Затворы по сериямТиповые проекты

Разновидности затворов фотоаппарата

Электронный затвор

Его принцип работы заключается в том, что им управлением им осуществляет электронная аппаратура фотокамеры. В процессе применения этой электронно составляющей свет все время поступает на матрицу, с помощью чего картинка с нее транслируется на жидкокристаллический экран цифрового устройства.

Распознается подобная картинка за конкретное время, которое проходит между обнулением матрицы и периодом, когда распознается информация в электронном виде.

Электронный затвор работает бесшумно. Но качество изображения у устройств, оснащенных подобными элементами оставляет желать лучшего. Это связано с тем, что распознание ячеек происходит в определенной последовательности.

Чтобы добиться четкости изображения, профессиональные фотоаппараты дополнительно оснащают механическим затвором.

Механический затвор

Позволяет дополнительно защитить матрицу от мелкого мусора. Его функция также заключается в дозировании светового потока, который попадает на матрицу. Такая деталь обеспечивает более длительное сохранение технических свойств светочувствительного элемента. Подобный затвор имеет ограниченное время эксплуатации.

Механические затворы можно разделить на два вида:

• центральные выглядят как механизмы, сконструированные из тонких пластинок, они открываются к краям и закрываются в другом направлении. Его встраивают между линзами объектива. Чем скорее работают заслонки затвора, тем большей ценностью он обладает в глазах фотографа;
• шторные имеют более высокую скорость и большую моментальную выдержку. В подобном механизме применяются две детали (шторки), разделяемые щелью, в которую из объектива попадает свет. Когда происходит сработка щелевого затвора, одна из его шторок открывает кадровое окно, другая закрывает. Величина щели, образовывающейся между шторками, влияет на длительность воздействия света на фотоматериал.

Электронно-оптический затвор

Их применение возможно в цифровых фотокамерах. Они выглядят как жидкий кристалл, установленный между 2-мя поляризованными пластинками. Сквозь данный кристалл проходит поток света, который после направляется на оптический преобразователь.

Затвор фотоаппарата представляет собой немаловажную деталь, обеспечивающую нормальное функционирование любого фотооборудования. Главная функция этого элемента заключается в его открытии в момент фотосъемки, пропуске светового потока. Когда свет поступает на светочувствительную составляющую, происходит получение кадра. Далее затвор зарывается, что дает возможность начать работу над следующим фотоснимком.

Затвор имеет очень большое значение в устройстве фотоаппарата. С его помощью фотограф может регулировать время, в течение которого светочувствительный слой фотокамеры подвергается воздействию света.

Вы участвуете в этих фотоконкурсах?

Интересные публикации на сайте

Новые фотоконкурсы на сайте

Затвор — фотоаппарат

Затвор фотоаппарата Зоркий сильно отличается от центрального затвора аппарата Смена. Затвор Зоркого называют шторным, так как световые пучки к фотопленке пропускаются ( в момент спуска затвора) через щель между двумя прямолинейно движущимися непрозрачными заслонками-шторками, изготовленными из прорезиненной ткани.
 

Затвор фотоаппарата позволяет освещать пленку в течение определенного промежутка времени, который называется выдержкой. Короткие выдержки, продолжительность которых составляет менее 1 сек. Для съемки с короткими выдержками указатель скорости затвора устанавливается против соответствующего обозначения на шкале выдержек.
 

Затвор фотоаппарата — шторно-щелевой; шторки сделаны из прорезиненной ткани.
 

Затвор фотоаппарата Смена-4 такой же, как и в фотоаппарате Смена-2, за исключением спускового рычага, который вместо внешнего спуска имеет штифт, выходящий с тыльной стороны затвора. Кроме неисправностей, присущих затвору фотоаппарата Любитель-2, в затворе Смена-4 этот штифт может расшататься, и затвор при нажиме спусковой кнопки не будет срабатывать. Если этот дефект не устранится после регулировки спускового устройства, нужно произвести частичную разборку затвора, извлечь из него спусковой рычаг и плотно приклепать расшатавшийся штифт.
 

Конструкция затвора фотоаппарата также оказывает существенное влияние на возможности применения фотовспышек. По принципу действия затворы различают: центральные и шторно-щелевые.
 

