Фотоаппарат
РЕФЕРАТ
ФОТОАППАРАТ
1. ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ АППАРАТ
фотоаппарат, фотокамера оптико-механическое
устройство для получения оптич.
изображении фотографируемых
Фотографический аппарат: / — объектив; 2 — рычаг антоспуска: 3 — кнопка автоспуска; 4 — штепсельное гнездо для присоединения электронной лампы-пспышки; 5 — счётчик над рои; 6 — спусковая кнопка фотозатвора; 7 — диск выдержек; 8 — входное окно фотоэкспонометра; 9 — крышка пентапризмы видоискателя; 10 — окно указателя ; фотоэкспонометра; // — головка обратной перемотки фотоплёнки; 12 — шкала светочувствительности фотоплёнки; 13 — шкала выдержек; 14 — шкала диафрагм; /5 — петли для ремня; 16— корпус; 17 — кольцо установки диафрагмы; 18 — фокусировочное кольцо.
светонепроницаемая камера; съёмочный объектив с механизмом дли его фоку-сиро!Щ1 (наводки на резкость; о характеристиках и типах объективов Ф. а. см. ст. Объектив, раздел Фотографические объективы); видоискатель; фотографы' чкский затвор; кассета фотографическая и механизм перемотки фотоплёнки.
Светонепроницаемая камера является корпусом-основой, внутри к-рого и на к-ром смонтированы вес составные части Ф. а.
Съёмочный объектив образует действительные изображения оптические объектов съёмки в плоскости светочувствит. слоя фотоматериала. Присоединяется к корпусу б. ч. с помощью резьбы, иногда используется штыковое (байонентное) соединение.
Нек-рые Ф. а. рассчитаны на применение сменных объективов, имеющих различные фокусные расстояния, или оснащаются объективом с переменным фокусным расстоянием (панкратическим объективом). Фокусировка объектива осуществляется посредством разворота . фокусировочного кольца, обеспечивающего перемещение всего оптич. блока либо отд. его компонентов вдоль оптической оси; при -этом достигается совмещение плоскости оптич. изображения объекта съёмки с плоскостью фотоматериала. Наиболее простой способ фокусировки сводится к совмещению индекса на оправе объектива с одним из делений на шкале расстояний, при этом расстояние до объекта съёмки обычно оценивается на І лаз. Для ускорения фокусировки по шкале расстоянии последняя иногда разбивается на неск. участков (зон), соответствующих тому или иному характеру съёмки (напр., съёмка портрета, группы людей, пейзажа); каждому сюжету присваивается определённый символ, наносимый на шкалу расстоянии. Фокусировка в этом случае осуществляется совмещением; одного из символов с индексом на оправе объектива. Часто фокусировку производят по изображению на матовом стекле, образуемому самим съёмочным объективом (см., напр., Зеркальный фотоаппарат) или вспомогат. объективом. При фокусировке по матовому стеклу фокусировочное кольцо разворачивают до тех пор, пока наблюдаемое оптич. изображение объекта съёмки, образуемое на матированной поверхности, не будет наиболее резким. Т. к. при фокусировке объектива по матовому стеклу световое отверстие объектива желательно открывать полностью (в этом случае изображение на матовом стекле имеет наибольшую освещённость), то некоторые объективы принято оснащать т. н. прыгающей диафрагмой, к-рая максимально раскрыта при фокусировке и автоматически быстро уменьшает своё отверстие до заранее установленного значения перед срабатыванием затвора. Фокусировка с помощью монокулярного далъномера производится разворотом фокусировочного кольца до тех пор, пока два оптич. изображения объекта съёмки, соответствующие двум ветвям дальномера и наблюдаемое через его окуляр, не совместятся в одно изображение.
