Фотоаппараты и их устройство
 

Статья на тему "Фотоаппараты и их устройство". Взято с одного закрытого мной фото-блога.
Только теория.

Определенная величина диафрагмы фотоаппарата
 

В зависимости от чувствительности пленки, освещенности объекта, характера съемки и других факторов устанавливается определенная величина диафрагмы.

Глубина резкости определяется по соответствующей шкале (см. рис. 2.18). Так как точная наводка на резкость всегда производится при наибольшей величине диафрагмы (диафрагма находится в положении «открыто»), в видоискателе резко выделяется объект, на который наведена эта резкость. В данном случае объект виден через полностью открытый объектив при максимальной яркости изображения.

При построении композиции кадра для получения качественных фотоснимков недостаточно абстрактного знания величины глубины резкости, полученной по шкале (см. рис. 2.18, б), Перед съемкой целесообразно в видоискателе определить визуально границы резко изображаемых предметов. Это возможно благодаря наличию в конструкциях некоторых аппаратов («КиевбС», «Лейка» и др.) специального рычага контроля глубины резкости. При нажатии на рычаг диафрагма закрывается до рабочего значения, появляется возможность через видоискатель предварительно оценить глубину резкости в кадре.

В случае неудовлетворительной величины глубины резкости имеется возможность, изменяя величину диафрагмы и контролируя ее с помощью рычага оценки глубины резкости, добиться желаемого эффекта в задуманной композиции.

Штативное гнездо
 

Штативное гнездо (рис. 2.54) предназначено для крепления фотоаппарата на штатив или для крепления фотоаппарата в футляре. При съемке со штатива аппарат из футляра вынимается.

Экспозиционное устройство. Одним из важных компонентов современного фотоаппарата является экспозиционное устройство (экспонометр) — прибор для определения величины выдержки и диафрагмы по заданной чувствительности пленки с учетом яркости объекта съемки или его освещенности.

Экспозиционные устройства, встроенные в фотоаппарат, различаются по принципу действия и классифицируются на:

неавтоматические;

полуавтоматические;

автоматические.

Все экспонометрические устройства основаны на регистрации величины светового потока светочувствительным элементом (гальванометром, фоторезистором). Техническая задача расчета экспозиции заключается в том, чтобы в зависимости от величины светочувствительности пленки и освещенности (яркости) объекта съемки найти оптимальный вариант сочетания выдержки и диафрагмы.

Вложение 1871
Рис. 2.53. Рычаг оценки глубины резкости

Рис. 2.54. Штативное гнездо

Рис. 2.55. Схема экспонометрического устройства

Рис. 2.56. Неавтоматические фотоаппараты со встроенным экспонометром

Экспонометрическое устройство фотоаппарата
 

Экспонометрическое устройство фотоаппарата состоит из двух основных конструктивных узлов: фотоэлектрического и исполнительного механизмов (рис. 2.55). В современных малоформатных фотоаппаратах («СилуэтЭлектро») применяются электронные затворы, в принципиальную схему которых входят фоторезистор, конденсатор, электронное реле, источник питания.

Фотоаппараты, имеющие неавтоматическое, полуавтоматическое или автоматическое экспонометрическое устройство, соответственно классифицируются на неавтоматические, полуавтоматические, автоматические.

Неавтоматический фотоаппарат («Киев4» и «Киев4А») со встроенным экспонометром по конструкции обычно не отличается от однотипных аппаратов (рис. 2.56). Экспонометр в таких аппаратах не влияет ни на затвор, ни на пропускную способность объектива. В неавтоматических аппаратах гальванический элемент экспонометра замеряет яркость объекта съемки, и в дальнейшем по калькулятору (рис. 2.57 ) можно определить значения выдержки и диафрагмы в соответствии с величиной светочувствительности пленки. В процессе съемки таким фотоаппаратом фотолюбитель по данным экспонометра определяет, а затем устанавливает на аппарате значения выдержки и диафрагмы («ЗенитЕ», «Киев4», «ФЭД4» и др.).

Полуавтоматический фотоаппарат имеет в своей конструкции взаимосвязанную систему: экспонометр — диафрагма объектива — затвор.

При съемке экспонометр аппарата направляется на объект, а в видоискателе (рис. 2.58) стрелка гальванометра совмещается с определенным индексом путем вращения установочных колец выдержки и диафрагмы. Исходными данными являются светочувствительность пленки, характер сюжета съемки, освещенность («Зенит-4», «Зенит-5», «ФЭД-10», «Зенит-ТТЛ»).


Вложение 1872
Рис. 2.58. Видоискатель полуавтоматического фотоаппарата со стрелкой гальванометра и индексами:

о — экспозиция избыточная (недостаточная); о — экспозиция нормальная

Встроенный экспонометр фотоаппарата
 

Автоматический аппарат имеет встроенный экспонометр, который регулирует работу затвора и диафрагмы объектива. Перед съемкой автоматическим аппаратом предварительно устанавливаются величины светочувствительности пленки и выдержки. В процессе съемки происходит замер яркости объекта, и счетнорешающее устройство экспонометра рассчитывает оптимальное сочетание выдержки и диафрагмы для получения качественных негативов.

Конструкции автоматических фотоаппаратов постоянно совершенствуются, и промышленностью уже выпускаются аппараты с одно и многопрограммным экспонометрическим устройством. Фактически фотолюбителю до съемки необходимо установить только светочувствительность пленки. В ходе фотографирования ему остается выбрать объект съемки, нужный ракурс, кадрировать и нажимать на спусковую кнопку затвора. Экспозиция устанавливается автоматически.

В том случае если экспонометрическое устройство не в состоянии выбрать оптимальный режим съемки (недостаточная или избыточная освещенность), в аппарате появляется запрещающий съемку сигнал или блокируется и не срабатывает спусковая кнопка затвора.