В затворе фотоаппарата Киев-4 имеются горизонтально расположенные шестерни заводного и спускового механизмов и вертикальные шестерни механизма выдержек. Вначале нужно определить, в какой группе шестерен произошло заедание. Для этого затвор нужно взять в левую руку и большим пальцем левой р-укн немного сдвинуть вверх обе шторки ( рис. 92), чтобы выключить нижиий пружинный валик и освободить все шестерни от натяжения. Удерживая затвор в левой руке с выключенным пружинным валиком, правой рукой при помощи тонкой отвертки покачнчают шестерни. Повернув шестерню 3, проверяют, вращаются ли механизмы замедления. Если они вращаются, то заклинивание нужно искать в другом месте. Затем сдвигают шестерню / заводного механизма и следят, куда это движение передается. Покачивая шестерню /, определяют, какая из шестерен стоит неподвижно. Ее внимательно осматривают и обнаруживают инородное тело.
 

Следовательно, затвор фотоаппарата был открыт в течение времени не менее 17 и не более 19 мсек.
 

Время срабатывания затвора фотоаппарата равно 1 / 25 с. Какой путь пройдет винтовочная пуля ( ее скорость примерно равна 850 м / с) при съемке с экспозицией в ] / 25 с.
 

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ЗАТВОР — затвор фотоаппарата в виде ряда тонких сегментов, к-рые одновременно и симметрично относительно центра оптич.
 

При нажатии кнопки затвора фотоаппарата синхроконтакты Ск замыкаются и конденсатор С2 разряжается через первичную обмотку трансформатора Т, что приводит в конечном итоге к световой вспышке.
 

Механизм применяется в затворах фотоаппаратов и служит для изменения времени экспонирования.
 

Механизм применяется в затворах фотоаппаратов и служит для изменения времени выдержки.
 

Устройство и взаимодействие узлов затвора фотоаппарата Спутник мало отличается от устройства затвора фотоаппарата Любитель. На рис. 16 показаны затворы со снятыми накладками. Все механизмы сосредоточены в левом затворе, в правом затворе оставлены только кольцо-кулиса с лепестками и синхро-устройство.
 

Шторно-щелевые фокальные затворы

Фокальный затвор находится очень близко к поверхности пленки (фокальной плоскости), от того и название. Шторно-щелевой потому, что обычно затвор состоит из двух шторок, которые во время движения создают между собой щель, через которую происходит засветка кадра. Существует два распространенных типа фокальных затворов малоформатной фототехники:

Фокальный затвор горизонтального хода

«Горизонтальный ход» означает, что затвор работает по длинной стороне (шторки ходят вдоль) кадра. Самые распространенные «шторные» фокальные затворы горизонтального хода использовались в малоформатных фотоаппаратах практически повсеместно , и до начала двухтысячных годов (дольше всего использовалось в ).

Главный недостаток затвора с горизонтальным ходом в его скоростной синхронизации для съемки с электронной вспышкой, для которой часто является предел в 1/60 — 1/90 секунды, а также невозможность стабильной работы на высоких скоростях (от 1/1000 сек.).

Думаю, именно поэтому большая часть шторных затворов, которыми оснащались советские зеркальные фотоаппараты, не имели скорости выше 1/500 сек.

Шторный затвор фотоаппарата Зенит-ЕТ

Чтобы использовать электронную вспышку, затвор выставляется на так называемую «выдержку синхронизации» (на диске управления скоростью затвора обозначается как X, или может иметь приписку в виде скорости синхронизации, например X/60), которая обеспечивает минимальное время задержки при экспонировании, и одновременно позволяет вспышке засветить кадр именно в тот момент, когда затвор полностью открыт.

При любом другом раскладе будет неравномерный засвет кадра.

Фокальный затвор вертикального хода

В фокальном затворе вертикального хода шторки ходят по короткой стороне (поперек) кадра. Эти затворы сложнее в конструкции, но рабочие характеристики их более стабильны, в том числе и на больших скоростях. Современные затворы в цифровых зеркальных камерах — ламельные, вертикального хода, с электронным управлением.

Причем, скорость срабатывания и начальный импульс задает электродвигатель, а выдержка уже управляется электромагнитами. Отсюда вытекает увеличенное энергопотребление системы на длинных выдержках.

Ламельный затвор Canon 40D, двигатель затвора, зеркала.

Для синхронизации вспышки на высоких скоростях используется так называемая, предвспышка, или стробоскопическая вспышка. Она генерирует несколько импульсов за один проход шторок затвора, решая тем самым, проблему синхронизации. Обычно даже самые недорогие современные электронные вспышки поддерживают эти режимы.