Иногда Ф. а. используют для съёмки в невидимых для глаза (но фиксируемых фотослоем) ультрафиолетовых (УФ) или инфракрасных (ИК) лучах. В этих случаях применяют или зеркальные объективы, или объективы, линзовые компоненты к-рых изготовлены из материалов, прозрачных для соответствующих лучей: кварца, флюорита, фторида лития и др.— при съёмке в УФ-лучах; хлорида натрия, кремния, германия, флюорита, фторида лития, иодида цезия и др.— при съёмке в ИК-лучах.
Для; получения изображения объекта в к.-л. узком спектральном интервале или для цветокоррекгировки изображения в целях усиления художеств, выразительности снимка при фотосъёмке применяют различные светофильтры, выполняемые в виде насад эк на объектив. Применение светофильтров обязательно при получении т. н. цветоделённых негативов в цветной фотографии.
Видоискатель Ф. а. служит для определения границ изображаемого на кадре пространства объектов съёмки и выбора точки съёмки.
Фотографический з о т в о р обеспечивает пропускание световых лучей к светочувствительному слою в течение заданного промежутка времени, паз. выдержкой. Для автоматической отработки различных но своей продолжительности выдержек затворы имеют спец. устройства, паз. механизмами выдержек. В качестве механизма выдержек широко применяются анкерные тормозные регуляторы и электронные устройства.
Кассета представляет собой светонепроницаемый кожух, в к-ром размещают светочувствит. материал. В любительских полуформатных и малоформатных Ф. а. в основном применяют цилиндрич. кассеты: обычные — с сердечником и типа Рапид — без сердечника. В среднеформатных Ф. а. обычно применяют т. н. приставные кассеты, а в крупноформатных — ящичные кассеты, заряжаемые фотопластинками.
Механизм п е р е м о т к и ф о т о п л ё н к и обычно сблокирован с фото-затвором и счётчиком кадров. Приводом служат цилиндрич. головка - маховичок, поворотный рычаг-курок, клавиша, встроенный пружинный двигатель или электродвигатель.
Нек-рые Ф. а. оснащают встроенным автоспуском, синхроконтактом, экспонометром или экспонометрич. устройством и др. приспособлениями. Автоспуск обеспечивает автоматич. срабатывание затвора через небольшой промежуток времени после его включения (10—15 сек). Синхроконтакт служит для включения лампы-вспышки (как правило при фотосъёмке в условиях недостаточной освещённости). Экснонометрич. устройство предназначено для установки необходимых значений диафрагмы и выдержки (т. н. экспозиц. параметров) в зависимости от светочувствительности фотоплёнки и освещённости (или яркости) объекта съёмки. Эксионометрич. устройством является фотоэлектрический экспонометр, кинематически связанный с механизмами диафрагмы и затвора. По своему действию экспонометрические устройства подразделяются на полуавтоматические и автоматические. Автоматич. установка экспозиционных параметров осуществляется или по одной программе (т. н. жёсткой программе) или по нескольким программам.
Особые разновидности Ф. а.— такие специализированные фотоаппараты, как фоторужьё — преим. для фотоохоты, ч Горизонт» — для панорамной фотосъёмки (см. Панорамный фотоаппарат), ч Фотон» — для получения фотоснимков без лабораторной обработки фотоматериала (с помощью фотокомплектов «Момент» — см. ст. Фотография, раздел Основные виды процессов па Аg НаІ-СЧС), стереоскопический фотоаппарат (для получения стереопар) и др.
Совершенствование Ф. а. идёт в направлении как автоматизации различных операций, предшествующих процессу экспонирования (перемотка фотоплёнки и взвод фотозатвора, установка выдержки и диафрагмы, включение лампы-вспышки, фокусировка объектива), так н совершенствования конструкций объективов, фотозатворов и др. узлов Ф. а.
2. ФОТОАППАРАТЫ И ИХ УСТРОЙСТВО
Современный фотографический аппарат представляет собой оптико-механический прибор, предназначенный для получения объективного изображения предметов и явлений.
Фотоаппарат состоит из корпуса (а), объектива (б), затвора (в), видоискателя (г), лентопротяжного механизма (д), вспомогательных устройств (рис. 2.1).
