Бытовая видеотехника

  Различают относительное отверстие объектива  геометрическое и эффективное. Геометрическое относительное отверстие объектива выражается отношением диаметра входного зрачка объектива к его фокусному расстоянию, является безразмерной величиной и обязательно указывается наряду с фокусным расстоянием на оправе объектива и в руководстве по эксплуатации.

  Величина  относительного отверстия выражается дробью, где числитель равен единице, а знаменатель показывает, во сколько раз фокусное расстояние больше диаметра входного зрачка объектива. Обычно диаметр входного зрачка равен диаметру передней линзы объектива. Очень часто величину относительного отверстия объектива обозначают только знаменателем дроби. Чем меньше знаменатель дроби, тем относительное отверстие, а следовательно, и светосила объектива больше, так как больше сама дробь.

  Диафрагма предназначена для изменения величины светового отверстия объектива. С помощью диафрагмы регулируют освещенность светочувствительного материала и изменяют глубину резко изображаемого пространства. Наибольшее распространение получила ирисовая диафрагма, отверстие которой образуется несколькими серповидными лепестками (ламелями), расположенными симметрично вокруг оптической оси объектива (рис. 6). В фотоаппаратах может применяться ручное и автоматическое управление диафрагмой. 
 
 

                                    
 

  Рис. 2.7. Устройство и принцип действия ирисовой диафрагмы 
 

  Ручное  управление диафрагмой осуществляется кольцом, расположенным на внешней поверхности оправы объектива, на котором нанесена шкала диафрагменных чисел: 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32. Переход от одного диафрагменного числа к соседнему изменяет количество проходящего через объектив света вдвое — пропорционально изменению площади светового отверстия.

  Автоматическое  управление диафрагмой осуществляется экспонометрическим устройством фотоаппарата в зависимости от условий съемки (яркости снимаемого объекта, светочувствительности фотопленки) и выдержки.

  В зависимости от механизма привода  диафрагмы могут быть с постоянной установкой на определенное деление шкалы и моргающие, которые постоянно раскрыты и закрываются до необходимой величины лишь при нажатии на кнопку спуска затвора на

  время выдержки.

  Важным  свойством объектива, определяющим качество получаемого изображения, является глубина резко изображаемого пространства, характеризующая его способность с необходимой резкостью изображать на светочувствительном материале объекты, расположенные от него на разном расстоянии, и таким образом определять требуемую точность фокусировки.

Расстояние  между передней и задней границами резкости называется глубиной резко изображаемого пространства. На рис. 7 показана зависимость глубины резкости от величины относительного отверстия объектива. Для быстрого механического определения границ резко изображаемого пространства на оправы некоторых объективов нанесена шкала глубины резкости, которая представляет собой симметрично расположенные относительно установочного знака диафрагменные числа (величины, обратные величине относительного отверстия объектива).  
 
 

                                                    
 

Рис. 7. Зависимость глубины резко изображаемого пространства (положение  его передней и задней границ):

a — от расстояния до плоскости наводки при постоянной диафрагме; б — от диафрагменного числа при фокусировке на одну и ту же плоскость наводки (глубина резко изображаемого пространства выделена черной штриховкой) 
 
 
 

  Шкала глубины резкости располагается  между шкалой расстояний и шкалой диафрагм (рис. 8). Границы резко изображаемого пространства определяются по шкале расстояний в соответствии с выбранными величинами относительного отверстия диафрагмы. 
 
 
 
 
 

                                                                              1

                                                         
 

                                                 Рис. 2.9. Объектив:

                                1 — шкала расстояний; 2 — шкала

                                   диафрагм; 3 — шкала глубины резко

                                       изображаемого пространства 
 
 

   Фокусированное устройство объектива предназначено для совмещения создаваемого объективом оптического изображения с плоскостью светочувствительного материала при различных расстояниях от фотоаппарата до объекта съемки.

  Фокусировка объектива (наводка на резкость) осуществляется путем перемещения оптического блока объектива или какой-либо его части вдоль его оптической оси. В современных фотоаппаратах фокусировка объектива возможна в пределах от фотографической бесконечности до некоторого минимального расстояния, называемого ближним пределом фокусировки и зависящего от максимального выдвижения объектива.

   Диапазон  фокусировки объектива фотоаппарата определяется конструкцией механизма фокусировки. В фотоаппаратах может использоваться ручная и автоматизированная система фокусировки. В некоторых простейших компактных фотоаппаратах объективы не имеют механизма фокусировки. Такие объективы, получившие название фикс-фокус, устанавливаются и закрепляются на фотоаппарате, будучи сфокусированными на некоторое постоянное расстояние (обычно на гиперфокальное расстояние).

   Под гиперфокальным расстоянием понимается минимальное расстояние .от объектива до такой плоскости в пространстве предметов, при фокусировке на которую задняя граница резко изображаемого пространства находится в бесконечности.

   Механизм  изменения фокусного расстояния объектива позволяет изменять угол поля зрения объектива и масштаб изображения на светочувствительном материале посредством изменения фокусного расстояния объектива. Механизмом изменения фокусного расстояния оснащаются объективы дорогих фотоаппаратов среднего и высокого класса.

  Изменение фокусного расстояния объектива  осуществляется путем изменения  взаимного расположения линз в объективе  поворотом специального кольца на его оправе либо механизированным способом: нажатием соответствующей кнопки на верхней панели корпуса фотоаппарата. При этом микроэлектродвигатель перемещается вдоль оптической оси линзы объектива.

