🎯 חשיבות הנושא
מצלמות וידיאו מיוצרות בגדלים שונים, ממצלמות במשקל עשרה קילוגרמים ללא עדשה ואביזרים (כלומר גוף מצלמה) ועד מצלמות בגודל של ציפורן המיועדות לריגול ולאבטחה. בפרק זה נציג את סוגי המצלמות השכיחות והבסיסיות לצילום סרטים.
📚 מטרות, מושגים ותתי-נושאים
תת-נושאים:
- יא.1 מצלמות בעלות שלושה חיישנים.
- יא.2 מצלמות בעלות חיישן אחד.
- יא.3 מצלמות DSLR.
- יא.4 מצלמות חסרות מראה.
- יא.5 מצלמות אקסטרים.
מטרות אופרטיביות:
- התלמיד יכיר את סוגי המצלמות המקובלות בצילום סרטים.
- התלמיד יבין את החשיבות של כל סוג מצלמה.
- התלמיד יתרגל צילום במצלמות בעלות מבנה שונה.
מושגים מרכזיים בפרק:
מבנה המצלמה נקבע לפי דרישות המשתמש ואופי הצילום. למשל, מצלמה שתפקידה לצלם בהיחבא סרטונים שמיועדים למודיעין וריגול תידרש להיות קטנה, רגישה לאור ובעלת חדות אינסופית כדי שלא יהיו בצילום אובייקטים לא ברורים.
מצלמה המיועדת לצילום סרטי קולנוע נדרשת להיות נוחה לאחיזה ונשיאה, בעלת יכולת עיבוד צבע איכותי, מותאמת לעבודת צילום עם עדשות בעלות רגישות לאור, זוויות צילום מגוונות ואיכות הפרדה שתאפשר להציג את הסרטים על גבי מסך גדול ואיכותי.
גודלן של מצלמות הפילם היה יחסי לגודל הפילם שבתוכן. מצלמות שצילמו בפורמט 35 מ״מ היו גדולות ומגושמות והתאימו להפקות קולנוע; מצלמות שצילמו בפורמט 16 מ״מ התאימו לנשיאה ביד ולצילום חדשותי; ומצלמות שצילמו בפורמט 8 מ״מ היו קטנות והתאימו לצילום חובבני ומשפחתי. צילום וידיאו מבוסס על עיבוד תמונה באמצעות חיישן צילום, וכיום גודל המצלמות נקבע לפי שיקולים כלכליים של חברות הצילום. לראיה, חיישן בגודל 35 מ״מ נמצא במצלמות גדולות כמו מצלמת האלקסה של חברת Arri שעולה 45,000 דולר, ומנגד, חיישן בגודל זהה מיוצר במצלמות חסרות מראה בעלות של אלף דולר ומטה. מובן שיש הבדל טכני באופן פעולת המצלמה, אך השיקול של גודל המצלמה ביחס ישר לגודל החיישן אינו קיים עוד.
יא.1 מצלמות בעלות שלושה חיישנים
מראשית ימי הטלוויזיה ועד לעידן ההפרדה הגבוהה (UHD) מצלמות הטלוויזיה מיוצרות עם שלושה חיישנים. בניגוד לצילום בפילם, שהתמונה הצבעונית נצרבה עליו בשלמותה, מצלמת הווידיאו נאלצת לפרק את התמונה לשלוש תמונות בצבעי היסוד. כלומר, האור שמגיע מהעדשה למצלמה עובר דרך מנסרה (פריזמה) שמפצלת אותו לכחול, אדום וירוק. כך מתקבלות שלוש תמונות בצבעי יסוד, וכל תמונה מועברת לחיישן משלה. חיישן ממיר את התמונה לפי בהירותה, כלומר בגוני אפור, ולאחר העיבוד, נתונים מכל חיישן עוברים למטריצה, שמרכיבה את התמונה מחדש לפי תמונה בגוני שחור-לבן ותוספת של מידע הצבע.
