Фотоаппара́т (фотографи́ческий аппара́т, фотока́мера, реже просто ка́мера) — съёмочная камера, единственное или основное назначение которой — запись неподвижных изображений (фотографий). В традиционной химической фотографии фиксация изображения осуществляется фотохимическим способом при воздействии света на светочувствительный фотоматериал, размещённый в фотоаппарате. Получаемое таким способом скрытое изображение преобразуется в видимое при лабораторной обработке. В цифровом фотоаппарате фотофиксация происходит путём фотоэлектрического преобразования оптического изображения в электрический сигнал с его последующим переводом в цифровые данные и сохранением последних на том или ином носителе в виде ов.
История
Появление первого фотоаппарата совпало с изобретением «гелиографии» Жозефом Нисефором Ньепсом в 1826 году. Устройство для регистрации изображения на поверхности асфальтового лака было вариантом камеры-обскуры, до этого активно использовавшейся художниками для рисования с натуры. Дальнейшее развитие технологии связано с изобретением дагеротипии Жаком Луи Дагером. Дагеротипия быстро получила распространение в качестве инструмента для портретирования, став коммерчески выгодной. Результатом стала разработка новых устройств для фотосъёмки, наиболее оригинальным из которых в 1840 году стала камера Александра Уолкотта с вогнутым зеркалом вместо объектива. Не менее революционной была цельнометаллическая «Ganzmetallkamera» немецкой компании «Фохтлендер», оснащённая светосильным объективом Петцваля.
Наиболее бурное развитие фотоаппаратостроения началось после открытия мокрого коллодионного процесса, вытеснившего неудобные и дорогие дагеротип и калотипию. Фотоаппаратура для этой технологии сохранила устройство камеры прямого визирования, но была усовершенствована, получив фокусировочный мех и светосильный портретный объектив. Внедрение сухих желатиносеребряных фотопластинок с высокой светочувствительностью позволило вести съёмку с моментальными выдержками, потребовавшими специального механизма для регулировки длительности воздействия света. Таким устройством стал фотозатвор, первые конструкции которого появились в 1853 году. Изобретение Оттомаром Аншютцем скоростного шторно-щелевого затвора привело к появлению репортёрских фотоаппаратов — пресс-камер, запущенных в массовое производство фирмой «Goerz» в 1888 году.
Начало выпуска желатиносеребряных фотобумаг, пригодных для проекционной печати, а также рост разрешающей способности фотоэмульсий запустили процесс миниатюризации фотоаппаратуры и появления её новых портативных разновидностей, таких как складные и дорожные камеры. Технологический прорыв осуществил в 1888 году Джордж Истмен, выпустивший первую бокс-камеру Kodak, заряженную рулонной фотоплёнкой на гибкой целлулоидной подложке. Изобретение положило начало любительской фотографии, избавив фотографа от необходимости проявлять фотоматериал и печатать снимки. Всё это делала компания Истмена, куда по почте отсылался фотоаппарат с отснятой плёнкой. Обратно фотолюбитель, заплатив 10 долларов, получал перезаряженную камеру, готовые негативы и контактные отпечатки с них. Съёмка без штатива оказалась невозможной при прямом визировании, что привело к появлению видоискателя у всех компактных камер. Одновременно с компактными появились многочисленные фотоаппараты для скрытной съёмки, в том числе встроенные в предметы одежды: галстуки, шляпы и дамские сумочки.
Развитие во второй половине XIX века технологий цветной фотографии, основанных на трёхцветной теории цветоощущения Максвелла, привело к распространению специализированных устройств, позволяющих осуществлять цветоделение различными способами. Наиболее простое решение заключалось в съёмке трёх цветоделённых изображений на общую фотопластинку через три объектива, закрытых светофильтрами основных цветов. Однако, расстояние между ними неизбежно приводило к параллаксу и, как следствие, цветным контурам на изображении близких предметов. Более совершенными оказались фотоаппараты с последовательной съёмкой через один объектив на удлинённую фотопластинку с автоматическим пошаговым смещением. Наиболее известны такие фотоаппараты конструкции Адольфа Мите, одним из которых пользовался Сергей Прокудин-Горский.