В Е
Рис. 2. 2. Варианты конструкций корпуса фотоаппарата:
а — задняя стенка на шарнире («Зенит-Е», «Вилия-Авто» и др.); б —'задняя стенка съемная («Киев-4А», «ФЭД-5В» и др.)
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.
2.2. ОБЪЕКТИВ
Основным элементом фотоаппарата является объектив. Остановимся на рассмотрении его более подробно.
Объектив — оптический прибор,
состоящий из системы линз, заключенных
в оправу, и предназначенный для
получения на светочувствительном
материале (фотопленке) резкого и
геометрически правильного
Проследим эволюцию получения изображения
и совершенствования
Изобретение камеры-обскуры (рис 2.3) дало
возможность получения
Рис. 2.3. Камера-обскура:
а — схема получения изображения; б —- создание портретов с помощью камеры-обскуры
качественного изображения предметов, что затрудняло их перерисовку. Шли поиски улучшения изображения. Параллельно исследовались возможности различных материалов сохранять изображение длительное время. 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».
В современной оптике существует довольно многочисленное количество линз, которые обобщенно можно представить двумя группами и входящими в них шестью типами (рис. 2.4):
1 2 3 4 5 6
Рис. 2.4. Основные формы линз, встречающихся в объективах:
1, 2, 3 — собирательные; 4, 5, в — рассеивающие
I группа — собирательные
1) двояковыпуклые
2) плоско-выпуклы*
3) вогнуто-выпуклые ф
II группа — рассеивающие
4) двояковогнутые
5) плоско-вогнутые
6) выпукло-вогнутые
С целью выявления оптических возможностей этих групп линз условно рассечем 1-ю и 4-ю линзы на отдельные призмы небольших размеров (рис. 2.5). Преломление световых лучей здесь происходит по-разному: у собирательной линзы основания искусственно полученных при рассечении линзы маленьких призм обращены к оптической оси, следовательно, и световые лучи отклоняются к ней (лучи собираются в точку); у рассеивающей основания призм расположены к краям линзы и световые лучи отклоняются от оптической оси (лучи рассеиваются).
Конструкции объективов прошли длительный путь эволюции. Начинали с монокля (рис. 2.6а), постепенно перешли к ахромату, перископу, триплету.
В последнее время наибольшее распространение в фотографии получили анастигматы, как наиболее совершенные и практически лишенные оптических недостатков объективы, обеспечивающие четкое и геометрически правильное изображение фотографируемых предметов и явлений по всей площади кадра.
Промышленность выпускает около 50 основных типов объективов самого различного назначения: для съемки объектов техники и производства, изобразительного и прикладного искусства, портретной съемки и т. д. Современный объектив (рис. 2.7) состоит из следующих основных частей: системы линз, оправы, диафрагмы, кольца диафрагмы, устройства наводки на резкость. Каждый объектив имеет определенные оптические характеристики. Рассмотрим основные из них, знание которых необходимо фотолюбителю: главное фокусное расстояние, светосилу, разрешающую способность, угол изображения.
В некоторых модификациях
объективов могут быть
возможности устройства или приспособления, позволяющие расширить возможности использования их объективов при специальной съемке различных объектов.