Барабанный щелевой затвор

Открытая кассетная часть панорамного фотоаппарата «Widelux». В центре виден вращающийся барабан

Ещё один тип затвора, который может быть классифицирован, как фокальный, используется в панорамных фотоаппаратах специальной конструкции. В этом случае фотоплёнка, огибающая цилиндрический барабан, экспонируется движущейся мимо неё щелью в стенке вращающегося барабана с объективом. При этом щель всё время находится в фокальной плоскости объектива, поворачивающегося вместе с барабаном. Такая конструкция заменяет сверхширокоугольную оптику и обеспечивает высококачественную съёмку при углах поля зрения до 140°. Используется в фотоаппаратах «Widelux», «Noblex», «ФТ» и «Горизонт».

Для круговой панорамной съёмки с углом поля зрения 360° пригоден другой вариант этой же технологии, когда барабан вращается вокруг неподвижной рукоятки вместе со всем фотоаппаратом, а фотоплёнка перематывается мимо экспонирующей щели синхронно с вращением. Принцип используется в фотоаппаратах «Roundshot», «Globuscope» и некоторых других. Регулировка выдержки в обоих случаях выполняется изменением ширины экспонирующей щели или скорости вращения барабана. В некоторых фотоаппаратах этого типа, например «Горизонт-202», применяются оба способа. Замедление вращения барабана позволяет в этом случае отрабатывать длинные выдержки, вплоть до 1/2 секунды.

Достоинства и недостатки

Главное достоинство фокальных затворов, предопределившее их широкое распространение, заключается в возможности отработки коротких выдержек, недоступных апертурным затворам. Если для последних предельной считается выдержка в 1/500 секунды, то даже простейшие фокальные способны отсекать 1/1000, а самые совершенные вплоть до 1/16000. Кроме того, конструкция никак не ограничивает световой диаметр объектива, позволяя использовать оптику любой светосилы. Ещё одним преимуществом можно считать удобство использования сменных объективов. Центральный затвор обычно встраивается в их оправу, и в этом случае каждый сменный объектив должен оснащаться своим затвором, удорожающим оптику. Из всех существующих типов затворов фокальные обладают самым высоким КПД, доходящим до 95%.

Неравномерное экспонирование кадра: правая часть изображения недодержана из-за неточной регулировки затвора

На снимке хорошо виден эффект при съёмке гоночного автомобиля фокальным затвором со сравнительно медленным вертикальным ходом экспонирующей щели. Из-за её движения снизу вверх (по изображению) нижняя часть кадра экспонирована раньше, чем верхняя, что отразилось на форме движущегося объекта

Вместе с тем, у фокальных затворов есть ряд существенных недостатков. Одним из главных считается трудность достижения равномерного экспонирования всего кадра. Шторки во время своего движения под действием пружин разгоняются. Их скорость может увеличиваться к концу хода в 1,5 раза, сокращая выдержку для соответствующей части кадра. Такую же сложность представляет синхронизация движения шторок: разница их скоростей приводит к изменению ширины щели по мере её перемещения.

Ещё один принципиальный недостаток является следствием того, что разные части кадра экспонируются не одновременно. На изображении неподвижных или движущихся с небольшой скоростью объектов это никак не отражается. Однако при скоростях, сопоставимых со скоростью движения экспонирующей щели, форма движущихся предметов и людей может искажаться. Особенно это заметно на коротких выдержках, когда изображение не смазывается. При совпадении направлений объект растягивается, а при встречном движении затвора и изображения, последнее сжимается. Объекты, движущиеся перпендикулярно направлению шторок, отображаются наклонными. Такой временной параллакс может быть сведён к минимуму увеличением скорости движения шторок и, соответственно, экспонирующей щели.

Основная статья: Роллинг-шаттер

Из-за особенностей конструкции фокальный затвор наиболее удобен при небольших размерах кадрового окна. С ростом размера кадра узел затвора и его шторки увеличиваются пропорционально формату. При этом для получения тех же характеристик требуется увеличение скоростей с сопутствующим ростом ускорений при разгоне и торможении механизма. Это неизбежно увеличивает нагрузки, шум и вибрации, и без того превосходящие эти же параметры центральных затворов. Наилучшие характеристики фокальные затворы обеспечивают с малоформатным и более мелким кадром, например APS-C и Микро 4:3. На среднеформатном кадре фокальные затворы редко дают выдержку синхронизации короче 1/30 секунды, а кратчайшая выдержка чаще всего ограничивается 1/1000. Современные крупноформатные фотоаппараты оснащаются преимущественно центральными затворами, габариты которых определяются размерами оправы объектива.