Конструкция автоматических фотоаппаратов
 

Конструкция автоматических фотоаппаратов предусматривает возможность отключения автоматического режима работы и позволяет фотолюбителю самостоятельно (в ручном режиме) определять и устанавливать величины выдержки и диафрагмы.

Шкала символов погоды (рис. 2.59) имеется у фотоаппаратов типа «Смена», «Силуэт», «Вилия» и др.

Вложение 1873
Рис. 2.59. Шкала символов погоды

Предназначена для оперативной установки выдержки и удобна особенно для начинающих школьников-фотолюбителей. В качестве примера приведем программу работы фотоаппарата «Смена8М» со шкалой символов погоды, рассчитанной для определения и установки экспозиции в соответствии с символами погоды и светочувствительности пленки (таблица 2.6).

Вложение 1874
Таблица 2.6

Шкала символов расстояний
 

Шкала символов расстояний (рис. 2.60) служит для упрощения наводки на резкость и располагается на тубусе объектива вместе с метражной шкалой («Смена8М», «ВилияАвто» и др.). Каждый символ соответствует наводке объектива на определенное расстояние при съемке: крупный план (деталь) — 1 м; портрет — 1,5 м; группа людей (средний план) — 4 м; пейзаж — 8 м.

Вложение 1875
Рис. 2.60. Шкала символов расстояний

Учитывая, что конструкции фотоаппаратов постоянно совершенствуются, выше были описаны наиболее существенные узлы и элементы современных фотоаппаратов, их назначение и принцип действия. Остальные, более конкретные, сведения по каждой модели аппарата можно узнать из прилагающейся к нему инструкции по эксплуатации.

Классификация фотоаппаратов
 

Промышленностью выпускаются фотоаппараты самой различной конструкции со всевозможными вспомогательными приспособлениями и устройствами. Такой широкий ассортимент затрудняет применение четкой и единой классификации фотоаппаратов по каким-либо определенным группам признаков.

В специальной литературе и на практике они условно подразделяются на фотоаппараты общего назначения (для любительских и профессиональных целей) и на специальные (рентгеновские, для аэро и космической фотосъемки и т. д.). Фотоаппараты общего назначения в свою очередь дифференцируются по формату кадра, конструктивным особенностям, способу визирования и наведения на резкость, типу затвора, степени автоматизации и т. д.

Так, в зависимости от формата кадра фотоаппараты условно подразделяются на пять групп (таблица 2.7).

Вложение 1876

Виды советских фотоаппаратов
 

В зависимости от конструктивных особенностей фотоаппараты могут подразделяться на складные («Искра», «Москва»), жесткой конструкции («ФЭД», «Киев», «Зенит»), шкальные («Вилия», «Орион»), дальномерные («ФЭД», «Киев4»), зеркальные («Зенит», «Киев6С»). Кроме того, учитываются такие параметры, как наличие у аппарата экспонометрического устройства, степень автоматизации отработки экспозиции. Интерес представит также классификация, приведенная в таблице 2.8.

Вложение 1877

В продаже имеется большой выбор практически всех перечисленных выше фотоаппаратов. Для более четкой ориентации в таком широком ассортименте фотолюбителям полезно знать хотя бы о фотоаппаратах, получивших наиболее широкое признание. В книге описание основных характеристик аппаратов сопровождается иллюстрациями. При необходимости более подробные сведения о каждом из них можно почерпнуть из инструкций по эксплуатации, входящих в торговый комплект при продаже фотоаппаратов. Также можно воспользоваться специальной литературой.

Индикатор пленки. Гнездо крепления спускового тросика
 

Напоминающее устройство, или индикатор пленки, служит для напоминания фотографу о величине светочувствительности и цветности заряженной в аппарат пленки (рис. 2.51). Цифры 16, 32, 65, 130, 250, 500 обозначают светочувствительность пленки в единицах ГОСТа; 13, 16, 19, 22, 25, 28 — в единицах ДШ; надпись «цветная» — цветная отечественная пленка; «colour» — цветная импортная пленка. Изображение электрической лампочки — цветная пленка для съемки при искусственном освещении, солнца — цветная пленка для съемки при естественном освещении.


Вложение 1878
Рис. 2.51. Напоминающее устройство

Рис. 2.52. Гнездо крепления спускового тросика у фотоаппаратов:

а — «ЗенитЕ»; в—«Киев4»; в — «Сокол2»

Гнездо крепления спускового тросика

Гнездо крепления спускового тросика (рис. 2.52). При съемке со штатива с большими выдержками (от 1/2 до 1; 2 с и более) во избежание сдвига фотоаппарата и устранения случаев получения нерезких изображений на негативе рекомендуется приводить в действие затвор с помощью специального тросика, который вворачивается в гнездо.

Путем нажатия на головку тросика затвор фотоаппарата срабатывает.

Рычаг оценки глубины резкости (рис. 2.53) — устройство, обеспечивающее возможность определения через видоискатель границ резко изображаемых в кадре предметов.

Затвор фотоаппарата
 

При съемке с короткими выдержками шторки затвора движутся одновременно, имеющаяся между ними щель, постепенно продвигаясь вдоль поверхности пленки, освещает все ее участки. Время, в течение которого свет действует на пленку, зависит от ширины щели и скорости ее продвижения вдоль пленки.

Большинство конструкций современных шторных затворов обеспечивает качество экспозиции за счет постоянной скорости действия затвора при изменении ширины щели.

Затвор состоит, из двух эластичных светонепроницаемых шторок 4 я 6. Один конец шторки 6 прикреплен тесемками 3 к шкивам 2, другой — к рабочему валику 7. Один конец шторки 4 прикреплен к барабану 1, а второй (посредством тесемок 5) — к рабочему валику 8.