Рис. 2.6. Схемы фотообъективов (в
порядке совершенствования
а — монокль; б — ахромат; в — перископ; г — триплет; д — анастигмат
2.3 ГЛАВНОЕ ФОКУСНОЕ РАССТОЯНИЕ
Методика построения схемы преломления лучей в оптических приборах и установления характеристик оптики имеет определенную символику графического изображения и расчеты. Так, при прохождении света (например, через собирательную линзу, рис. 2.8, б) параллельно главной оптической оси линзы лучи, преломляясь, собираются в одной точке — главном фокусе линзы [6]. В то же время линза (объектив) — это материальная форма, имеющая определенные размеры в трехмерном пространстве и соответствующие оптическиесвойства. В частности, такая оптическая система, как объектив, имеет две основные точки, лежащие на пересечении главной оптической оси объектива с его основными плоскостями, т. е. перпендикулярными к главной оптической оси и являющимися изображениями друг друга в натуральную величину. Передняя главная точка объектива находится в пространстве снимаемого объекта, задняя — в пространстве изображения объекта. Плоскости, проведенные через переднюю и заднюю главные точки, называются соответственно передней и задней главными плоскостями. Расстояние от главного фокуса до главной задней плоскости объектива называется главным фокусным расстоянием (рис. 2.8, а) (в дальнейшем будет использован термин, распространенный в фотографии,— «фокусное расстояние»).
Фокусное расстояние для обычных типов объективов — величина постоянная, для панкратических, т. е. с переменным фокусным расстоянием (см. ниже),— переменная.
Фокусное расстояние обозначается F или f и выражается в миллиметрах.
Основные характеристики, в том числе и фокусное расстояние объектива, гравируются на его оправе. Цифры 2/58 (рис. 2.9, б) или 3,5/50 (рис. 2.9, а) на оправе означают, что фокусное расстояние этого объектива соответственно (по знаменателю) 58 мм (5,8 см) или 50 мм (5 см)*.
От фокусного расстояния объектива зависит масштаб изображения, получаемого на фотокадре. Например, линейный масштаб изображения объектива при Б1 —100 мм будет вдвое больше линейного масштаба при Г = 50 мм. Используя объективы с различным фокусным расстоянием при фотографировании объекта из одной точки, необходимо учитывать следующее: чем больше величина фокусного расстояния объектива, тем крупнее изображение объекта, и чем меньше эта величина, тем мельче изображение и большее количество объектов, попадающих в поле зрения объектива (рис. 2.10).
На практике возникают ситуации, когда невозможно приблизиться к объекту съемки для получения крупного масштаба изображения. В этом случае необходимо применить сменный объектив, фокусное расстояние которого позволяет сделать съемку в нужном масштабе. Имея набор таких фотообъективов, можно получать разноплановые фотоснимки.
Диапазон фокусных расстояний современных объективов находится в пределах 16 («рыбий глаз») -г 1000 мм и более. Используя их, можно из одной точки снять большую или меньшую часть объекта, а при смене точки съемки сфотографировать данный объект с большими или меньшими перспективными искажениями.
При смене объектива без изменения точки съемки перспектива постоянна. Изменяется поле зрения. Рис 2.10 наглядно иллюстрирует данный факт. Так, не применяя длиннофокусного объектива, можно увеличить любой участок снимка, сделанного широкоугольным объективом (конечно, это осуществляется за счет некоторой потери качества снимка). Используя объективы с различным фокусным расстоянием при съемке разноплановых объектов, необходимо учитывать следующее:
а) при съемке с близкого расстояния широкоугольным объективом на фотографии выделяется передний план, задний же — уменьшается (рис. 2.11, а);
б) с далекого расстояния — получается более правильное соотношение размеров объектов съемки;
в) «сближение» объектов съемки — результат взаимодействия двух факторов: большого фокусного расстояния объектива и большой дистанции съемки (рис. 2.11,6).
Данные рис. 2.12 подтверждают способность объективов с различным фокусным расстоянием фиксировать объект с разных дистанций.
В зависимости от величины фокусного расстояния и угла изображения [43] объективы классифицируются на:
нормальные, общего назначения(рис. 2.13, а); короткофокусные (широкоугольные, рис. 2.13, б); широкоугольные («рыбий глаз», рис. 2.13, д); длиннофокусные (узкоугольные);
телеобъективы (рис. 2.13, в); панкратические (с переменным фокусным расстоянием, рис. 2.13, г).
