Standardsed kaamera režiimid on programmeeritud automaatne režiim, automaatne katikuprioriteedi režiim, avaprioriteediga automaatrežiim ja täismanuaalne režiim. Stseenirežiime on mitu, kuid neid saab vähem kohandada. Tüüpilisemad neist on täisautomaat-, maastiku-, portree-, spordi-, makro- ja öörežiim. Professionaalsed digipeegelkaamerad üldiselt stseenirežiime ei sisalda, sest professionaalsed fotograafid tunnevad oma tehnikat ning oskavad kiiresti kaamera sätteid muutes ning kohandades saavutada soovitud kvaliteediga foto.

Tolmueemaldussüsteemid

Kui kaamera töötab, tekib sensori pinnale staatiline elekter, mis meelitab ligi tolmu, mis võib vahel väga selgelt fotode peal nähtav olla tumedate laigukestena. Ainuke koht, kust tolm peegelkaamera sisemusse minna saab, on objektiiviava, ning pea ainuke aeg, millal tolm sinna minna saab, on objektiivi vahetamise ajal: siis, kui ava on lahti. Sensori tolmust puhastamiseks on põhiliselt kaks viisi: sensori märgpuhastus või sensori puhastamine õhkpumbaga.

2002. aastal tõi Sigma turule oma esimese digipeegelkaamera Sigma SD9, millel oli tolmufilter, mis asub vahetult objektiivi bajoneti taga ning aitab vältida tolmu sattumist kaamera sisemusse.

2003. aastal esitles Olympus oma esimest digipeegelkaamerat Olympus E-1, millel oli sisseehitatud sensoripuhastussüsteem. Teised digipeegelkaamerate tootjad on Olympuse eeskuju järginud ja tänapäeval on digipeegelkaamerates asuvad tolmueemaldussüsteemid väga levinud, näiteks Pentaxi kaameratel on kolmeastmeline tolmueemaldussüsteem: sensorile on kantud fluoriidvääristus, mis peaks minimeerima sinna kinni jääva tolmukübemete hulga. Kui sinna siiski mingeid kübemeid satub, eemaldatakse need sealt sensorit kiiresti raputades. Lõpuks peaks tolm langema kere põhjas olevale kleepribale. Kõigil uuematel peegelkaameratel on olemas sensoripuhastussüsteem, mis paneb tolmuosakeste eemaldamiseks sensorit katva madalsagedusfiltri vibreerima. Paljud kaamerad võimaldavad kontrollida sensori tolmusust automaatselt.

Vahetatavad objektiivid

Canon EF 28–300 f3.5–5.6 L IS suumobjektiiv

Nikon Nikkor AF 50mm/1.8D fiksobjektiiv

Üks põhilisi tegureid, miks peegelkaamerad on populaarsed, on võimalus vahetada objektiive vastavalt vajadusele. See omadus ei ole siiski iseloomulik ainult peegelkaameratele, vaid ka peeglita hübriidkaameratele, mis on samuti üha populaarsemaks muutumas. Peegelkaamerate objektiividel on spetsiaalne bajonett, mis on enamasti eri peegelkaamerate tootjatel isesugune. Fotograafid sageli kasutavad ühe ja sama tootja keresid ning objektiive (näiteks Canon EF objektiive koos Canoni kerega), kuigi on olemas ka iseseisvad objektiivitootjad, nagu näiteks Sigma, Tamron, Tokina ja Vivitar, kes valmistavad objektiive erinevatele bajonettidele. On olemas ka adapterid, mis võimaldavad kasutada objektiive bajonettidel, milleks see objektiiv pole ette nähtud.

Paljud objektiivid on kasutatavad nii uutel digipeegelkaameratel kui ka vanadel filmikaameratel. Kui kasutada 35 mm filmile või sama suurusega digitaalsele pildisensorile mõeldud objektiivi väiksema sensoriga digipeegelkaamera ees, on tulemus "pügatud" (nn crop factor): objektiivil tundub olevat suurem fookuskaugus kui tegelikult on. Mida väiksem on sensor, seda kitsama vaatenurgaga nähtav kujutis salvestub (sama objektiivi korral). Enamik digipeegelkaamerate tootjaid valmistab spetsiaalseid objektiive ka väiksematele sensoritele, kui seda on traditsiooniline 35 mm sensor, põhiliselt on selliste objektiivide fookuskaugused lainurga piirkonnas ning need üldiselt täiskaaderkaamerate kerede ees täisfunktsionaalselt ei tööta.