При взводе затвора рычагом шторки наматываются на барабан 1 (см. рис. 2.25), перекрывают одна другую и не пропускают, таким образом, свет на фотопленку.

Тесемки наматываются на шкивы 2. При съемке, т. е. нажиме на спусковую кнопку, затвор срабатывает: фиксаторы освобождают барабан 1. Валики 7, 8 под действием пружин поворачиваются и перемещают шторки.

Вложение 1879
Рис. 2.25. Шторный затвор:

1 — барабан; 2 — шкив; 3 — тесемка; 4, 6 – светонепроницаемые шторки; 5 – тесемка; 7 – рабочий валик; 8 — рабочий валик.

Устройство и принцип действия зеркального видоискателя
 

На примере фотоаппарата «Зенит» рассмотрим устройство и принцип действия зеркального видоискателя. В окуляре 4 (рис. 2.35) видно изображение, проходящее через объектив 1 аппарата, отраженное от зеркала 2, прошедшее поверхность плосковыпуклой линзы и преломленное через призму 3. Такая оптическая система дает прямое, необращенное и несколько увеличенное изображение снимаемого объекта.

Конструкция «моргающего» зеркала создает эффект постоянного наблюдения за снимаемым объектом.

Наводка на резкость у аппаратов с зеркальным видоискателем производится по матовому стеклу. В некоторых случаях точная наводка на резкость по всему полю кадра затруднительна (плохие погодные условия, оптические недостатки зрения, применение длиннофокусных объективов и др.). С целью улучшения качества наводки на резкость в последних моделях зеркальных фотоаппаратов («КиевбС», «Салют», «Киев10» и др.) в центральной части матового стекла конструируется клиновое устройство или пластинка микрорастра. Они обеспечивают более точную наводку на резкость, особенно в процессе репортажной съемки быстро меняющихся (движущихся) объектов.

Клиновое устройство состоит из двух клиновидных пластинок, установленных в специальном углублении матового стекла (рис. 2.38). При наблюдении через видоискатель клиновое устройство расчленяет изображение по горизонтали на две половины. Для получения резкого изображения снимаемого объекта необходимо вращением объектива добиться совмещения вертикальных линий объекта, разделенных горизонтальной линией (рис. 2.39).


Вложение 1880
Рис. 2.36.Характерные признаки фотоаппаратов с зеркальным видоискателем

Рис. 2.37. Кнопка (рычаг) спуска затвора

Рис. 2.38. Конструкция клинового устройства

Рис. 2.39. Наводка на резкость с помощью клинового устройства:

а — не резко; б — резко

Микрорастр
 

Микрорастр — тонкая пластинка из оргстекла с микро-призмами, образующая круг в центре матового стекла видоискателя (рис. 2.40). При наводке на резкость изображение в поле микрорастра мерцает. Постепенно оно становится все более отчетливым. При точной наводке на резкость мерцание в поле микрорастра прекращается. В этом положении плоскость фокусирования совмещаются с вершинами микропризм.

Вложение 1881
Рис. 2.40. Микрорастр

Потеря или восстановление резкости при вращении объектива наступает сразу. Наводка на резкость осуществляется плавно. Наличие трехгранных микропризм обеспечивает более яркое, улучшенное качество изображения в поле микрорастра видоискателя.

Лентопротяжный механизм
 

Лентопротяжный механизм (рис. 2.41) предназначен для перемещения фотопленки на один кадр. Устройство и принцип действия лентопротяжного механизма узкой 35миллиметровой фотокамеры: убирающийся взводной курок взаимосвязан блоком шестерен с ведущим зубчатым барабаном 3. (Шаг зубьев ведущего барабана равен расстоянию между перфорационными отверстиями фотопленки).

При взводе курка ведущий барабан транспортирует пленку на расстояние, равное одному кадру. Пленка выходит из кассеты 1 и наматывается на приемную катушку 5.

В некоторых аппаратах вместо приемной катушки устанавливается кассета (рис. 2.42). В этом случае после окончания съемки пленка не перематывается, а изымается из корпуса фотоаппарата вместе с кассетой. Рассмотрим принцип действия лентопротяжного механизма широкопленочных фотоаппаратов (рис. 2.43). Роликовая пленка устанавливается в левое гнездо корпуса аппарата. Свободный конец ее закрепляется на пустой катушке. Пленка транспортируется вращением круглой рифленой головки или взводным курком, расположенными на верхней панели аппарата. В одних конструкциях затвор и лентопротяжный механизм сблокирован, и пленка передвигается строго на один кадр, в других — в задней стенке корпуса аппарата имеется небольшое отверстие, закрытое красным целлулоидом (рис. 2.44). После съемки очередного кадра пленка передвигается вращением головки перемотки. На ракорде пленки нанесены порядковые номера фотокадров (рис. 2.45). При появлении в смотровом окне аппарата цифры очередного кадра движение пленки прекращается: перед объективом находится неотснятая часть пленки.

Вложение 1882
Рис. 2.41. Лентопротяжный механизм малоформатных (узкопленочных) фотоаппаратов

Рис. 2.42. Фотоаппарат с приемной кассетой

Рис. 2.43. Лентопротяжный механизм среднеформатных (широкопленочных) фотоаппаратов

Рис. 2.44. Сигнальное окно у аппаратов для роликовой пленки

Ракорд фотоаппарата
 

После съемки всей пленки на приемную катушку перематывают и оставшуюся часть ракорда. Ракорд плотно закрывает пленку от лучей света, и поэтому можно разрядить аппарат (вынуть пленку) на свету. При этом предварительно необходимо проверить плотность натяжения катушки с пленкой во избежание частичного ее засвечивания.