С распространением электронных фотовспышек проявился ещё один недостаток фокальных затворов, который заключается в невозможности съёмки с импульсным освещением на коротких выдержках. Если ширина экспонирующей щели меньше, чем соответствующий размер кадра, при срабатывании электронной вспышки освещённой оказывается только часть кадра, над которой в этот момент находится щель. В 1960-х годах этот недостаток стал причиной всеобщего увлечения центральными затворами, обеспечивающими надёжную синхронизацию на любых выдержках. Современные фокальные затворы значительно расширили диапазон выдержек, пригодных для съёмки со вспышкой, но наиболее короткие из них так и остались недоступными для использования импульсного света;

Использование матерчатых шторок в фокальном затворе сопряжено ещё с двумя проблемами: риском их прожигания сфокусированным изображением солнца и потерей эластичности на морозе или от старости. Однако обе проблемы устраняются использованием вместо прорезиненного шёлка титановой фольги, а современным ламельным затворам эти недостатки не свойственны.

Затвор — камера

Предлагавшиеся процессы состоят в перемещении заготовок, загруженных в люльки или на каретки, в трубчатой конечной или замкнутой камере. В соответственных участках камеры создается повышенное давление нагретого воздуха или пара. Практическая трудность состоит в конструктивном оформлении затворов камеры в местах загрузки заготовок и разгрузки вулканизованных изделий.
 

Предлагавшиеся процессы состоят в перемещении заготовок, загруженных в люльки или на каретки, в трубчатой конечной или замкнутой камере. В соответственных участках камеры создается повышенное давление нагретого воздуха или пара. Практическая трудность состоит в конструктивном оформлении затворов камеры в местах загрузки заготовок и разгрузки, вулканизованных изделий.
 

Тем не менее, зная, как изменяется расстояние со временем, нетрудно вычислить орбиту космического корабля. Необходимые для этого вычисления наземная станция слежения должна производить за долю секунды. Столь же быстро следует определять момент, когда должен открыться затвор камеры межпланетной станции для фотографирования Луны или Марса.
 

Осциллограмму в этом случае получить не удалось из-за нарушения работы затвора камеры, так что не было зарегистрировано изменение электросопротивления во время нагрева.
 

Освещение все время производили неполяризованным светом, направленным нормально к поверхности. Затвор камеры позволял производить съемку со скоростью 200 кадров в 1 мин и менее. Чаще всего скорость съемки была 40 кадров в 1 мин.
 

Съемка процесса распространения волн напряжений производится с помощью скоростных фотокамер различной конструкции. Выбор камеры зависит от желаемого времени развертки, длительности процесса, необходимого качества изображения, размера снимка, надежности и экономичности съемки, количества и сложности необходимого для съемки оборудования. Камеры могут быть с неподвижной и с непрерывно движущейся пленкой. В свою очередь, камеры с неподвижной пленкой бывают двух типов: в первом нет никаких движущихся частей, только освещение изучаемого явления обусловливает появление изображения; во втором изображение быстро перемещается по пленке с помощью какой-нибудь оптико-механической системы. Камеры первого типа применяются вместе с аппаратурой для одиночной вспышки или для многоискровой съемки. При освещении процесса одной вспышкой света затвор камеры остается открытым, после вспышки он закрывается либо вручную, либо с помощью специального приспособления. При многоискровой съемке применяется схема, позволяющая использовать несколько камер ящичного типа и устроенная так, что каждая вспышка дает изображение только в одной камере. Существуют камеры, в которых пленка остается неподвижной, а само изображение перемещается по пленке с большой скоростью. Используются схемы, в которых совпадение прорезей во вращающихся дисках аналогично работе затвора, что позволяет получить изображение в нужном месте неподвижной пленки.
 

Если у вас есть время на этой стадии, вы можете использовать этот вопрос для объяснения причин, побуждающих нас искать другие динамические величины в последующих главах. Спросите учащихся, не могут ли какие-нибудь другие конечные скорости двух шаров на рис. 22.8 оставить неизменным их полное количество движения. Учащиеся смогут ответить на этот вопрос более просто, если вы используете специальные числовые значения. Скажите, например, что шары имеют массу 0 5 кг каждый и что начальная скорость была 4 4 м / с. Заметим, что при этой скорости шары проходят немного меньше 27 см за 3 / 48 с

Обратите внимание также на то, что кажущееся удлинение шара приблизительно на 2 см в сочетании с этой скоростью означает, что затвор камеры был открыт приблизительно 1 / 220 с в течение каждого кадра.
 