Камеры со сдвижной кассетой на три экспозиции годились только для съёмки неподвижных объектов и пейзажей из-за неизбежного временно́го параллакса. Всех недостатков были лишены трёхпластиночные фотоаппараты с внутренним цветоделением, позволявшие снимать в том числе движущиеся предметы через общий объектив в одну экспозицию. Изобретение автохромного процесса, и последующее распространение многослойных фотоматериалов позволили отказаться от сложной фотоаппаратуры, но тем не менее камеры с внутренним цветоделением с помощью полупрозрачных зеркал эксплуатировались в издательском бизнесе до середины 1950-х годов.
Одну из ключевых ролей в совершенствовании фотоаппаратуры сыграло становление аэрофотографии, получившей бурное развитие после Первой мировой войны. Большие скорости полёта требовали коротких выдержек, вынуждая компенсировать их высокой светосилой объективов. При этом, недопустимость геометрических искажений, особенно при фотограмметрии, вынуждала разрабатывать ортоскопическую оптику с минимальной дисторсией. Многие конструкции фотозатворов и объективов, привычные в современной фотоаппаратуре, были разработаны специально для аэрофотоаппаратов, лишь потом найдя применение в камерах общего назначения. То же касается вспомогательных механизмов: например, автоматизированная перезарядка фотоаппарата впервые использована именно для аэрофотосъёмки.
Компактные фотоаппараты
Рулонные фотоматериалы позволили повысить оперативность съёмки и уменьшить размеры фотоаппарата, который, благодаря складной конструкции, теперь стало можно положить в жилетный карман. Это отразилось в названиях, получивших приставку «Pocket». Огромную роль в формировании фотоаппаратуры сыграло параллельное развитие технологий кинематографа и совершенствование наиболее массовой 35-мм киноплёнки. Рост её информационной ёмкости привёл к появлению в начале 1920-х годов малоформатной фотоаппаратуры. Первыми в этом классе стали камеры «Симплекс Мульти» (1913 год, США) и «Ur Leica» (1914 год, Германия).
В 1925 году началось серийное производство фотоаппарата «Leica I», ставшего образцом для подражаний и родоначальником самого многочисленного класса аппаратуры, популярного вплоть до появления цифровой фотографии. В 1932 году начат выпуск главного конкурента «Лейки» — фотоаппарата «Contax» этого же формата. Почти одновременно с появлением малоформатных фотоаппаратов в 1930 году в Германии начат выпуск одноразовых фотобаллонов, упростивших съёмку с импульсным освещением, и сделавших её безопасной. Результатом стало внедрение в затворы синхроконтакта, обеспечившего автоматическую синхронизацию и съёмку с фотовспышкой на моментальных выдержках вместо ручной.
После Второй мировой войны началось распространение зеркальной фотоаппаратуры, обеспечивающей визуальный контроль глубины резкости и точную фокусировку объективов любого фокусного расстояния. Первыми в этом классе стали двухобъективные зеркальные фотоаппараты, лишённые большинства недостатков однообъективных: затемнения видоискателя и трудностей фокусировки при диафрагмировании, а также неполного отображения снимаемого кадра и вибрации из-за подвижного зеркала. Одно из главных неудобств удалось устранить с изобретением крышеобразной пентапризмы, впервые использованной в камерах «Rectaflex» (Италия, 1948), «Alpa Prisma Reflex» (Швейцария, 1949) и «Contax-S» (ГДР, 1949), и позволившей снимать с уровня глаз, а не «от пояса».
Преимущества однообъективной схемы, такие как полное отсутствие параллакса и ограничений фокусных расстояний объективов, характерных для дальномерных фотоаппаратов, заставляли разработчиков совершенствовать конструкцию дальше. Результатом стало появление в 1959 году фотоаппарата «Nikon F» со 100 % отображением кадра и прыгающей диафрагмой. Сочетание приставного электропривода и длиннофокусных объективов, недоступных для дальномерной аппаратуры, быстро сделало этот фотоаппарат стандартом в фотожурналистике, особенно спортивной. В течение нескольких лет выпуск аналогичных фотоаппаратов был налажен большинством производителей фототехники.