Вспомогательные устройства
 

Кроме основных узлов современный фотоаппарат имеет целый ряд вспомогательных механизмов и конструктивных приспособлений, позволяющих обеспечить надежную работу и стабильные результаты в самых разнообразных условиях съемки:

счетчик кадров;
синхроконтакт и синхрорегулятор;
автоспуск;
напоминающее устройство;
гнездо крепления спускового тросика;
рычаг оценки глубины резкости;
штативное гнездо;
экспозиционное устройство.

Счетчик кадров — устройство в фотоаппарате для учета отснятой фотопленки (рис. 2.46). Счетчик кадров почти у всех фотоаппаратов сблокирован с лентопротяжным механизмом и при переводе пленки на очередной кадр показывает число экспонированных (в сторону увеличения — 5, 6, 7 и т. д.) или оставшихся неэкспонированных кадров (в сторону уменьшения — 10, 9, 8 и т. д.).


Вложение 1883
Рис. 2.45. Символы на ракорде роликовой неперфорированной пленки
Рис. 2.46. Счетчик кадров у фотоаппаратов:

а — «Зенит-Е»; б — «Киев-4»; в — «Орион-ЕЕ»

35 миллиметровые малоформатные фотоаппараты
 

Почти все 35 миллиметровые малоформатные фотоаппараты имеют счетчики кадров, которые после зарядки пленки должны быть установлены на 0 или 36.

Широкоформатные аппараты типа «Киев-6С» и другие снабжены устройством автоматической установки счетчика кадров, цифровые значения на котором появляются после зарядки пленки и закрывания крышки аппарата. При открывании задней крышки счетчик автоматически сбрасывается в исходное положение, т. е. отключается.

Синхроконтакт
 

Синхроконтакт — устройство фотоаппарата для синхронного включения фотовспышки и затвора.

На передней панели фотоаппарата обычно располагается штепсельный разъем синхроконтакта (рис. 2.47), с которым соединяется кабель фотовспышки. В бескабельных конструкциях контакт в виде клеммы находится в специальной обойме. Импульсные источники света (фотовспышки) бывают многократного применения и одноразового действия. Многократная фотовспышка — электронноимпульсная лампа типа «ФИЛ11», «Луч» и др.; одноразовая — стеклянный, наполненный кислородом баллончик с алюминиевой фольгой или со специальным составом, который под действием электрического тока воспламеняется и дает световую вспышку.

Синхроконтакты конструктивно выполнены с учетом возможности замыкания электрической цепи с упреждением по времени (М) или в момент открывания затвора фотоаппарата (X). Упреждение по времени (М) необходимо для одноразовых вспышек, так как при них происходит незначительное запаздывание пикового значения светового потока (0,05 с). С целью упреждения запаздывания момента максимальной мощности вспышки и синхронизации его с моментом полного открывания затвора в аппаратах имеется синхрорегулятор (рис. 2.48).

Вложение 1884
Рис. 2.47. Синхроконтакт для лампы-вспышки

Рис. 2.48. Синхрорегулятор

Съемка с электронно-импульсной лампой
 

При съемке с электронно-импульсной лампой указатель синхрорегулятора устанавливается на букву «X» (или значок молнии), при использовании одноразовой фотовспышки — на «М» (или изображение лампочки).

В систему синхронизации работы фотовспышки и затвора входит и установка величины выдержки, равной 1/30 или 1/25. При этом в некоторых типах аппаратов рядом с цифрой стоит значок «X», например, «30Х». Отмеченная величина выдержки соответствует времени полного открывания затвора — фотокадр на пленке полный. В случае съемки шторным затвором со вспышкой при выдержках, равных 1/60, 1/25 и других, кадр освещается не полностью вследствие недостаточного времени открывания затвора (рис. 2.49).

Вложение 1885
Рис. 2.49. Зависимость освещенности фотокадра от величины выдержки при съемке с лампой вспышкой:

а — при значении выдержки 1/30 с; б — 1/60 с; в — 1/125 с; г ~ 1/250 с

Автоспуск
 

Автоспуск (рис. 2.50) — устройство, позволяющее с задержкой до 10 с привести в действие затвор фотоаппарата. Используя автоспуск, фотограф в состоянии после взвода затвора, установки необходимой выдержки и величины диафрагмы, наводки на резкость нажать кнопку автоспуска и занять на определенном расстоянии место перед объективом фотоаппарата. Спустя 10 с после приведения в действие автоспуска срабатывает затвор — съемка состоялась.

Вложение 1886
Рис. 2.50. Автоспуск:

1 — кнопка пуска; 2 — рычаг взвода механизма автоспуска; 3 — направление взвода механизма; 4 — положение рычага механизма автоспуска во взведенном состоянии

Автоспуск приводится в действие следующим образом: взводятся затворы фотоаппарата и механизма автоспуска, нажимается кнопка автоспуска.

Характеристики центрального затвора
 

Центральный затвор характеризуется устойчивой работой в зимних условиях (—10° С и ниже); отсутствием геометрических искажений фотографического изображения (особенно при съемке быстро движущихся объектов); возможностью использования лампы-вспышки при любой величине выдержки.

Однако конструкция затвора не лишена и недостатков. Это — сравнительно небольшая скорость затвора, т. е. не меньше 1/250—1/500 с; ограниченные возможности использования сменных объективов, так как в основном все центральные затворы конструктивно расположены в самом объективе.

Шторный затвор (рис. 2.25) представляет светонепроницаемую гибкую ленту-шторку с поперечной щелью. Может быть изготовлен из прорезиненной шелковой ленты или из большого числа узких металлических полос, шарнирно соединенных друг с другом.

Применяется в мало форматных аппаратах типа «Киев», «ФЭД», «Зенит-Е» и другие.

Шкала выдержек у фотоаппаратов, имеющих шторный затвор
 

В процессе движения шторок между ними образуется щель, пропускающая световой поток к фотопленке. От ширины щели зависит величина светового потока, что в свою очередь является выдержкой, цифровая величина которой устанавливается на шкале выдержек (рис. 2.26) — специальном устройстве, регулирующем в различных диапазонах скорость действия фотографических затворов.