Источники

1. , с. 350.
2. ↑ , с. 50.
3. , с. 37.
4. ↑ Ernest Purdum.  (англ.). Large Format Photography (2006). Дата обращения 2 февраля 2019.
5. , с. 29.
6. , с. 165.
7. ↑  (англ.). Early Photography (2018). Дата обращения 2 февраля 2019.
8. , с. 235.
9. Paul Ewins.  (англ.). Персональный блог. Дата обращения 3 февраля 2019.
10. Ian Grant.  (англ.). «LostLabours». Дата обращения 3 февраля 2019.
11. ↑ , с. 51.
12. , с. 166.
13. , с. 42.
14. , с. 41.
15. , с. 477.
16. , с. 45.
17. , с. 39.
18. , с. 53.
19. . Photo Line. Дата обращения 5 мая 2014.
20. ↑ , с. 40.
21. , с. 19.
22. . «Politik» (26 февраля 2001). Дата обращения 14 января 2015.
23. Георгий Абрамов. . История развития дальномерных камер. Photohistory. Дата обращения 10 мая 2015.
24.  (англ.). Stephen Gandy’s CameraQuest (13 September 2017). Дата обращения 3 декабря 2018.
25. Ryuji Suzuki.  (англ.). KONICA Collector Home Page (28 September 2003). Дата обращения 3 февраля 2019.
26. ↑  (англ.). The Konica AR System. Дата обращения 3 февраля 2019.
27.  (фр.). Le Systeme Reflex Konica. Дата обращения 3 февраля 2019.
28.  (англ.) (недоступная ссылка). NIKKOREX F. Nikon. Дата обращения 29 июня 2013.
29. , с. 5.
30. ↑ , с. 63.
31. ↑ . Статьи. PHOTOESCAPE. Дата обращения 3 июля 2014.
32. , с. 17.
33. , с. 21.
34.  (англ.). Nidec Copal Corporation. Дата обращения 3 февраля 2019.
35.  (англ.). Nikon F4. Photography in Malaysia. Дата обращения 16 июля 2013.
36.  (англ.). Canon EOS-1N Series AF SLR camera. Photography in Malaysia. Дата обращения 29 декабря 2013.
37. ↑ , с. 61.
38. , с. 13.
39. , с. 54.
40. , с. 194.
41. , с. 31.
42. , с. 200.
43. , с. 50.
44. ↑ , с. 53.
45. , с. 51.
46. , с. 36.
47. , с. 38.
48. ↑  (англ.) (недоступная ссылка). Legendary Nikons. Nikon. Дата обращения 4 июня 2013.
49. , с. 72.
50. , с. 58.
51. , с. 52.
52. , с. 49.
53. , с. 41.
54. , с. 55.
55. , с. 44.
56. , с. 215.
57. Stephen Gandy.  (англ.). Stephen Gandy’s CameraQuest (26 November 2003). Дата обращения 3 февраля 2019.
58. , с. 232.
59. ↑ Roger W. Hicks.  (англ.). журнал «Shutterbug» (1 June 2006). Дата обращения 3 февраля 2019.
60.  (англ.). The Rokkor Files. Дата обращения 4 января 2015.
61. , с. 66.
62. , с. 18.

Обтюраторный затвор

Кроме описанных типов фокального затвора некоторое применение в фототехнике нашёл так называемый обтюраторный. Он получил своё название из-за сходства с обтюратором, широко применяющимся в кинотехнике, и выполняющим функцию затвора в киносъёмочных аппаратах. Обтюраторный затвор имеет такое же устройство, как и дисковый однолопастный обтюратор: вращающийся вблизи фокальной плоскости металлический диск с секторным вырезом. Разница заключается в том, что вместо непрерывного вращения обтюратора, затвор совершает одиночные обороты для покадровой съёмки.

При таком устройстве величина выдержки зависит от угловой скорости вращения и угла раскрытия обтюратора. В фототехнике выдержка регулируется чаще всего изменением скорости вращения, а угол раскрытия остаётся постоянным. В этом случае к простоте обтюраторного затвора добавляется ещё одно его достоинство: неограниченная возможность синхронизации с электронными вспышками. Недостатком считается громоздкость, поскольку размеры диска значительно превосходят размеры кадрового окна. По этой причине обтюраторный затвор применяется, главным образом, в полуформатных фотоаппаратах с небольшим размером кадра. Наиболее известными примерами использования обтюраторного затвора считаются линейки фотоаппаратов «Robot» и полуформатное семейство «Olympus Pen F». Обтюраторный затвор обеспечивал фотоаппаратам этих типов выдержки до 1/500 секунды с полноценной синхронизацией вспышки во всём диапазоне.