Фотоаппараты

В зависимости от назначения всю фотоаппаратуру можно разделять на следующие группы:

а/ Обычные фотоаппараты всех классов от простых типа "Юнкор ", "Смена" до сложных - "Зенит", "Киев" и т.д.;

б/ Фотокамеры, применяемые для микрофотографии (с микроскопами).

Фотографические устройства, применяемые в медицине: фотогастроскоп, фотоцистоскоп и другие;

г/ Фотокамеры, устанавливаемые на астрономических прибора;

д/ Стереоскопические фотокамеры ("Спутник");

е/ Для наземной и воздушной съемки местности;

з/ Репродукционные фотокамеры, с помощью которых фотографируются шкалы, сетки и др.

По характеру применяемого фотоматериала фотокамеры можно разделить:

а/ Пластиночные ("Москва-3",ФК и др.);

б/ Широкопленочные ("Москва-4","Москва-5", "Нева?) и др.;

в/ Малоформатные (ФЭД, "Киев", "Сокол") и др.;

г/ Узкопленочные ("Нарцисс", "Киев-Вега") и др.;

д/ Фотоаппараты, работающие на фотобумаге и других материалах.

По конструктивным особенностям:

а/ Складные;

б/ Жесткой конструкции;

в/ Зеркальные;

г/ Двух объективные.

Фотоаппарат состоит из следующих основных частей:

Рис. 4.2.1-1

• Светонепроницаемая камера;
• Фотообъектив;
• Фотозатвор;
• Механизм наводки на резкость;
• Механизм транспортирования пленки со счетчиком кадров;
• Кассеты;
• Кадровая рамка;
• Автоспуск;
• Синхроконтакты;
• Встроенный фотоэкспанометр;
• Различные принадлежности.

Фото- киносъемочные аппараты выполняют следующие функции:

а) позволяют получить действительное изображение в плоскости установки светочувствительного слоя;

б) обеспечивают регулировку освещенности светочувствительного слоя;

в) обеспечивают регулировку определенного промежутка времени засветки светочувствительного слоя;

г) обеспечивают фокусировку на разноудаленные предметы;

д) обеспечивают наведение на предмет;

е) позволяют сменять кадры при фотографировании на пленку.

Для выполнения этих функций фото-киносъемочные аппараты имеют следующие устройства:

а) объективы, которые позволяют преобразовывать информацию, содержащуюся в световом потоке, в действительное изображение;

б) устройства для регулировки освещенности могут быть двух типов.

Первые представляют непрерывно изменяющуюся апертурную диафрагму, ограничивающую световой поток, проходящий через объектив.

Вторые состоят их набора светофильтров различной плотности и могут изменять освещенность дискретно. Каждый способ имеет свои достоинства и недостатки.

Первый прост по выполнению, но влияет на разрешающую способность объектива.

Второй более сложен по выполнению, но не имеет этого недостатка.

На практике в абсолютном большинстве применяют первый способ. В качестве апертурной диафрагмы используют ирисовую диафрагму, которая состоит из отдельных лепестков. Величина диафрагмы характеризуется диафрагменным числом К, равным

К = f '_об/ Д,

где Д ? диаметр входного зрачка.

Рис. 4.2.1-2

Для обозначения величины диафрагмы принят ряд: 1,0; 1,4; 2,0; 2,8; 4,0; 5,6; 8,0; 11,0; 16; 22; 32.

Изменение диафрагмы на одно деление изменяет освещенность изображения в два раза:

Е = (πвτ/4)(Д/f )² (βξ²/[ βξ ? β] ².

в) Устройства, обеспечивающие определенное время воздействия светового потока на светочувствительный слой, называются затворами.

Затворы перекрывают световое отверстие с помощью заслонок. В зависимости от конструкции заслонок затворы подразделяются на центральные, жалюзи, шторные, обтюраторные и веерные.

Каждый затвор состоит из следующих основных узлов:

1/узел световых заслонок;

2/ узел регулировки продолжительности выдержки;

3/ узел привода затвора, обеспечивающий автоматическое перемещение деталей затвора во время отработки выдержки.

Характеристики фотозатворов.

I/ График изменения освещенности в процессе отработки выдержки.