Нормальные объективы, или, как их еще называют, стандартные, находят широкое применение и для репортажных съёмок, и для пейзажей, и для технических целей. Фокусное расстояние — в пределах 50 мм. Они обладают высокой светосилой и удобным углом зрения — 45°. Изображение достаточно крупно при значительной глубине резкости.
Короткофокусные (широкоугольные) объект и-вы способны охватывать большое пространство и создавать в кадре изображение небольшого масштаба. Применяются для съемки крупных отдельных зданий и объектов, в условиях небольших помещений, т. е. в тех случаях, когда отсутствует возможность съемки нормальным объективом. Края кадра при съемке широкоугольным объективом имеют небольшие перспективные искажения.
Сверхширокоугольные объективы («рыбий глаз») способны создавать необычный оптический эффект. В отличие от других объективов поле зрения у них не прямоугольной, а подушкообразной или бочкообразной формы (см. рис. 2.13, д). Изображение на фотографии — круглое. Объективы интересны в смысле получения всевозможных фотоэффектов (существенно искажают привычные для человека пропорции окружающих предметов, создают эффект нерезкого изображения по краям и т. д.).
Длиннофокусные и телеобъективы применяются в основном для съемок крупным планом, портретных съемок, съемок спортивных состязаний, фотоохоты.
Панкратические (объективы с переменным фокусным расстоянием) дают возможность получения изображений объектов в различных масштабах из одной точки съемки. Это многокомпонентные системы, имеющие подвижные и неподвижные оптические элементы, что позволяет увеличивать или уменьшать фокусное расстояние объектива (рис. 2.14). Один панкратический объектив заменяет несколько сохраняется
|
Рис. 2.8. Главное фокусное расстояние объектива: Рис. 2.9. Обозначение основных характеристик объектива:
а— оптическая схема главного фокусного
расстояния, где Н—задняя главная плоскость;
Д — диафрагма; б — приближенный способ
Рис. 2.10. Масштаб изображения при съемке объективами с различным фокусным расстоянием (съемка с одной точки)
Рис. 2.11. Изменение соотношения размеров объектов при съемке различными объективами:
а — объектив с К—28 мм; б — объектив с Г=300 мм
Рис. 2.12. Удаление от объекта съемки объективов с различным фокусным расстоянием
Рис. 2.13. Возможности объективов с различным фокусным расстоянием при съемке с одной точки
Рис. 2.14. Оптическая схема
панкратического объектива «
Рис. 2.14. Оптическая схема
панкратического объектива «
ФОТОГРАФИЯ (от фото... и ...графия), совокупность методов получения стабильных во времени изображений предметов и оптических сигналов на светочувствительных слоях (СЧС) путём закрепления фотохимия, или фотофизич. изменений, возникающих в СЧС под действием излучения, испускаемого или отражаемого объектом Ф.
Общая последовательность действий в Ф. не зависит от выбора СЧС и процесса получения стабильного изображения на нём не включает след, стадии: создание на поверхности СЧС распределения освещённостей, соответствующего изображению или сигналу; появление в СЧС вызванных действием излучения химич. или физич. изменений, различных по величине в разных участках СЧС и однозначно определяемых экспозицией, подействовавшей на каждый участок; усиление произошедших изменений, если они слишком малы для непосредственного восприятия глазом или прибором; стабилизация непосредственно возникших или усиленных изменений, к-рая позволяет длительно сохранять полученные изображения или записи сигналов для последующего рассматривания или анализа; извлечение информации из полученного изображения — рассматривание, считывание, измерение и т. д. Эта общая схема может быть дополнена (напр., такой стадией, как размножение изображений), отдельные из перечисленных стадий могут быть разделены на более дробные или совмещены, но в целом схема сохраняется во всех процессах Ф.