Вложение 1887
Рис 2.26. Шкала выдержек у фотоаппаратов, имеющих шторный затвор.

На шкале нанесены буквенные и цифровые обозначения (в «Зените», например, В, 30, 60, 125, 250, 500). Цифры показывают продолжительность выдержки в долях секунды. Для выдержек менее 1 с на шкале — только знаменатель дроби, например, для 1/2 с — цифра 2, для 1/30 с — 30 и т. п.

Шторный затвор
 

Достоинствами шторного затвора являются наличие большого диапазона автоматических выдержек ( от ½ до 1/1000 с и короче): компактность конструкции и надежность в работе; широкая возможность использования сменой оптики (в отличие от центрального шторный затвор конструктивно расположен не в объективе, а в камере фотоаппарата), КПД затвора в некоторых конструкциях достигает 0,95.

В то же время вследствие наличия инерционности в работе механизма шторного затвора, щель в начальный момент движения набирает скорость. К концу вытяжки – скорость максимальная. Это приводит к тому, что в начале кадра экспозиция больше (плотность начального участка негатива выше), в конце — экспозиция несколько уменьшается.

Вложение 1888
Таблица 2.5

При хорошо работающем затворе и небольшом увеличении позитивов отмеченный недостаток существенно не проявляется; при съемке же быстро движущихся объектов могут возникнуть искажения некоторых элементов изображения. Искажения будут тем ощутимее, чем ниже скорость движения шторки, уже щель, больше размер кадра.

Этим и объясняется использование шторных затворов в малоформатных аппаратах; при низких температурах (зимой) ткань шторки теряет эластичность, нагрузка на механизм затвора растет и скорость его работы уменьшается.

При — 15 °С и ниже затвор может отказать. Шторные затворы с металлическими шторками при низких температурах окружающей среды работают вполне удовлетворительно; при нарушении регулировки затвора возможна неодинаковая плотность негатива, в результате чего один край его будет экспонирован больше другого.

Видоискатель. Рамочный видоискатель
 

Видоискатель — приспособление в фотоаппарате для наблюдения за объектом съемки и определения границ пространства, изображаемого в одном кадре. В большинстве современных фотоаппаратов видоискатель служит для построения кадра и совмещен с устройством для наводки на резкость.

Конструктивно видоискатели подразделяются на рамочные, оптические и зеркальные.

Рамочный видоискатель (рис. 2.27) является простейшим. Он состоит из двух металлических рамок прямоугольной формы, расположенных параллельно. Размеры рамок и расстояние между ними в каждом аппарате рассчитаны так, что видимые в видоискателе границы снимаемых объектов соответствуют изображению, созданному объективом только определенного фокусного расстояния и спроецированному на фотопленку. Рамочный видоискатель имеется в фотоаппаратах «Любитель» и др. При визировании через рамочный видоискатель наводка на резкость осуществляется по шкале расстояний объектива, на которой имеются цифровые обозначения. При съемке определяется на глаз рас стояние от аппарата до объекта (например, 4 м) и на шкале расстояний объектива цифра 4 совмещается с соответствующим индексом.

Вложение 1889
Рис. 2.27. Рамочный видоискатель

Оптический видоискатель
 

Оптический видоискатель (рис. 2.28) — оптическая система, состоящая из передней рассеивающей и задней собирающей линз. Передняя линза прямоугольной формы — выполняет роль объектива; вторая линза — круглая — окуляр для наблюдения за объектом съемки через переднюю линзу. Сочетание собирающей и/рассеивающей линз оптического видоискателя дает эффект прямого и уменьшенного изображения кадра.


Вложение 1890
Рис. 2.28. Оптический видоискатель

Поле изображения, наблюдаемое посредством оптического видоискателя, соответствует объективу только данного фотоаппарата (зачастую с F=50 мм).

Для определения границ изображения будущего кадра при использовании сменных объективов в некоторых конструкциях оптических видоискателей на передней линзе размечаются границы кадра, соответствующие объективам различных фокусных расстояний (рис. 2.29). Аппарат с таким видоискателем позволяет применять в съемке несколько сменных объективов.

Вложение 1891
Рис. 2.29. Оптический видоискатель с разметкой границ кадра для объективов различного фокусного расстояния

Универсальный видоискатель
 

Известно, что размеры кадровой рамки уменьшаются с увеличением фокусного расстояния объектива. В оптическом видоискателе изображение разметки кадра длиннофокусного объектива небольшое, что затрудняет во время съемки детальное рассмотрение композиции снимаемого объекта.

Ликвидирует данный недостаток универсальный видоискатель (ВУ) (рис. 2.30, а). Он состоит из окуляра и револьверного диска, на котором смонтированы пять миниатюрных сменных объективов с различными фокусными расстояниями. Окуляр и сменные объективы положительные, в результате изображение получается увеличенным и перевернутым. С целью получения прямого изображения снимаемого объекта в корпусе ВУ непосредственно перед окуляром установлена оборачивающая призма.

Поворачивая револьверный диск, фотограф видит границы любого из пяти кадров и в соответствии с композиционной задачей использует нужный объектив. Универсальный видоискатель крепится на верхней панели корпуса фотоаппарата (рис. 2.30, б).

Вложение 1892
Рис. 2.30. Универсальный видоискатель:

а — общий вид; б — крепление видоискателя на верхней панели фотоаппарата

Рис. 2.31. Явление параллакса

Рамочный и оптический видоискатели обладают недостатком, который обусловлен параллаксом — несовпадением оптических осей видоискателя и объектива. На практике явление параллакса выражается в следующем. При съемке близко расположенных к аппарату предметов их изображение в видоискателе не соответствует изображению, проецируемому объективом на светочувствительный материал (фотопленку). В результате изображение в кадре получается сдвинутым в сторону («срезанным») (рис. 2.31). При фотографировании объектов, расположенных на значительном расстоянии от аппарата, явление параллакса почти незаметно.