HD-video salvestamine

Alates 2008. aastast võimaldab enamik peegelkaameraid kõrglahutusega videot salvestada. Esimene digipeegelkaamera oli Nikon D90, millega saab salvestada videot režiimis 720p24 (24 kaadrit sekundis lahutusvõimega 1280×720). Teistel vanematel videosalvestusvõimalusega digipeegelkaameratel olid ebastandardsed lahutusvõimed või kaadrisagedused: näiteks Pentax K-7 kasutab mittestandardset lahutusvõimet 1536×1024, mis vastab 3:2 küljesuhtele. Canon EOS 500D (Rebel T1i) võimaldab mittestandardset kaadrisagedust 20 kaadrit sekundis lahutusvõimega 1080p, kuid ka tavalisemat 720p30 režiimi.

Peegelkaamera sensor on palju suurem kui tavalisel videokaameral, mistõttu on peegelkaameraga filmitud videol teistsugused omadused: peegelkaameratega filmides on võimalik saavutada palju väiksem teravussügavus ning parem jõudlus hämaras.

Peegelkaamera sensoril on väga palju piksleid (tänapäevaste peegelkaamerate lahutusvõime on enamasti vähemalt 12 MP). Full HD videoklipi (1920×1080 pikslit) jaoks ei lähe aga vaja rohkem kui 2 MP. Sellises olukorras jätab kaamera video salvestamisel piksliridu vahele. Selliselt saadud piksliread pressitakse horisontaalselt kokku ja kombineeritakse lõppkaadriks. Selline tehniline lahendus, mis on leiutatud üle saamaks fotograafia jaoks optimeeritud sensori iseärasustest, toodab soovimatuid defekte nagu Aliasing ja Muaree-efekt. Aliasing on nähtus, kus kontuursete teravate joonte tihe koospaiknemine tekitab kaadris silmatorkava ja häiriva virvenduse. Samal põhjusel tekib Moiré – värviline, vahel ka täpiline virvendus kontuursetel, peene mustriga ja hästi fookuses olevatel aladel. Fotode pildistamiseks optimeeritud suure sensori tõttu tekib ka tarretiseefekt (ingl. k. Shutter Rolling). Erinevalt CCD-sensorist ei salvesta CMOS-sensor kaadrit kõik pikslid korraga, vaid umbes nagu skanner – hulk piksliridu ülevalt alla. Seetõttu tekib efekt, kus kiiresti liikuvad objektid võivad ühes kaadris olla mitmes eri kohas. 24 ja enam kaadrit sekundis jooksval videol näeb selline asi välja nii, et tekib tunne, nagu pilt veniks kui kumm või kõiguks nagu tarretis.

Digipeegelkaamerate optilise konstruktsiooni tõttu puuduvad neil mõningad elementaarsed funktsioonid, mis on enamikul videokaameratel: korralik automaatteravustamine filmimise ajal, elektriline suum ja elektrooniline pildiotsija/eelvaade. Seega on peegelkaameraga filmimine keerukam kui videokaameraga, sest peegelkaameraga filmimine on oskuste ning võttepaiga suhtes palju nõudlikum.

Video funktsionaalsus on peegelkaamerates alates selle loomisest tunduvalt paranenud. Tänapäeval on enamikul peegelkaameratel HD-video salvestamise võimalus, alates algtaseme kaameratest nagu näiteks Canon EOS 700D (EOS Rebel T5i) ja Nikon D3200, lõpetades professionaalidele mõeldud peegelkaameratega Canon EOS-1D C ja Nikon D4. Suurenenud on nii video lahutusvõime kui ka selle bitikiirus ning salvestatavate faililaiendite arv. Paranenud on automaatteravustamine ja säri käsijuhtimine.

Peegelkaamerate videofunktsioonide kiire areng on tekitanud revolutsiooni digitaalses filmitegemises: peegelkaameraid kasutatakse paljude filmide, dokumentaalide, telesaadete ning reklaamide ja muu filmimiseks. Üks selline projekt on Canoni "Story Beyond Still" konkurss, kus filmitegijad valmistasid ühiselt 8 peatükiga lühifilmi. Iga peatükki filmiti ainult paar nädalat ja seejärel määrati võitja, hiljem filmisid kõik võitjad koos loo viimase peatüki. Eriti populaarseks on peegelkaameraga filmimine saanud sõltumatute filmitegijate seas.

Tänu taskukohasele hinnale ja mugavale suurusele kasutati viit Canon EOS 5D Mark II ja kaht Canon 7D digipeegelkaamerat Hollywoodi kassahiti "Tasujad" võtetel. Peegelkaamerad võimaldasid filmida rohkemate nurkade alt ning vähendasid keeruliste märulistseenide kordusvõtete arvu.

Seoses peegelkaamerate kasutamisega videokaameratena toodetakse elektroonilisi pildiotsijaid, et muuta filmimine mugavamaks.