Фокусировочные экраны

Принцип действия

Клинья делят изображение, видимое сквозь них, на две части. В случае, если плоскость резкого изображения совпадает с поверхностью матового стекла и точкой пересечения клиньев, изображение выглядит цельным. Если объектив не сфокусирован и плоскость наводки не совпадает с точкой пересечения, части изображения, видимые сквозь разные половины клиньев, смещаются в разные стороны. Такой эффект позволяет преодолеть один из главных недостатков зеркальной аппаратуры: затруднённую фокусировку по матовому стеклу, особенно при слабом освещении. В большинстве типов зеркальной аппаратуры по аналогии с граница клиньев располагается горизонтально («», «», «», «», «»), позволяя наводить на резкость только по вертикальным контурам. Для наводки по горизонтальным линиям фотоаппарат поворачивается на 90°. Некоторые производители выпускают сменные фокусировочные экраны, на которых клинья расположены под углом 45°, делая наводку более удобной по контурам с разными направлениями. Штатные экраны с таким расположением клиньев встречаются значительно реже (« SL 35», « BX 20», « XR-P», «»). Ещё одна разновидность ориентации — две пары полуклиньев с вертикальной и горизонтальной границами — также используется только в сменных экранах.

Клинья Додена появились в фотоаппаратуре значительно раньше , поскольку не требуют высокоточного . Они могут изготавливаться из оптического стекла с последующим приклеиванием в соответствующее углубление матового стекла. Главным недостатком клиньев считается их непригодность при работе объективами с низкой или закрытой . При ниже f/4 фокусировка по клиньям невозможна, поскольку они полностью затемняются и мешают визированию. Уменьшение угла наклона поверхности клиньев позволяет снизить предельно допустимую светосилу, но точность фокусировки при этом падает. В фокусировочных экранах фотоаппарата была использована оригинальная конструкция клиньев, при которой вместо цельных полуклиньев использовались несколько поперечных сегментов, каждый из которых состоял из двух граней с разным углом наклона: 10° 50′ и 5° 40′. За счёт переменного угла удалось совместить работоспособность устройства при небольших относительных отверстиях и хорошую точность со светосильной оптикой. Позднее такая же конструкция клиньев использовалась и другими производителями.

Кроме непригодности при низкой светосиле, клинья Додена привносят неопределённость фокусировки при смещении глаза относительно окуляра видоискателя. Кроме того, они не эффективны при съёмке объектов со слабо выраженными контурами и не отображают . По этим причинам, они окружаются матированной поверхностью фокусировочного экрана, которая используется для контроля глубины резкости и фокусировки объективов с низкой светосилой. С появлением технологий изготовления качественного микрорастра, оба устройства стали сочетать на универсальных (комбинированных) фокусировочных экранах. При этом клинья, расположенные в центре, окружены кольцом микропирамид, а остальное поле матировано. Все фокусировочные элементы таких экранов изготавливаются прессованием на поверхности общей заготовки из . В , допускающих возможность смены фокусировочного экрана, вместо клиньев Додена может быть выбран другой тип вспомогательного устройства фокусировки, более подходящего к конкретной съёмочной ситуации или объективу. Так, для удобства работы с объективами низкой светосилы вместо клиньев может быть установлено чистое матовое стекло. Напротив, при съёмке , фокусировка которых по матовому стеклу затруднена, вместо него может быть установлен экран с клиньями.

В некоторых моделях современной цифровой фотоаппаратуры с , оснащаемой штатным фокусировочным экраном без вспомогательных приспособлений, сохраняется возможность его замены на экран, содержащий клинья Додена или микрорастр. Это повышает удобство работы со сменными объективами без автофокусировки.

Вспомогательные фокусировочные устройства

Изображение, наблюдаемое на комбинированном фокусировочном экране, одновременно снабжённом и . Вверху изображение не в фокусе, внизу сфокусировано

Основным типом фокусировочного экрана считается поверхность стекла или линзы Френеля. От качества и структуры матовой поверхности зависят яркость изображения и удобство фокусировки. Наиболее совершенное матирование получается при помощи , впервые использованного для этого при изготовлении фокусировочных экранов фотоаппарата . Однако сложность визуальной фокусировки по матовой поверхности заставляет использовать в однообъективных зеркальных фотоаппаратах различные вспомогательные устройства, главными разновидностями которых считаются клинья Додена и микрорастр.

Первый тип позволяет использовать способ наводки, аналогичный : контуры объектов, пересекающие клинья, выглядят смещёнными друг относительно друга, если объектив не сфокусирован. Микрорастр представляет собой сетку из прозрачных микропирамид величиной порядка 0,03 мм, вершины которых совпадают с плоскостью точной фокусировки. В случае, когда резкое изображение объекта съёмки не совпадает с вершинами растра, оно «рассыпается» на мелкие фрагменты, представляющие собой изображения граней пирамид. В обоих случаях отсутствие точной фокусировки заметно значительно лучше, чем на матовом стекле.