היתרון המרכזי במצלמות בעלות שלושה חיישנים הוא איכות התמונה הצבעונית. איכות התמונה המופקת במצלמה בעלת שלושה חיישנים גבוהה מזו שמופקת במצלמות בעלות חיישן אחד משום שרזולוציית הצבע טובה יותר (כל תמונה בצבע יסוד מגיעה לחיישן שלם, משמע רזולוציה גבוהה של צבע). החיסרון המרכזי במצלמות בעלות שלושה חיישנים הוא בגודל הפיזי של החיישן. בשל כמות המידע שיש לבצע ולהעביר, השטח של כל חיישן קטן. חיסרון נוסף הוא המחיר: עלות המצלמה הייתה גבוהה, ונדרש עיבוד תמונה מהיר ועיבוד צבע מהיר לכל שנייה של וידיאו (25 תמונות בשנייה ומעלה).
צילום 1 מציג מנסרה שמפצלת את האור הנכנס לתוכה לשלושה צבעי יסוד.
צילום 2 מציג את חלוקת האור לצבעי יסוד, סדר החיישנים במצלמה בעלת שלושה חיישנים והמחשה לצבעוניות התמונה.
יא.2 מצלמות בעלות חיישן אחד
קרני האור המגיעות מהעדשה נופלות על חיישן אחד. החיישן ממיר תמונה בגוני אפור, ויש צורך בפירוק האור לשלושת צבעי היסוד (כפי שראינו במצלמה בעלת שלושה חיישנים). מערך פילטרים בצבעי יסוד, שנקרא מערך באייר, ממוקם מעל החיישן, כך שכל פיקסל בחיישן מקבל צבע יסוד אחר. ההנחה היא שניתן להשלים את המידע על הצבע בתמונה בצורה משוערת על פי מידע חלקי. מסנני הצבע מחולקים בין הפיקסלים בחיישן, ולאחר המרת התמונה לאות וידיאו, אלגוריתם מבצע השלמת מידע על פי המידע החלקי הקיים (ראו תת-נושא 7 בפרק "חיישן הצילום").
החסרונות של מצלמות בעלת חיישן אחד:
במצלמות אלה רזולוציית הצבע נמוכה יותר, כי רק רבע מהפיקסלים בחיישן מקבלים אור אדום, רבע מהפיקסלים מקבלים אור כחול וחצי מהפיקסלים מקבלים אור ירוק. כלומר, במצלמות אלה הבהירות נמוכה, רזולוציית הצבע נמוכה ונדרש עיבוד נוסף של הצבע במצלמה ובשלב העריכה.
היתרונות של מצלמות בעלת חיישן אחד:
מצלמות אלה מסוגלות להגדיל את שטח החיישן ואת כמות הפיקסלים כך ששטח הפיקסלים יהיה גדול יותר מזה שקיים במצלמות בעלות שלושה חיישנים. שטח פיקסלים גדול יותר מאפשר מעבר של יותר אור דרך מערך באייר אל החיישן. בנוסף, מצלמות אלה זולות יותר ממצלמות בעלות שלושה חיישנים.
צילום 3 מציג את עקרון הפעולה של מצלמה בעלת חיישן אחד.
יא.3 מצלמות DSLR
בימים שבהם צילמו צילומי סטילס בפילם המצלמה השלטת היתה מצלמת הרפלקס. זוהי מצלמה שיועדה למקצוענים וחובבנים ואפשרה לחבר עדשה אחת לצורך צילום תמונה. כדי שהצלם יוכל לראות את המרחב שנקלט בעדשה, המצלמה נבנתה עם מראה ומנסרה, שהעבירו את האור המגיע מהעדשה לעינית, ודרכה ראה הצלם את המרחב המצולם. בעת לחיצה על כפתור המחשף, המראה התרוממה ואפשרה לאור להיכנס לתוך גוף המצלמה, לעבור דרך התריס המכני ולהיצרב על גבי סרט הצילום. בעת הצילום, כשהמראה הייתה מורמת, הצלם לא היה יכול לראות את התמונה המצולמת. מצלמת רפלקס נקראת מצלמת SLR ובשמה המלא Single Lens Reflex.