Оптический дальномер
 

У большинства оптических видоискателей имеется оптический дальномер — механизм для точной наводки на резкость.

Дальномер состоит из следующих основных частей (рис. 2.32):
корпуса 1,
двух объективов 2,
подвижного зеркала 3,
неподвижного полупрозрачного зеркала 4,
окуляра видоискателя 5.
Рис. 2.32.
1 — корпус; 2 — объектив; 3 — зеркало вращающееся; 4— зеркало неподвижное полупрозрачное; 5 — окуляр видоискателя


У фотоаппаратов с оптическим дальномером имеются внешние конструктивные особенности, указывающие на наличие совмещенных видоискателя и дальномера: в верхней лицевой стороне — два окна дальномера, на противоположной — окуляр видоискателя-дальномера (рис. 2.34).


Вложение 1893
Рис. 2.34. Характерные признаки фотоаппаратов с видоискателем-дальномером


Принцип действия дальномера иллюстрируется на рис. 2.33. Отраженный от объекта съемки свет в виде двух лучей попадает в объективы дальномера. Лучи, прошедшие через левый объектив, попадают на полупрозрачное зеркало, проходят через него, затем через окуляр видоискателя к глазу фотографа.

Вложение 1894
Рис. 2.33. Принцип действия оптического видоискателя-дальномера:

а — изображение не сфокусировано; б — резкость наведена

Лучи, проходящие через правый объектив, отражаются от подвижного и направляются к неподвижному полупрозрачному зеркалу.

Отразившись от последнего, они проходят через окуляр видоискателя к глазу фотографа. Два изображения, попадающие в окуляр видоискателя, не совпадают, создается эффект раздвоения, что идентично понятию «не резко». Для достижения резкости необходимо вращением объектива (механизм которого связан с изменением угла поворота зеркала) добиться совмещения изображений. С целью улучшения качества визирования и точности совмещения изображений правый объектив имеет цветной светофильтр, благодаря которому четко прослеживается граница несовпадения изображения при наводке на резкость.

Зеркальный видоискатель
 

Зеркальный видоискатель (рис. 2.35) — оптическая система, позволяющая увидеть прямое изображение снимаемого объекта (построенное объективом), точно определить границы объекта, видимые в видоискателе и полученные на пленке, его масштаб и резкость. Зеркальный видоискатель имеется в фотоаппаратах типа «Любитель», «Зенит», «Салют», «Киев-6С», «Киев-10» и др.

Вложение 1895
Рис. 2.35. Зеркальный видоискатель: а — схема получения изображения;

1 — объектив; 2 — зеркало; 3 — призма; 4 — окуляр видоискателя; б — общий ВИД

Внешние конструктивные особенности таких фотоаппаратов указывают на наличие у них зеркального видоискателя (рис. 2.36).

Зеркальный видоискатель, в отличие от рамочного и оптического, позволяет вести наблюдение за объектом съемки и определять границы кадра при отсутствии параллакса.

В процессе фотосъемки (при нажатии кнопки спуска затвора, рис. 2.37) зеркало 2, входящее в систему зеркального видоискателя, поднимается вверх; срабатывает шторно-щелевой затвор и на фотопленку проецируется изображение снимаемого объекта.

В последних марках зеркальных аппаратов установлено так называемое «моргающее» зеркало, которое в момент экспозиции (попадания лучей света на фотопленку) поднимается вверх и затем почти мгновенно перемещается в исходное положение.

Современный фотографический аппарат
 

Современный фотографический аппарат представляет собой оптико-механический прибор, предназначенный для получения объективно изображения предметов и явлений.

Вложение 1896
Фотоаппарат состоит из корпуса (а), объектива (б), затвора (в), видоискателя (г), лентопротяжного механизма (д), вспомогательных устройств (рис. 2.1).

Корпус фотоаппарата
 

Корпус фотоаппарата — светонепроницаемая камера, предназначенная для размещения фотопленки и крепления узлов и механизмов.

Он может изготавливаться из различных материалов: металла, пластмассы, дерева. В эстетических целях и для увеличения срока службы корпус некоторых фотоаппаратов хромируется.

Корпус имеет различные конструктивные решения (рис. 2.2): задняя стенка съемная; задняя стенка откидывающаяся на шарнире; основание съемное и т. д.

На корпусе аппарата всегда указывается заводской номер.

Кроме номера, на корпус еще наносится товарный знак — символ завода, по которому можно определить, где изготовлен данный фотоаппарат: в Красногорске, Киеве, Вилейке и т. д.

Вложение 1897

Камера-обскура
 

Изобретение камеры-обскуры дало возможность получения фотографического изображения, которое было использовано в различных целях.

Вложение 1898
Рис. 2.3. Камера-обскура:

а — схема получения изображения; б — создание портретов с помощью камеры-обскуры

Сначала вместо отверстия в камеру-обскуру помещали двояковыпуклую стеклянную линзу (предшественницу объектива). Изображение становилось более резким, отчетливым, но не было резким по краям кадра, линии объекта съемки имели правильную форму только в центре кадра, световой поток оказывался недостаточным (так называемое явление аберрации [1] ).

В 1840 г. профессором Венского университета И. Пецвалем был разработан метод расчета фотографических объективов, доказывающий, что повысить качество изображения возможно только при сочетании нескольких линз определенной формы, входящих в систему «объектив».

