Историческое прошлое
Впервые цифровые фотоаппараты явились общественности в 90-х годах. В них использовались CCD-матрицы, по сути дела, предки всех последующих разработок. Она представляла собой светочувствительную матрицу из обычной видеокамеры и состояла из фоточувствительных элементов. Так как матрицы от видеокамеры были слишком малы для  использования в фотоаппаратах, да и качеством особым явно не отличались, то решение виделось в увеличении ее площади и подаваемого напряжения. Последнее позволяло значительно увеличить чувствительность (до 100- 200ед.). Но, в свою очередь, приводило к повышенному энергопотреблению (элементы питания истощались до безобразия быстро) и перегреву матрицы, приводящего к появлению так называемого «цифрового шума». Максимально допустимое разрешение было в районе 2 мегапикселей (у современных профессиональных пленочных камер разрешение – около 7 Мпикс.).
Вторыми взошли на арену SuperCCD-матрицы. Единственным и очень важным  отличием от предыдущей разработки было значительно сниженное энергопотребление. Это способствовало снижению цифрового шума и сопутствовавших ему неприятностей. Нормальная работа теперь  поддерживала гораздо большее разрешение (до 6 Мпикс.), появилась возможность увеличения чувствительности до 800 ед., а при заказной работе и до 1600 ед. Также был увеличен такой немаловажный параметр, как «Фотоширота» (иногда называемая глубиной цвета), и теперь максимальный предел был в 3.2 D, что почти догоняло «широту» качественных пленок. Но, как и в любой технологии, здесь был свой минус – большой процент брака (о нем речь пойдет чуть ниже).
Дальнейшее развитие «цифровиков» было неоднозначным. Некоторые производители продолжили развивать CCD-технологию, перейдя на производство трехслойных матриц. Если раньше сенсоры для каждого из трех используемых цветов (красный, синий, зеленый) были расположены в одной плоскости треугольником, то в трехслойных пластинах (название которых говорит само за себя) сенсоры располагались вертикально один над другим.
Другие компании перешли на кардинально отличную технологию. КМОП-сенсоры (CMOS) позволили увеличить чувствительность и разрешение камер, но самое главное, существенно снизили процент брака (до приемлемых величин).
На выставке под названием  «Фотокино» в городе Кельне фирмой «Kodak» была представлена модель с использованием КМОП-сенсора. Ее разрешение было фантастическим – 14 Мпиксела! Размер кадра – 24х36 мм (стандартный пленочный кадр) – позволил рассчитывать на массовый спрос, ведь это позволило использовать в цифровом фотоаппарате обычные оптические объективы, которых в избытке накопилось у фотографов за годы работы. Это, в свою очередь, позволило преодолеть одну из главных проблем «Цифр» – отсутствие возможности «широкоугольной фотосъемки».
Параллельно с исследованиями в области повышения качества  решалась другая проблема: время готовности фотоаппарата к съемке и скорость съемки были неимоверно далеко от человеческих представлений об удобстве. На CCD предел составлял 1 кадр в 2 секунды, современные же модели, подтянув этот некогда неконкурентоспособный параметр «дорогих игрушек», делают 2 кадра в секунду. Такая высокая скорость стала возможной благодаря использованию буфера обмена большого объема – изображение с матрицы поступает не сразу на карту памяти (что ранее приводило к их перегреву), а сначала копируется в буфер и уже в моменты, когда не ведется фотосъемка, неспешно перекачивается на «флэшку».

Из чего складывается цена
Покупатели часто удивляются столь высокой цене цифровых «мыльниц». А разгадка, оказывается, довольно проста. Как и в любом высокотехнологичном производстве с использованием микронных технологий, в производстве светочувствительных матриц существует высокий процент брака. Производителям приходится покрывать его себестоимость путем повышения цен на отпускаемые партии.
Естественно, чем больше матрица, тем больше шансов что она окажется бракованной. К примеру, рассмотрим пластину 10х10 мм – пусть при производстве у нее будет В% качественного выпуска. А теперь рассмотрим аналогичную матрицу, но размерами 60х60 мм, то есть в нее «уложится» 36 маленьких собратьев. А если хотя бы один из них будет бракованным, то всю пластину можно будет выбрасывать. Получается, что качественный выход продукции будет в районе В/36 %. Таким образом, цена на 1 Мпикс. камеру примерно в 2 раза выше, чем на  2х Мпикс. А в сравнении с 4х Мпикс, вообще многократна.
Для примера: при выпуске SCCD выявлялось до 95% брака. А в производстве более качественных, а следовательно и больших по размерам матриц процент брака приближался к 100, что и остановило дальнейшее его использование и побудило искать другие решения.

Ничто не вечно
Сложился такой миф, что цифровая камера будет служить вечно, если ее не разбивать, не мочить и не вскрывать корпус. На самом же деле матрица имеет свой ресурс, выраженный в «срабатывании затвора», иначе говоря, количестве сделанных фотографий. В среднем, производители дают  гарантию на 20-30 тыс. «срабатываний». Но и выработав положенный ресурс, фотокамера может продолжать служить еще долгое время, а может и немедленно «отправиться» в мусорную корзину. Сие зависит от множества факторов, не последним из которых является и бережное обращение к дорогой технике.
Но не все так мрачно, ведь простым любителям этих 20 тыс. кадров хватить чуть ли не на всю жизнь. Но вот профессиональным фотографам, порой ради одного портрета делающим не один десяток снимков, хватает года на два, что в виду высокой цены камеры становится серьезным недостатком.