מצלמת DSLR היא מצלמת רפלקס דיגיטלית, בעלת מבנה הדומה למצלמת הרפלקס האנלוגית, אך במקום צילום על גבי סרט צילום (פילם), הצילום במצלמה זו מתבצע בעזרת חיישן צילום.
מצלמות ה-DSLR הראשונות לא אפשרו צילום וידיאו, אך כיום צילום וידיאו במצלמות אלה הוא איכותי ומקובל בכל סוגי ההפקות. בעת צילום וידיאו, התריס המכני נפתח לרווחה, והחיישן מתפקד כתריס אלקטרוני, כלומר אוגר מטען חשמלי בפיקסלים ומשחרר את המטען 25 פעמים בשנייה. מצלמות DSLR הן בעלות חיישן בודד מסוג CMOS רולינג שאטר (ראו תת-נושא 6 בפרק "חיישן הצילום"). מכלול המראה והמנסרה נתפס כמסורבל ומנע מהצלם לראות תמונה בעינית בעת הצילום. לכן חברות המצלמות עמלו על ייצור דור המצלמות הבא: מצלמות חסרות מראה.
צילום 4 מציג מבנה סכמטי של מצלמה.
צילום 5 מציג מצלמת DSLR ללא עדשה.
יא.4 מצלמות חסרות מראה
מצלמות חסרות מראה הן מצלמות דיגיטליות ללא מראה, ללא מנסרה וללא עינית אופטית. התמונה המצולמת מוצגת ״בזמן אמת״ על גבי מסך או בעינית בעלת מסך דיגיטלי. רוב מצלמות חסרות המראה שומרות על תריס מכני לצילום סטילס ותריס אלקטרוני בעת צילום וידיאו. המצלמות חסרות המראה הן מקצועיות, מיוצרות בגודל כמעט זהה למצלמות DSLR ויש להן אפשרויות שליטה טובות יותר בתמונת הווידיאו לעומת מצלמות מסוג DSLR.
למצלמות חסרות מראה יש חיישן מסוג CMOS רולינג שאטר. האור המגיע מהעדשה ישירות לחיישן המצלמה מאפשר להציג Peaking, חיווי זברה ומעקב אחר פנים או עיניים. יתרה מכך, העינית האלקטרונית יכולה לספק תצוגה מקדימה חיה של עומק שדה וכן להראות איך אובייקט שמואר בצורה גרועה ייראה בחשיפה נכונה בזמן אמת.
צילום 6 מציג מצלמה חסרת מראה ללא עדשה.
צילום 7 מציג את ההבדל הסכמטי בין מצלמה חסרת מראה למצלמת DSLR.
הסבר וידאו על ההבדלים בין המצלמות.
יא.5 מצלמות אקסטרים
היכולת לייצר מצלמות וידיאו דיגיטליות זעירות הובילה לייצור של מצלמות בגדלים שונים ולמטרות צילום שונות.
מצלמת אקסטרים (Action Camera) היא מצלמה דיגיטלית קומפקטית שמסוגלת לעמוד בתנאי צילום קשוחים, מתאימה לכף היד וניתנת להרכבה ולעגינה במקומות שונים. המצלמה מיועדת ללכוד את מה שהצלם רואה מול עיניו בטיול, בפעילות ספורט או באירוע. מצלמת האקסטרים מותקנת בדרך כלל על קסדת הראש של הצלם או על בית החזה שלו, על מוט הכידון של אופניים או אופנוע, או על חצובה כדי לתעד את החיים בצורה נייחת.