Рис. 4.2.1-3

Полная выдержка ? t_с:

t_с = t₁ + t₂ + t₃ ,

где t₁ - время открывания затвора, t₂ - время полного открытия затвора, t₃ - время закрывания,

По графику можно определить экспозицию Н:

З/ Эффективная выдержка t_эф:

t_эф = ηt_о.

4/ Характер экспонирования фотослоя в пределах поля кадра, т.е.неравномерностью t_эф для различных участков поля.

5/ Минимальная выдержка и диапазон выдержек.

Установлен следующий ряд выдержек ( ГОСТ-3268-77):

30, 15, 8, 4, 2, I,¹/₂,¹/₄,^I/₈,¹/₁₅,¹/₃₀,¹/₆₀,¹/₁₂₅,¹/₂₅₀,¹/₅₀₀,¹/₁₀₀₀,¹/₂₀₀₀ с.

Фокусировка в фотокиноаппаратуре производиться, как правило, подвижкой объектива вдоль оси. Существует несколько способов установки объектива в необходимое положение.

I) По шкале дистанции, нанесенной на оправе объектива или корпусе фотокамеры. Установка делается после определения дистанция до предмета на глаз или другим способом.

2) По матовому стеклу, установленному на место фотослоя или в плоскость, сопряженную с ним. Фокусировка по матовому стеклу может производиться как с использованием основного, так и вспомогательного объективов. Точность фокусировки зависит от задней апертуры объектива и разрешающей способности глаза.

Рис. 4.2.1-4

Из рисунка следует

где в - диаметр кружка рассеяния, L - расстояние наблюдений, Ψ - πΰ зрешающая способность глаза.

Точность фокусировки повышается с увеличением апертуры или уменьшением диафрагменного числа. Поэтому при этом способе фокусировки, удобно работать при полностью открытой диафрагме.

3) С помощью дальномеров, компенсатор которых связан с объективом.

В большинстве случаев применяется дальномер с базой в приборе и встроенный в камеру.

Для повышения точности установки объектива в дальномерах применяются оптические компенсаторы -линзовые и двух клиновые.

Рис. 4.2.1-5

Так как длина хода луча в левой и правой ветви дальномеров разные, то и увеличение в разных ветвях различное, что вызывает ошибку при работе на краю поля зрения дальномера. Поэтому рекомендуется помещать изображение предмета в центре поля зрения дальномера.

Рис. 4.2.1-6

4) Автоматические устройства фокусировки объектов

Осуществляют фокусировку объекта без участия глаза человека, с помощью фотоэлектрических приемников и исполнительной схемы. Существуют пассивные и активные.

Принцип подобных устройств может быть рассмотрен на примере следующей схемы:

Рис. 4.2.1-7

Обозначения на рисунке следующие:

1. объект съемки,
2. объективы,
3. рычаг с зеркалом,
4. кулачок,
5. линзы,
6. электромагнит,
7. крючок,
8. оправа объектива,
9. компенсатор (или электродвигатель),
10. спусковой крючок,
11. стрелка гальванометра.

Визиры фото- киноаппаратов

Наведение на объект осуществляется или по матовому стеклу или с помощью специального визирного устройства, называемого видоискателем. Видоискатели должны удовлетворять следующим требованиям:

I/ Изображение, видимое в визир видоискателя должно быть прямым;

2/ Часть пространства объектов, видимая через визир, должна соответствовать той части пространства, которая изображается в пределах кадра;

3/ Видоискатель должен быть компактным и обеспечивать удобное наблюдение в него;

4/ При использовании сменных объективов необходимо чтобы поле

зрения визира изменялось, т. е. чтобы выполнялось второе требование.

Это особенно важно для киноаппаратов.

Оптическая система визира представляет собой телескопическую систему. Иногда ее объективом служит объектив камеры /зеркальные системы/, в остальных случаях визир имеет самостоятельную оптическую систему. В последнем случае визир располагается на некотором расстоянии от объектива и называется параллаксным. При таком визире будет наблюдаться несовпадение видимого пространства в визир и изображаемого на светочувствительном слое и тем больше, чем ближе предмет. В киносъемочных приборах делается компенсация параллакса путем поворота всего визира или его частей в зависимости от дистанции.

У большинства фото и киноаппаратов визирные и дальномерные устройства совмещены.

Различные типы визиров приведены на рис. 4.2.1-8.

Рис. 4.2.1-8