От «0» и «1» к картинке на бумаге
Печать цифровых фотографий на бумагу осуществляется двумя способами. Первый – с помощью оборудования, схожего по строению с LCD-проекторами,  проецирующего изображение на фотобумагу. Дальше все идет по обычной схеме, как при печати с обычной пленки. В результате качество фотографий не только не превосходит, а даже значительно уступает своим аналоговым конкурентам.
Второй вариант – это метод попиксельной печати. Основу печатного оборудования составляет FOCRT-трубка, транслирующая линию шириной в один пиксель. Прокатывая бумагу по этой трубке, достигается полный перенос каждого пикселя цифровой фотографии на бумагу. Нечего и говорить, что при такой печати качество порой превосходит даже полиграфические аналоги! Поразительная четкость, насыщенные цвета, детали и прочие приятные плюшки. Но за качество надо платить, причем немалые деньги. Стоимость такой печати складывается из цены и ресурса оборудования, а оно стоит от 13 до 15 тыс. долларов и больше. И если на трубке выгорают пиксели, при печати в тех местах остаются белые полосы по всей высоте фотографии, а трубка замене не подлежит – приходится опять покупать всю установку.

Окупаемость
Прежде всего новыми технологиями заинтересовались профессиональные фотографы. Быстрая и удобная съемка, отсутствие необходимости проявлять пленку, да и размеры поменьше будут.
Но давайте подсчитаем цену одного кадра. Фотопленки хорошего качества продаются из расчета 2 рубля за кадр. Ресурс цифрового фотоаппарата возьмем средний: 25000 снимков; одна из самых дешевых профессиональных цифровых камер от «Canon» стоит около $1000.
1000/25000=$0,04
Теперь умножим на курс доллара (округленно примем его равным 30 рублям) и получим, что один нераспечатанный кадр очень хорошего цифровика стоит 1,2 руб. Для простых моделей с матрицей 2-3 Мпикс, эта цена значительно меньше, а для самой «навороченной» камеры, ценой в 3500 долларов, цена снимка будет в пределах 3-4 руб. Добавим сюда фактор количества, ведь если вы ведете портретную съемку, то делаются целые серии фотографий, и на пленку надо сделать несколько десятков снимков, при этом еще затратить деньги и время на проявку, да и получатся ли хорошие кадры. Если же брать цифровую камеру, то снимки можно сразу просмотреть и остановиться, когда результат будет достигнут. Вот эта разность в объеме снимков иногда экономит немало средств.
Примерная себестоимость пленочного отпечатка 10х15 см – около 5 рублей (2 – за кадр, 3 – за печать), а цифрового – около 6-7 руб. и чтобы отпечатать фото 10х15 с разрешением 300dpi на бумаге, нужен «цифровик» с разрешением не менее 2 Мпикс. Но в ближайшее время, по мнению Алексея Павлова (Фотоцентр Fujifilm), многие профессионалы и любители прейдут на «цифру», т.к. назревает сильное снижение цен.

Классификация
1) $50-150 - просто «мыльницы». Самые дешевые и простые камеры, с разрешением в 1 Мпикс. Кадры 640х480, реже встречаются модели до 1024х 800, сильно сжатые файлы в формате JPG. Слабая цветопередача (8 бит), почти полное отсутствие настроек, отсутствие LCD дисплея. Подключаются к компьютеру через порт USB.
2) $150-250 - «мыльницы» с дополнительными функциями. Появляются ЖК экраны для настройки и просмотра изображения, цифровой зум, изредка есть возможность экспокоррекции, но ручных настроек все-таки нет.
3) $400-500 - «мыльницы» бизнес-класса, с реальным качеством изображения. Разрешение – около 2 Мпикс. Добавляется хорошее автоматическое определение экспозиции и фокусировки (возможность ручного фокуса), функции графического редактора, дополнительные настройки (выбор варианта из встроенного набора программ, баланс белого и т.д.), иногда запись коротких видеороликов приемлемого качества, запись на карту памяти.
4) $500-1500 - полупрофессиональные камеры с разрешением от 2 до 4 Мпикс (в основном 3 Мпикс). Полноценные зумы и объективы, широкие возможности ручной настройки, выбор чувствительности и режимов работы, возможность подключения интеллектуальных (многорежимных) фотовспышек. Сохранение кадров высокого качества (вплоть до TIFF).
5) свыше $1500 - gрофессиональные камеры, более 4 Мпикс. С зеркальной оптикой, практически не ограниченные возможности автоматической и ручной съемки, сменные объективы и т.д. В общем, для профи с деньгами.

Цифровой век наступил, и уже не за горами возможная победа. Но это будет в ближайшем будущем, хотя и сейчас в некоторых областях «цифра» потеснила «пленку». Но последняя все еще по многим, порой не известным общественности,  параметрам имеет превосходство. Что ж, будем ждать…

Александр Р.