Типы линз
 

В современной оптике существует довольно многочисленное количество линз, которые обобщенно можно представить двумя группами и входящими в них шестью типами (рис. 2.4):

1 группа — собирательные

1) двояковыпуклые

2) плосковыпуклые

3) вогнуто-выпуклые

2 группа - рассеивающие

4) двояковогнутые

5) плосковогнутые

6) выпукловогнутые

Рис. 2.1. Фотографический аппарат. Группа основных частей


Вложение 1900
Рис. 2.4. Основные формы линз, встречающихся в объективах:

1, 2, 3 — собирательные; 4,5,6 — рассеивающие

Светосила
 

Светосила — способность объектива давать на пленке изображение определенной степени освещенности. Это техническая характеристика объектива, зависящая от его фокусного расстояния и действующего отверстия (которое определяет диаметр пучка световых лучей, проходящих через объектив и падающих на пленку). Величина светосилы влияет на продолжительность выдержки при фотосъемке.

Из физики известно, что светосила объектива прямо пропорциональна квадрату диаметра его действующего отверстия и обратно — квадрату фокусного расстояния:

J= d2/F2
= (d/F)2(1)

где J — светосила;

d — диаметр действующего отверстия;

F — фокусное расстояние. В практике для упрощения выражения (1) применяется отношение

J = d/F (2)

Зависимость (2) называется относительным отверстием объектива, величина которого гравируется на оправе объектива и выражается в виде числителя дроби.

Так, на рис. 2.9,а эта величина равна 2, а на рис. 2.9,б — 3,5.

На объективах выпуска прошлых лет светосила обозначалась в виде отношений 1:2 1:3,5 1:4 и т.д.

На рис 2.15 приводится схема, отражающая зависимость величины относительного отверстия от фокусного расстояния и диаметра действующего отверстия.


Вложение 1901
Рис. 2.15. Связь величины относительного отверстия объектива с его фокусным расстоянием и диаметром действующего отверстия:

а — объектив «Гелиос-44»; б — объектив «Юпитер-11»

Мы видим, что фокусное расстояние объектива «Гелиос-44» больше диаметра его действующего отверстия в два раза, а объектива «Юпитер-11» - в четыре. Рассчитаем разницу в светосиле объективов.

Относительное отверстие у «Гелиоса-44» - 1:2, «Юпитер-11» - 1:4. Сравним эти две величины:

(1/2)2= ¼

(1/4)2 = 1/16

16/4 = 4

При наводке на резкость, вращая кольцо объектива (рис. 2.16), в видоискателе мы замечаем резкое изображение не только предмета, на который производится наводка, но и предметов, находящихся на небольшом расстоянии как перед, так и позади этого предмета (по отношению к аппарату). Такая способность объектива называется глубиной резкости, а расстояние, в пределах которого все предметы, равноудаленные от аппарата, будут на пленке практически резкими,— глубиной резко изображаемого пространства.

Вложение 1902
Рис. 2.16. Наведение на резкость изображения

На объективах выпуска прошлых лет светосила обозначалась в виде отношений 1:2; 1 : 3,5; 1 : 4 и

Глубина резкости распространяется в двух направлениях от точки фокусирования: от аппарата и к аппарату. Она зависит от величины: фокусного расстояния объектива; действующего отверстия объектива; расстояния от точки фокусирования до объекта съемки.

Фокусное расстояние
 

Фокусное расстояние влияет на глубину резкости следующим образом. При съемке двумя объективами с одинаковой светосилой глубина резкости больше у объектива с меньшим фокусным расстоянием, так как в этом случае диаметр действующего отверстия у короткофокусного объектива меньше, чем у длиннофокусного.

Если светосила разная, глубина резкости у объектива с меньшей светосилой будет больше. Значит, с увеличением фокусного расстояния и светосилы объектива глубина резкости уменьшается.

Существует и другая зависимость: чем дальше от аппарата расположены объекты съемки, тем меньше влияют на глубину резкости фокусное расстояние и диаметр действующего отверстия объектива.

Диафрагма
 

Диаметр действующего отверстия объектива может изменяться с помощью специального устройства — диафрагмы (рис. 2.17), которая регулирует количество светового потока и глубину резкости снимаемого объекта.

Вложение 1903
Рис. 2.17. Диафрагма:

а — кольцо установки диафрагмы на объективе; б — величина диафрагмы в значениях от 2 до 16

В настоящее время наибольшее распространение получила ирисовая диафрагма, представляющая ряд тонких, накладывающихся друг на друга серповидных металлических или эбонитовых пластинок. Специальное кольцо на оправе объектива (рис. 2.17, а) приводит в движение пластины диафрагмы, которые соответственно уменьшают или увеличивают диаметр действующего отверстия объектива. Каждой цифре относительного отверстия на кольце объектива соответствует свой диаметр диафрагмы.

Шкала дальности
 

Рассмотрим, как пользоваться шкалой дальности (рис. 2.18, а) и шкалой глубины резкости (рис. 2.18, б) для получения требуемых пределов резкости на снимке.

Вложение 1905
Рис. 2.18. Объектив:

а — шкала расстояний; б — шкала глубины резкости

Остановимся на примерах определения глубины резкости при заданных величине диафрагмы и расстоянии до снимаемого объекта.

Пример 1. Исходные данные: диафрагма 8, расстояние — 4 м.

На шкале глубины резкости по обе стороны от риски нанесены цифровые значения диафрагмы. Слева от риски, напротив цифры 8 шкалы глубины резкости, находим на шкале расстояний цифру, которая обозначает минимальный предел резко изображаемого пространства (близко к 3 м); справа от риски — цифру, которая обозначает максимальный предел резко изображаемого пространства (между 6 и 10 м, т. е. 8 м). Значит, при диафрагме 8 на расстоянии 4 м до точки наводки в поле резкости попадают все предметы от 3 до 8 м.

Пример 2. Исходные данные: диафрагма 2, расстояние 4 м.

При той же наводке на резкость в поле резкости попадут предметы, расположенные в пределах от 3,8 до 4,8 м.