способ фиксации портретных или натурных изображений за периоды времени, много меньшие, чем требуются для той же цели художнику. Однако по мере расширения возможностей Ф. стал увеличиваться и круг решаемых ею задач, чему особенно способствовало появление кинематографии и цветной фотографии', соответственно возрастали роль и значение Ф. в жизни человечества. В 20 в. Ф. стала одним из важнейших средств информации и документирования (фиксация лиц, событий и т. п.). технич. основой самого кассового вида искусства — киноискусства, входит в число осн. технич, средств полиграфии, служит орудием исследования во многих отраслях науки и техники. Это разнообразие задач, решаемых с помощью Ф., позволяет считать её одновременно разделом науки, техники и искусства.
Независимо от области применения Ф. можно подразделить на более частные виды по мн. признакам, напр.по временному характеру изображения — на статическую и динамическую (наиболее важным примером которой служит кинематография); по химическому составу СЧС — на серебряную (более строго — галогенидо-серебряную) и несеребряную: по способности передавать только яркостные или также н цветовые различия в объекте — на чёрно-белую и цветную; в зависимости от того, передаются ли изменения яркостей в объекте различиями поглощения света в изображения или различиями оптической длины пути света в нём — на амплитудную и фазовую; по пространственному характеру изображений — на плоскостную и объёмную. Последнее разделение, впрочем, требует оговорки: любое фотография, изображение само по себе является плоским, а его объёмность (в частности, в стереоскопической Ф.) достигается одновременной съёмкой объекта с двух близких точек и последующим рассматриванием сразу двух снимков (при этом каждого из них толы» одним глазом). Совершенно особым видом объёмной Ф. можно считать голографию, но в ней способ записи оптической информации об объекте и его пространственных свойствах принципиально иной, чем в «обычной» Ф., и похож на Ф. только использованием СЧС для за-писи информации.
Исторический очерк. История Ф. начинается с опытов, в которых на бумагу пли холст с помощью камеры-обскуры проектировали изображение объекта и зарисовывали его. Эти опыты начались не позднее конца 15 в.; о них знал и сам воспроизводил их ещё Леонардо да Винчи. Однако Ф. в собственном смысле слова возникла значительно позднее, когда не только стало известно о светочувствительности мн. веществ, но и появились приёмы использования и сохранения изменений в таких веществах, вызванных действием света. В числе первых светочувствительных веществ в 18 в. были открыты и исследованы соли серебра. В 1802 Т. Уэджвуд в Великобритании смог получить изображение на слое АgМОз, но ещё не сумел его закрепить. Датой изобретения Ф. считают 1839, когда Л. Ж. М. Дагер сообщил Парижской академии о способе Ф., названном им в собственную честь дагеротипией, хотя авторство его было спорным и мн. важнейшие особенности этого способа являются достижениями Ж. Н. Нъепса, разработанными им единолично или в сотрудничестве с Дагером. Почти одновременно с Дагером о др. способе Ф.— к а л о т и п и и (от греч. кalos — красивый, превосходный и typos — отпечаток) сообщил в Великобритании У. Г. Ф. Тол-бот (патент на этот способ выдан в 1841). Сходство обоих названных способов ограничивалось использованием АgI в качестве СЧС, различия же велики и принципиальны: в дагеротипии получалось сразу позитивное зеркально отражающее серебряное изображение, что упрощало процесс, но делало невозможным получение копий, а в калотипии изготовлялся негатив, с которого можно было делать любое число отпечатков. В этом отношении калотипия более близка к совр. Ф., чем дагеротипия; кроме того, в первой из них, как и в совр. Ф., проявление использовалось не только для того, чтобы сделать скрытое фотографическое изображение видимым для глаза, но и для того, чтобы его усилить.
- Фотоаппарат. Устройство. Фотографическая съемка
- Фотовыводные устройства
- Фотогения
- Фотограмметрические сканеры
- Фотограмметрия
- Фотограмметрия как наука и ее связь с другими дисциплинами
- Фотографии в рекламе
- Фосфорные удобрения
- Фосфорорганические пестициды
- Фосфор та його сполуки
- Фосфор тыңайтқыштары
- Фосфор - элемент жизни и мысли
- Фотми організації
- Фотоаппарат