Клинья Додена и микрорастр обычно выполняются в виде центрального пятна посреди остальной матовой поверхности, предназначенной для фокусировки и определения , не отображаемой вспомогательными устройствами. Некоторые фокусировочные экраны целиком заполняются микрорастром, повышающим яркость изображения за счёт отсутствия светорассеяния. Такие экраны пригодны только для некоторых видов съёмки, поскольку не отображают глубину резкости.

Наиболее универсальные комбинированные фокусировочные экраны одновременно содержат клинья, микропризмы и матированную поверхность. Главными недостатками фокусировочных приспособлений считается невозможность их использования с объективами, обладающими небольшой светосилой, и при рабочем значении диафрагмы. В большинстве случаев эффективная работа этих устройств возможна при относительном отверстии не ниже f/4. При дальнейшем уменьшении отверстия клинья и микрорастр выглядят, как чёрное пятно, и мешают визированию. Поэтому для съёмки объективами с низкой светосилой используются специальные фокусировочные экраны, чаще всего со сплошной матовой поверхностью.

Вспомогательные устройства наиболее актуальны в фотоаппаратах с ручной фокусировкой. В камерах с их применение нецелесообразно, поэтому штатные фокусировочные экраны таких фотоаппаратов имеют равномерную матированную поверхность с разметкой различных зон, в том числе указывающих местонахождение датчиков системы автофокуса и зон или экспозамера. В камерах с несколькими датчиками автофокуса на фокусировочном экране могут отображаться световые метки выбранных или сработавших датчиков.
При съёмке сменными объективами с ручной фокусировкой для повышения её точности устанавливается экран с клиньями Додена или микрорастром. Так, для фотоаппаратов серий и выпускаются экраны Ec-A с микрорастром и Ec-B с клиньями Додена.
Для фотоаппарата выпускаются аналогичные экраны типов A, J и L. Сменные фокусировочные экраны выпускаются также независимыми производителями, например, «KatzEye» и «Fresnel Optics» («Beattie Intenscreen»). Конструкция профессиональных до сих пор позволяет менять фокусировочный экран, несмотря на наличие эффективного автофокуса. Это даёт возможность выбирать наиболее подходящий тип оптической поверхности для повышения удобства визирования и ручной фокусировки.

впечатления автора заметки о Тенпа 1.36

«Впечатления офигенные — не представляю, как я раньше жил без него. Ведь оптика вся у меня мануальная, и даже фокусировочный экран с клиньями и микрорастром не всегда помогал.

Камера 300D. То бишь экранчик там — совсем микроскопический. Один раз я снимал тенпу с него, чтобы переставить на 5D — там вообще огромнейший мир перед глазами открылся. Еще даже больше, чем у старых хваленых пленочных пентаксов.
А когда потом заглянул в свой 300D без тенпы — ужаснулся, настолько мелкое окно в мир там было. После 5D, да еще и с тенпой, в обычном 300D я увидел маааааленький „квадратик“ на черном фоне. Как в темнице 🙂

Но это лирика. На практике — углы изображения не кропятся, не виньетируются. Всё видно.
Но нужно глазом «аж туда» влезать, чтобы эффект действительно был и совсем уж ничего не обрезалось. Т.е. людям в очках будет сложно.

Из-за этого пристального втыкания глазом он еще иногда запотевает. Это сразу не заметно, разница почти не ощущается, но потом понимаешь, что если протереть — то станет лучше видно. Особенно это касается микрорастра и малоконтрастных объектов в контровом свете.

Если глазом не прижиматься, изображение, конечно же, чуть меньше (т.к. глаз от аппарата дальше, физика, пятый класс) и обрезаются края камерных циферблатов, хотя сам кадр еще вроде как влазит. Но обычно я ради стабилизации камеры всё равно вдавливаю в неё глаз, чтобы было меньше шевеленки.

Одним словом, я не жалею, что взял этот девайс, т.к. без него я мазал гораздо чаще, а с ним теперь вижу каждый треугольничек микрорастра.
Хотя в сложных условиях иногда всё равно мажу. В темноте например, или на малоконтрастных объектах в контровом свете, как писал выше.

Для медленных и неспешных съемок, типа студийных портретов, предметки или пейзажки — я бы еще взял какой-нибудь Seagull 1-3.3x в добавок к этой тенпе.
Там правда будет лишь два варианта — или полный кадр без увеличения на 1х или увеличение 3.3х, но видно будет только увеличенный центр.
Зато я представляю насколько круто и точно на 3.3х будет наводиться на фокус.

Но, для портретной, свадебной, и другой быстрой съемки Seagull 1-3.3x будет слабо применим, т.к. постоянно переключать туда-сюда — третью руку надо, и дополнительное время. Поэтому здесь как раз Tenpa 1.36x вне конкуренции, т.к. не обрезает ничего.

Всё вышеописанное касается моего 1.6-кропнутого 300D.
На полнокадровой камере, думается, хватит и одной тенпы 1.36х, т.к. там всё-таки изображение в видоискателе само по себе по-больше.»