Автоэкспозиция и автофокус
Распространение в конце 1930-х годов цветных фотоматериалов с ограниченной фотографической широтой привело к появлению встроенных экспонометров в большинстве фотоаппаратов общего назначения. Тем не менее, установка экспозиционных параметров требовала ручных манипуляций на основе результатов измерения. Первая попытка автоматизации была осуществлена в 1938 году в складной камере Kodak Super Six-20. Из-за высокой стоимости модель была выпущена ограниченным тиражом, не завоевав популярности. В 1959 году во Франции начат выпуск фотоаппарата Royer Savoyflex, ставшего первой в мире «зеркалкой» с автоматом диафрагмы. Практически одновременно реализована механическая программная автоматика управления экспозицией в шкальном фотоаппарате Agfa Optima.
К середине 1960-х программная автоматика заняла прочное место в любительской аппаратуре, в том числе в советских «Зоркий-10» и «Сокол-Автомат». Внедрение механического автомата в профессиональных камерах со сменной оптикой столкнулось с большими трудностями. Современный программный автомат на основе цифрового микропроцессора впервые появился в японской «зеркалке» Canon A-1 в 1978 году. Высокая точность работы автоматики была бы невозможной без TTL-экспонометра, впервые реализованного в 1963 году в фотоаппарате Topcon RE-Super. Фоторезистор, размещённый в зеркале камеры, производил интегральное измерение яркости в пределах всего кадра, часто приводя к ошибкам при съёмке контрастных сцен. Радикально устранить эту проблему удалось лишь 20 лет спустя в фотоаппарате Nikon FA с помощью технологии матричного замера, позволяющего раздельно оценивать яркость разных частей снимаемой сцены и вычислять правильную экспозицию на основе статистических данных.
Результатом этих инноваций стала полная автоматизация установки экспозиционных параметров как в профессиональной, так и в любительской фотоаппаратуре. Дальнейшее совершенствование фотоаппаратов пошло по пути внедрения автофокуса. Первым серийным фотоаппаратом, оснащённым такой системой, стала компактная камера Canon AF-35M, выпущенная в Японии в 1979 году. Через два года появился зеркальный Pentax ME F с заобъективным контрастным автофокусом. Аналогичной системой позднее оснащены фотоаппараты Nikon F3 AF и Canon T80. Более совершенный фазовый автофокус, впервые реализованный в системе «Визитроник ТСЛ», нашёл массовое применение в 1985 году в фотоаппарате Minolta 7000. Современный вид эта система приобрела после создания стандарта Canon EOS в 1987 году, где приводы фокусировки начали устанавливать в объективы, а датчик разместился под вспомогательным зеркалом в нижней части камеры. Все эти усовершенствования стали возможны, благодаря бурному развитию микроэлектроники, сделавшей фотоаппараты энергозависимыми.
Цифровые фотоаппараты
Развитие технологии ПЗС, изобретённых Уиллардом Бойлом и Джорджем Смитом в 1969 году, не обошло стороной и фотографию. В 1984 году появились первые промышленные образцы видеофотоаппаратов Sony, Canon, Nikon и Fuji, некоторые из которых были использованы во время Олимпиады в Лос-Анджелесе для оперативной передачи фотоинформации из США в Японию. В 1989 году аналогичное устройство Sony Pro Mavica MVC-5000 было использовано CNN при освещении событий на площади Тяньаньмэнь для передачи снимков по радиоканалу напрямую в редакцию. Однако, аналоговый способ записи изображения оказался мало пригодным для практического использования, и был быстро вытеснен развивающимися цифровыми технологиями. В 1988 году увидел свет первый цифровой фотоаппарат потребительского уровня «Fuji DS-1P», использующий для записи съёмную карту SRAM.