לכל מצלמה יש מטרה. בשביל הצלם המקצועי, מצלמת DSLR או מצלמה ללא מראה הן הכלי המושלם. לצלמים מתחילים שרוצים לצלם תמונה יפה, מצלמה אוטומטית מסוג ״כוון וצלם״ (Point and shoot) היא תמיד האפשרות הטובה ביותר. מצלמת האקסטרים היא מצלמה שנבנתה לוולוגרים, צוללנים, רוכבי אופניים ואנשים שנהנים מפעילויות חוץ ורוצים לתעד את חוויותיהם.
כיום מצלמות האקסטרים מתקדמות באיכותן ומסוגלות להקליט סרטונים ותמונות באיכות גבוהה, בזוויות צילום רבות ובהפרדה גבוהה במגוון סביבות צילום. להלן התכונות הקיימות במצלמת אקסטרים:
הפרדה גבוהה – רוב המצלמות מסוגלות לצלם בהפרדה של 4K (רזולוציה של 3840*2160 פיקסלים) ובקצב תמונות של 60 תמונות בשנייה ומעלה. למצלמות 360VR יש חיישנים של 6K ואפילו 8K , לצילום תמונה היקפית.
עמידות במים – מצלמות אקסטרים מודרניות מסוגלות לצלם מתחת לפני המים ללא מארז צילום מיוחד. מצלמות אחדות נדרשות לצילום עם מארז שקוף ואטום למים. מצלמות מבוססות גימבל אינן מיועדות לצילום מתחת לפני המים בשל הרכיבים האלקטרוניים שבהן.
ייצוב תמונה – מצלמות אקסטרים ניצבות בפני תנאי צילום דינמיים ורועדים, לכן הן מיוצרות עם תשומת לב מוקפדת למערכת ייצוב תמונה אלקטרונית שתשכך את רעידות המצלמה.
נגישות והרכבה – חברות המצלמות מייצרות אביזרי עזר לעגינת המצלמה ונשיאתה על ידי הצלם. אביזרים אלה כוללים מתאמים שונים לאופניים ואופנועים, מתאמים לקסדות, אביזרי הצמדה לחלון מכונית או מכסה המנוע, פילטרים אופטיים להורדת כמות האור וקיטוב האור (ND Filter + Polarizer) , פילטרים לתיקון צבע האור מתחת לפני המים, ועוד.
אחסון וזיכרון – כרטיסי זיכרון מיוצרים בגדלים המאפשרים צילום במצלמות אקסטרים קטנות עם נפח אחסון גדול שמספיק לשעות רבות של צילומים.
שליטה מרחוק – ניתן לשלוט באפשרויות המצלמה ולהפעיל אותה בעזרת אפליקציות שמותקנות בטלפון הנייד.
סרטונים נוספים
סרט טבע המשלב צילום מתחת לפני המים ולכידת וידיאו ב-360VR (תת-נושא 5):
צילום תת-ימי ב-360 מעלות.
מצלמות אקסטרים בפעולה (תת-נושא 5):
ביצועים של מצלמות אקסטרים.
תרגול מסכם
- צלמו סרטון וידיאו קצר, הכולל תנועה במרחב ואחיזה של המצלמה ביד. צלמו את הסרטון פעם אחת במצלמת DSLR, פעם נוספת במצלמה חסרת מראה, ולבסוף במצלמת אקסטרים.
- עמדו על ההבדלים באיכות הטכנית של הסרטונים, בנוחות ההפעלה של המצלמות, ובחנו את ההשפעה של סוג המצלמה על השפה הקולנועית ועל האפקט הרגשי בסרטון.
ביבליוגרפיה
פרקים בטכנולוגיות צילום, עריכה וקול. משרד החינוך, 2005.
מאור אלימלך, צבע דיגיטלי 3. מתוך האתר SternFX.
Tania Hoser (2018). Introduction to Cinematography Learning Through Practice. Routledge. pp. 24-34.
David stump (2022). Digital Cinematography- Fundamentals, Tools, Techniques And Workflows.Routledge pp. 408-443.