Приведем пример зависимости глубины резкости от точки наводки на резкость и величины диафрагмы (рис. 2.19). На первых трех снимках (рис. 2.19, а, б, в) резкость поочередно наводится на объекты 1, 2, 3 при диафрагме 2. В результате один объект выделяется, остальные отодвигаются на второй план. На четвертом снимке (рис. 2.19, г) резкость наводится на объект 2, а съемка осуществляется при диафрагме 5,6. В данном случае на четвертом снимке удается получить все объекты резкими, что зачастую требуется в фотографии.

Вложение 1904
Рис. 2.19. Зависимость глубины резкости от точки наводки на резкость и величины диафрагмы

Разрешающая способность
 

Допустим, необходимо перефотографировать изображение двигателя автомобиля в разрезе для дальнейшего самостоятельного изучения. Мы тщательно наводим объектив на резкость изображения, фотографируем (делаем репродукцию), проявляем пленку, печатаем фотографию.

Но что это? На репродукционном снимке видны крупные штриховые линии, сплошные основные линии, обозначения разрезов. А вот штрихпунктирные линии, линии и цифры размеров пропали.

Почему?

Можно привести и другие примеры подобных Неудач в практике фотолюбителей. Они в определенной степени объясняются разрешающей способностью объектива — давать раздельные изображения мелких деталей фотографируемого предмета.

Характеризуется разрешающая способность объектива максимальным количеством раздельно передаваемых штрихов, приходящихся на 1 мм изображения. Значит, чем она выше, тем меньшие детали объекта способен передать объектив на фотоснимке.

Мы часто замечаем: на снимках по краям изображение менее резкое. В связи с этим необходимо знать, что разрешающая способность объектива всегда выше в центре и уменьшается по краям кадра.

Разрешающая способность современных объективов
 

Разрешающая способность современных объективов определяется при помощи определителя резкости — миры (рис. 2.20).

Разрешающая способность современных объективов достигает 250—400 лин/мм. Однако дифракция света, а также другие недостатки оптической системы снижают ее величину.

Вложение 1906
Рис. 2.20. Мира (тест-объект):

а — радиальная; б — линейная

Разрешающей способностью характеризуется и светочувствительный слой фотопленки, который воспроизводит ограниченное количество линий на 1 мм плоскости изображения. Поэтому необходимо учитывать погрешности системы «объектив — светочувствительный слой». А разрешающая способность такой системы в четыре — семь раз ниже разрешающей способности объектива. Таким образом, в реальных условиях мы получим при наибольшем действующем отверстии объектива высокого класса в центре поля около 50, по краям — около 30 лин/ мм (в среднем); у объектива «Гелиос44» — в центре 35, по краям 14 лин/мм; у объектива «Гелиос89» в центре 46, по краям 22 лин/мм; у объектива «Гелиос98» соответственно 50 и 35 лин/мм.

Затворы современных фотоаппаратов характеризуются следующими показателями :

В случае когда разрешающая способность объектива определяется визуально (изображение миры рассматривается с помощью микроскопа), эта величина, как правило, больше, чем определенная фотографическим способом (путем фотографирования миры контрольным объективом).

Затвор
 

Затвор фотографический — механизм, предназначенный для точного дозирования времени прохождения света через объектив с целью освещения светочувствительного материала при фотосъемке.

Время, прошедшее от момента открывания затвора до момента его закрывания при фотографировании, называется временем экспозиции, или выдержкой.

Появление фотоматериалов высокой чувствительности дало возможность значительно уменьшить величину выдержки и тем самым расширить возможности фотографии. Усовершенствуются и фотографические затворы — они приобретают способность регулировать время экспозиции (выдержки) в различных пределах. Практика работы фотографов требует изменения выдержки от нескольких часов до сотых и даже тысячных долей секунды. Сегодня промышленность выпускает несколько классов затворов с различным диапазоном выдержек (табл. 2.4).

Вложение 1907
Таблица 2.4 Классы затворов, выпускаемых промышленностью

В соответствии с ГОСТ 326857 возможны выдержки, равные 30, 15, 8, 4, 2 с.

На шкале выдержек гравируются знаменатели цифровых значений выдержек (10—1/10, 25— 1/25; 125—1/125 и т. д.). Буквой «В» обозначается выдержка «от руки». Все цифры, находящиеся до «В», означают выдержки в секундах, за ней — выдержки в долях секунды. При индексе «В» затвор открыт в течение времени нажатия спусковой кнопки.

Центральный затвор фотоаппарата
 

В современных фотоаппаратах наиболее распространены центральные и шторные (шторнощелевые) затворы.

Центральный затвор состоит из нескольких тонких сегментов (лепестков), срабатывающих в процессе фотографирования под действием пружин и рычагов (рис. 2.21).

При нажатии на спусковую кнопку затвора лепестки начинают расходиться от центра до положения «открыто», тем самым открывая действующее отверстие объектива для освещения поверхности светочувствительного материала (рис. 2.22).

По заданной величине экспозиции лепестки центрального затвора затем отодвигаются к центру отверстия объектива и закрывают его полностью. Съемка произведена.


Вложение 1908
Рис. 2.22. Схема работы трехстворчатого центрального затвора:

а — закрыт; б — открыт.

Простые конструкции центральных затворов состоят из двух лепестков, а более сложные — из пяти. Чем больше лепестков, тем точнее процесс экспонирования.

Центральный затвор конструктивно взаимосвязан с объективом и устанавливается, как правило, между линзами объектива. Такая конструкция не позволяет широко использовать сменную оптику (объективы с различными характеристиками фокусного расстояния, светосилы), так как при этом каждый объектив должен иметь свой затвор.

В одних конструкциях центральных затворов короткие выдержки регулируются силой натяжения пружин, в других — часовым анкерным механизмом. Современные центральные затворы основаны на электронных дозаторах выдержки.