ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ АППАРАТ, фотоаппарат,—
оптико-механическое устройство для получения одиночных
фотоизображений предметов. Основными узлами современного
фотоаппарата являются: светонепроницаемая камера, служащая
корпусом-основой фотоаппарата, объектив, с помощью которого в
плоскости фотоплёнки или фотопластинки образуется изображение
снимаемого объекта, затвор, осуществляющий экспонирование
фотослоя в течение заданного времени, узел фокусировки
объектива, видоискатель, механизм перемещения фотоплёнки со
счётчиком кадров, кассета с фотоплёнкой или фотопластинкой,
синхроконтакт для синхронизации работы затвора и
лампы-вспышки, экспонометрическое устройство для определения
или установки экспозиционных параметров (выдержки и
диафрагмы), автоспуск для срабатывания затвора с некоторой
задержкой. Различают крупноформатные фотоаппараты,
среднеформатные фотоаппараты, малоформатные фотоаппараты,
полуформатные фотоаппараты и миниатюрные фотоаппараты. В
зависимости от назначения и условий применения фотоаппараты в
подразделяют на любительские фотоаппараты, специальные
любительские (панорамного типа и стереоскопического типа),
павильонные, репортёрские, фоторепродукционные, фотоаппараты
для аэрофотосъёмки и т.д. По конструктивным особенностям
фотоаппараты делят на складные с одинарным и двойным
растяжением меха; жёсткой конструкции - дальномерные и
зеркальные; двух- и трех- объективные; специальные. По виду
применяемого фотоматериала различают плёночные и пластиночные
фотоаппараты.
Фотографической камерой называют устройство,
предназначенное для получения изображения на фотоматериале и
представляющее собой абсолютно светонепроницаемый корпус, на
передней стенке которого расположен объектив, а на
противоположной стенке — фотографический материал. Корпус
фотокамеры может быть жесткой или складной конструкции. Между
фотографическим материалом и объективом находится
затвор
Центральный затвор фотокамеры (слева
закрытый, справа открытый)
— прецизионное устройство, позволяющее автоматически
открывать объектив фотокамеры в широком интервале времени от
1/1000 до 1 с. Конструктивно затвор может быть расположен
непосредственно перед светочувствительным материалом, перед
или за объективом, но чаще всего внутри объектива фотокамеры
между линзами.
Фотографические камеры можно классифицировать по
следующим признакам:
1) - по способу установки — на стационарные, которые
крепятся в одном положении (например, в аэрофотографии);
штативные (репродукционные) и ручные (любительские общего
назначения);
2) - по конструкции корпуса — на камеры с постоянным
расстоянием от передней стенки до кассетной части (ящичные и
клапп-камеры); с растяжением (складной конструкции)и
фотоприставки к приборам;
3) - по типу затвора — на камеры с центральным
Центральный затвор фотокамеры (слева закрытый,
справа открытый)
Шторный (щелевой) затвор фотографической камеры:
1,2 — валик; 3,7 — эластичные светонепроницаемые шторки из
шелковой прорезиненной ткани; 4,6 — тесьма; 5 — фотопленка; 8
— шкив; 9 — вращающийся барабан; 10 — щель
с щелевым, или шторным; с жалюзийным (аэрофотоаппараты); с
гильотинным и с обтюраторным затвором;
4) - по способу фокусировки — на фотокамеры с матовым
стеклом;
Однообъективная зеркальная фотокамера:
- зеркало;
- матовое стекло;
- объектив;
- линза;
- пентапризма;
- окуляр;
- фотопленка;
- затвор
зеркальные однообъективные;
Двухобъективная зеркальная фотокамера:
- съемочный объектив;
- выдвижной объектив;
- фотопленка;
- зеркало;
- матовое стекло;
- световая шахта;
- линза видоискателя.
и двухобъективные;
Схема дальномера с призмой:
- оправа объектива;
- рычаг;
- рамка с отверстием;
- окуляр;
- полупрозрачное зеркало;
- пружина;
- рычаг;
- призма.
с сопряженным оптическим дальномером; со шкалой дистанций
или символов;
5) - по устройству кассетной части — на пластинчатые (6х6;
6х9; 9х12; 10х15; 13х18; 18х24 см); катушечные (85; 65; 90 мм
— фотопленки; 19; 33; 50 см — аэрофотопленки); узкопленочные
(8 и 16 мм) и с форматной фотопленкой (13х18; 18х24; 24х30;
40х50 см );
6) - по автоматизации установочных операций (фокусировка и
установка выдержки) — на автоматические; полуавтоматические и
неавтоматические.
Оптический прибор, состоящий обычно из нескольких линз и
предназначенный для получения на поверхности эмульсионного
слоя фотоматериала действительного и резкого изображения,
называется фотообъективом.
Оптическая схема фотографического объектива.
Он имеет три
важнейших технических характеристики: фокусное
расстояниеf, которое обусловливает
масштаб изображения; относительное
отверстие (z
= d / f),
определяющее яркость изображения (В 1/z
2) и
резкость; угловое поле( 2
), от величины которого зависит угловой размер
изображения
Угловое поле ( 2
) фотообъектива:
О — задняя главная точка; f — фокусное
расстояние; L
—линейный размер изображения.