Tenpa 1.36x без резинки-наглазника, на камере

увеличитель видоискателя Tenpa 1.36x с маленькой резинкой-наглазником, на камере

прим.ред.: Моя камера с увеличителем видоискателя Tenpa 1.36x

Конструкция

Прообразом фокусировочного экрана может считаться , которое представляет собой плоскопараллельную стеклянную пластину, одна из поверхностей которой матирована. Стекло устанавливается на место кассеты с или таким образом, чтобы положение матированной поверхности и совпадали. В этом случае объекты, отображаемые резко на матовом стекле, будут резкими и на . Вследствие направленного характера рассеяния света, наблюдаемого изображения неравномерна, снижаясь к углам. Это происходит из-за наклона световых пучков на краях кадра. На матовом стекле при этом отчётливо различимо «горячее пятно», представляющее собой размытое изображение объектива. Для того, чтобы рассмотреть изображение в углах такого матового стекла, приходится перемещать голову. Именно с низкой яркостью изображения видоискателя камер прямого визирования связан образ , накрывающегося тёмным покрывалом.

В для получения равномерной высокой яркости фокусировочного экрана 5 над ним располагается плоско-выпуклая коллективная линза 6, выполняющая функцию . Она строит изображение выходного зрачка объектива в плоскости 8, обеспечивая равномерную яркость по полю. При этом свет от объектива используется наиболее эффективно, практически без потерь попадая в окуляр. Впервые такое решение использовано в 1949 году в фотоаппарате « S», оснащённом оборачивающей и коллективной линзой. В киносъёмочных аппаратах, обладающих более сложным и громоздким устройством сопряжённого визира, используются две коллективные линзы, одна из которых размещена непосредственно над , а другая устанавливается в передней окуляра лупы.
В ранних зеркальных фотоаппаратах фокусировочный экран не был отдельной сменной деталью. Его функцию выполняла матированная нижняя поверхность коллективной линзы («», ).

В более современной фотоаппаратуре, кроме коллективной линзы, для уменьшения её кривизны и используется ступенчатая , плоская обратная поверхность которой матируется и снабжается вспомогательными фокусировочными устройствами. Некоторые производители переворачивают линзу Френеля матовой поверхностью к окуляру, снижая заметность мешающей концентрической структуры. При этом шаг между соседними кольцевыми зонами качественных линз составляет не более 0,03—0,05 мм. В некоторых и в большинстве зеркальных фотоаппаратов роль коллективной линзы полностью берёт на себя линза Френеля или нижняя грань пентапризмы («», «», «», «»).
Современные фокусировочные экраны представляют собой плоскую линзу Френеля, изготовленную методом горячего прессования из . Замена фокусировочного экрана производится сверху при снятой пентапризме, или через отверстие при снятом объективе, если видоискатель не обладает съёмной конструкцией.

Матовое стекло .

Фокусировочный экран среднеформатной камеры «».

Изображение на фокусировочном экране «».

Шкала для сменных экранов камеры «».

Фокусировочный экран фотоаппарата «».

Фокусировочные экраны фотоаппаратов «» и «».

В большинстве фотоаппаратов со сменной коллективная линза заменяется вместе с экраном, собранным с ней в общей металлической оправе, как это сделано в камерах «», «» или «». В последнем случае фокусировочный экран, кроме наводки на резкость выполняет функцию отбора света для встроенного при помощи многослойного светопровода. Единственным известным исключением из правила является «», в котором экраны заменяются со стороны объектива, несмотря на съёмный видоискатель. Аналогичным образом сменные экраны извлекаются из аппаратуры с жёстковстроенной пентапризмой («», «», «»), где коллективная линза выполняется несъёмной, а фокусировочный экран изготавливается без оправы. В этом случае в комплект каждого сменного экрана входит специальный , повышающий удобство замены.
Способ замены через отверстие байонета удешевляет сменные экраны, поскольку используются общие коллективная линза и оправа. Последняя представляет собой откидную рамку в фотоаппарате над зеркалом.

Источники

1.  (англ.). . Дата обращения 28 августа 2012.
2. ↑ . Конструкция фотоаппаратов. Научно-технический центр Красногорского завода им. С. А. Зверева. Дата обращения 1 марта 2014.
3. ↑ . Статьи. PHOTOESCAPE. Дата обращения 11 апреля 2013.
4. , с. 33.
5. , с. 16.
6. , с. 7.
7. , с. 15.
8. , с. 36.
9. , с. 42.
10.  (англ.). Modern Classic SLRs Series. Photography in Malaysia. Дата обращения 21 апреля 2014.
11. ↑ , с. 39.
12.  (англ.). Nikon F2 Series Models. Photography in Malaysia. Дата обращения 28 февраля 2014.
13. , с. 13.
14. , с. 8.
15. ↑ , с. 35.
16. , с. 57.
17.  (англ.). Camera Articles. Stephen Gandy’s CameraQuest (26 November 2003). Дата обращения 10 марта 2013.
18.  (англ.). KatzEye. Дата обращения 13 апреля 2014.
19. Андрей Окороков. . Персональный блог. Дата обращения 13 апреля 2014.
20. ↑  (англ.). Reflexite. Дата обращения 13 апреля 2014.