  Затвор представляет собой механизм фотоаппарата, автоматически обеспечивающий пропускание световых лучей к светочувствительному материалу в течение заданного промежутка времени (выдержки) при нажатии на кнопку затвора. Выдержки, автоматически устанавливаемые затвором, с: 1/4000, 1/2000, 1/1000, 1/500, 1/250, 1/125, 1/60, 1/30, 1/15, 1/8, 1/4, 1/2,1; 2; 3.

  Затвор  состоит из световых заслонок, перекрывающих  световой поток, механизма выдержек, отрабатывающего установленное время экспонирования, и привода, обеспечивающего перемещение световых заслонок.

  Фотографические затворы различают по принципу работы (центральные и щелевые), по месту расположения световых заслонок (апертурные и фокальные), по конструкции (лепестковые, ламельные, шторные), по конструкции механизма выдержек (механические, электромеханические и затворы с электронным управлением).

  В центральных затворах (рис. 9) световые заслонки в виде тонких металлических лепестков открывают световое отверстие объектива от центра (от оптической оси) к краям, а закрывают в обратном направлении, подобно диафрагме. По месту расположения центральные затворы являются апертурными, так как располагаются непосредственно возле оптического блока объектива или между его линзами.

  Особую  группу центральных фотографических  затворов представляют затворы-диафрагмы, у которых функции затвора и диафрагмы объединены в одном механизме с регулированием размера и длительности открытия светового отверстия. 

                                      ЗАКРЫТ                                    ОТКРЫТ

 
 

      
 
 
 
 
 
 
 
 

  Рис. 9. Устройство и принцип действия центрального затвора 
 
 

  Центральные затворы применяются в компактных фотоаппаратах, имеющих несъемный объектив и способных отрабатывать выдержки до 1/500 с. Центральные затворы позволяют использовать импульсные источники света во всем диапазоне их выдержек, потому что при любой из них свет поступает на всю площадь кадра сразу.

  Щелевые затворы пропускают световой поток  к светочувствительному материалу через щель, образованную двумя световыми заслонками в виде тканевых шторок или металлических ламелей. При срабатывании затвора шторки (или две группы ламелей) перемещаются одна за другой с определенным интервалом вдоль или поперек кадрового окна. Одна из световых заслонок открывает кадровое окно, а другая — закрывает его (рис. 10). 
 
 

                                     

                                      
 

  Рис. 10. Устройство и принцип действия щелевого затвора

    
 
 

   Экспонирование  светочувствительного материала происходит не сразу по всему полю кадра (как в фотоаппаратах с центральным затвором), а последовательно, по мере перемещения щели относительно кадрового окна. Выдержка зависит от скорости перемещения световых заслонок и ширины щели.

   Щелевые затворы способны отрабатывать очень  короткие выдержки ('Лооо ^{с и} короче) и применяются в фотоаппаратах, имеющих съемный объектив. Использование импульсных источников света при съемке фотоаппаратом с щелевым затвором возможно только при таких выдержках, при которых щель полностью открывает кадровое окно.

   Отработка выдержек затвора в фотоаппаратах  может осуществляться под действием механической энергии пружин, а также миниатюрным электродвигателем или электромагнитом (в затворах с электронным управлением).

   В фотоаппаратах с электронным  управлением затвором команда на открытие световых заслонок подается от кнопки затвора, а команда на его закрытие — от электронного блока. Последний может работать в ручном и автоматическом режимах.

В ручном режиме с помощью переключателя задается время экспонирования (выдержка), по окончании которого электронным блоком подается команда на закрытие затвора. В автоматическом режиме время экспонирования задается электронным блоком, управляемым от фотоприемника экспонометрического устройства.

  Применение  затворов с электронным управлением  позволяет увеличить рабочий диапазон выдержек посредством бесступенчатой их отработки. Так, затвор с электронным управлением в автоматическом режиме может при необходимости (в зависимости от освещенности и светочувствительности пленки) создать выдержку, отличающуюся от нормированной, например не 1/30, а 1/27 или 1/33 с.

  Многие  современные фотоаппараты оснащаются затворами с автоспуском, обеспечивающим автоматическое срабатывание затвора через 10... 15 с после его включения, и с синхроконтактом, предназначенным для включения фотовспышки синхронно с работой затвора. Синхронизация необходима, чтобы в момент максимального излучения света фотовспышкой световые заслонки фотозатвора были полностью раскрыты.

  Видоискатель служит для определения границ пространства, изображаемого съемочным объективом в пределах кадра и его компоновки.

  Для правильного определения границ кадра необходимо, чтобы угловое поле зрения видоискателя соответствовало угловому полю зрения съемочного объектива, а оптическая ось видоискателя совпадала с оптической осью съемочного объектива. При несовпадении этих осей границы изображения, наблюдаемого в видоискателе, не совпадают с границами кадра на светочувствительном материале (явление параллакса). При фотографировании удаленных объектов параллакс незаметен, но возрастает по мере уменьшения дистанции съемки. Современные фотоаппараты могут иметь телескопический или зеркальный (перископический) видоискатель. Компактные фотоаппараты оснащаются телескопическим видоискателем, который располагается в вырезе корпуса фотоаппарата рядом с объективом.