На ранних этапах
развития фотографии применялись одно-линзовые фотографические
объективы, представляющие собой простейшую одиночную
собирающую линзу. Такой объектив давал недостаточно резкое
изображение из-за целого ряда оптических погрешностей,
называемых аберрациями
Разновидности аберраций:
- сферическая;
- хроматическая;
- кома;
- астигматизм;
- кривизна поля изображения;
- дисторсия.
Современные фотографические объективы — многолинзовые
оптические системы — практически свободны от аберраций и
позволяют получать на поверхности эмульсионного слоя
фотоматериала оптическое изображение высокого качества.
Отношение диаметра
d
действующего отверстия (входного зрачка) фотообъектива
(пропускающего свет) к его главному фокусному расстоянию
f называют
относительным отверстием. Оно выражается
обычно дробью, знаменатель которой показывает во сколько раз
фокусное расстояние больше диаметра входного зрачка
объектива. При фокусном расстоянии объектива 50 мм и
диаметре входного зрачка 12,5 мм относительное
отверстие:
Z = 1 / ( f
: d ) = 1 / ( 50 : 12,5 ) = 1 / 4
Относительное отверстие
фотообъектива изменяется с помощью устройства, называемого
диафрагмой, за счет уменьшения диаметра входного
зрачка объектива. Ирисовая диафрагма, применяемая в
современных фотообъективах, состоит из тонких стальных
дугообразных пластинок (ламелей), которые частично
перекрывают друг друга. Поворачивая их к центру, можно
изменить диаметр действующего отверстия,
Изменение диаметра, действующего отверстия
объектива с помощью ирисовой диафрагмы
что приведет к уменьшению уровня освещенности на
поверхности фотоматериала и увеличению глубины резкости
изображаемого пространства. При скачкообразном переходе от
одной ступени диафрагмы к другой яркость меняется в
геометрической прогрессии со знаменателем 2, а диаметр
входного зрачка — со знаменателем :
Изменение
относительного отверстия на одну рядом расположенную ступень
(на одно деление диафрагмы) вызывает уменьшение или
увеличение светового потока, проходящего через объектив, в 2
раза.
Относительное отверстие объектива |
1:1 |
1:1,4 |
1:2 |
1:2,8 |
1:4 |
1:5,6 |
1:8 |
1:11 |
1:16 |
1:22 |
Освещенность (отн. ед.) |
1000 |
500 |
250 |
125 |
63 |
31 |
15 |
7,5 |
3,8 |
1,9 |
Диафрагмируя
фотографический объектив, мы улучшаем разрешающую силу
объектива и резкость изображения за счет уменьшения
некоторых видов аберраций (сферической аберрации), но
чрезмерное диафрагмирование (очень маленький диаметр
диафрагмы) приводит к падению разрешающей силы объектива и
резкости из-за дифракционных явлений
Влияние относительного отверстия объектива
(диафрагмирования) на резкость фотографического изображения.
Наибольшее значение разрешающей силы объектива и резкости
изображения наблюдается при диафрагме 8 или 11.
Фотографические затворы бывают
разных типов. Многие отдают предпочтение центральному
затвору. Он состоит из стальных тонких пластинок (ламелей),
их не более пяти, располагается, как правило, между линзами
и служит оправой для объектива. Лепестки затвора открываются
от центра к краям, а закрываются от края к центру
Центральный затвор фотокамеры (слева закрытый,
справа открытый)
Такой принцип работы является одним из важнейших
достоинств данного типа фотозатвора, так как экспонирование
фотоматериала происходит одновременно по всей поверхности
кадра. В связи с тем, что на открытие и закрытие
центрального затвора необходимо какое-то время, работу
затвора характеризуют эффективной выдержкой
tэф. Она равна
разности времени полной работы затвора tполн и времени
раскрытия затвора tрас : tэф = tполн - tрас
Диаграмма, характеризующая работу центрального
затвора
Коэффициент
полезного действия затвора
Причем тем меньше, чем больше время раскрытия и
меньше выдержка. При диафрагмировании время раскрытия
уменьшается и коэффициент полезного действия затвора
возрастает. Когда
появилась необходимость совмещения работы затвора фотокамеры
с перемоткой фотопленки, конструкторы отдали предпочтение
шторному
Шторный (щелевой) затвор
фотографической камеры: 1,2 — валик; 3,7 — эластичные
светонепроницаемые шторки из шелковой прорезиненной ткани;
4,6 — тесьма; 5 — фотопленка; 8 — шкив; 9 — вращающийся
барабан; 10 — щель
(щелевому) затвору.Однако благодаря большим экономическим
преимуществам центрального затвора снова вернулись к его
применению. Шторный затвор обычно располагается в
непосредственной близости от фотоматериала, и в процессе
экспонирования фотопленки щель определенного размера
перемещается от одного края кадра к другому. При этом нужно
иметь в виду, что при фотосъемке движущегося с большой
скоростью объекта, если щель затвора перемещается в ту же
сторону, что и объект, изображение получается растянутым,
если же в противоположную сторону, — сжатым.
|