Тема 3. Типы фотоаппаратов

Краткая классификация фотоаппаратов.

1. По назначению:

а) общего назначения – применяются для выполнения общих фоторабот;

б) специальные фотоаппараты – предназначены для выполнения специальных фоторабот (аэрофотосъемка, космическая фотосъёмка);

в) для съёмки в различных спектральных зонах.

2. По форматам получаемых кадров:

а) микроформатные фотоаппараты (размер кадра 12х17 мм);

б) полуформатные (18х24мм);

в) малоформатные (24х36);

г) среднеформатные (45х60 мм, 60х60 мм, 60х70 мм, 60х90 мм);

д) крупноформатные (90х120 мм, 100х150 мм, 130х180 мм, 180х240 мм, 240х300 мм, 300х400 мм).

Данный признак приведен для плёночных фотоаппаратов. В цифровых фотоаппаратах размеры матриц имеют меньшие размеры. Крупноформатных цифровых фотоаппаратов в настоящее время не существует.

3. По технической оснащённости:

а) простой класс;

б) средний класс;

в) высокий класс.

Ка́мера-обску́ра (лат. camera obscūra — тёмная комната) — простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов. Представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стенке (рис. 3.1., рис 3.2.).

Рис.3.1. Камера-обскура. Схема

Рис. 3.2. Камера-обскура. Внешний вид

Лучи света, проходя сквозь отверстие диаметром приблизительно 0,5–5 мм, создают перевёрнутое изображение на экране. На основе камеры-обскуры были сделаны некоторые фотокамеры.

Камера-обскура не обеспечивает высокой резкости изображения. До определенного предела резкость изображения может быть повышена путем уменьшения диаметра отверстия, но при слишком сильном уменьшении начинают сказываться эффекты дифракции и изображение становится ещё более расплывчатым. Обскура характеризуется бесконечно большой глубиной резко изображаемого пространства.

Моно́кль — простейший объектив, состоящий из одной вогнуто-выпуклой линзы, называемой мениском. Классическим, является объектив монокль, предложенный Уильямом Уолластоном (William Wollaston), в начале XIX века, в качестве объектива для камеры-обскуры. Представляет собой мениск, обращённый вогнутостью наружу (к предмету). Апертурная диафрагма расположена перед линзой. Изображение, даваемое моноклем, как правило, малоконтрастно, и имеет невысокую, убывающую к краям, резкость. Однако при значительном диафрагмировании резкость монокля заметно повышается. Применяется, преимущественно, как мягкорисующий объектив, для портретных съёмок, реже для фотографирования пейзажей.

Фотоаппарат с оптическим видоискателем - фотоаппарат, видоискатель которого представляет собой простую оптическую систему из двух линз, формирующую уменьшенное изображение, соответствующее угловому полю штатного объектива. Фотоаппараты с оптическим видоискателем подразделяются на шкальные, дальномерные и специальные (панорамные, стереоскопические и др.).

Панорамная камера - фотоаппарат, в котором фотоматериал изогнут по окружности, а объектив в момент съемки поворачивается вокруг центра этой окружности на угол больший 100 град. При этом экспонирование фотоматериала производится через прямоугольную щель, которая последовательно передвигается вместе с объективом, по мере поворота объектива.

Стереоскопическая камера - фотоаппарат, в котором фотоматериал фиксирует изображение стереопары с помощью двух идентичных объективов или аппаратов, размещенных на расстоянии стереобазиса друг от друга. При этом спаренные устройства затворов дают возможность одновременно и одинаково экспонировать оба снимка для получения идентичных по плотности и контрасту изображений стереопары.

Базис стереосъемки (стереобазис) - расстояние между точками съемки левого и правого кадра.

Стереопара - два изображения одной и той же сцены (объекта), снятые двумя идентичными фотокамерами с двух различных точек, разнесенных горизонтально на некоторое расстояние (базис стереосъемки).

Рис. 3.3. Фотоаппараты для стереосъемки

Зеркальный фотоаппарат (зеркальная камера, в просторечии зерка́лка) — фотоаппарат, использующий для выбора объекта съёмки видоискатель, в оптическую схему которого входит зеркало, перенаправляющее световой поток от объектива в окуляр или на матовое стекло.

Наиболее распространённый на сегодня тип — однообъективная зеркальная камера. Используется также англоязычный термин SLR-камера (англ. single-lens reflex camera). Значительно менее распространены TLR-камеры (twin-lens reflex camera).

Конструкция однообъективной зеркальной камеры (рис. 3.4., рис. 3.5.). В процессе выбора объекта съёмки и наведения резкости фотограф наблюдает через окуляр видоискателя (8) реальное изображение, воспринимаемое объективом камеры (1) и проецируемое зеркалом (2) на

фокусировочный экран (5).

Рис. 3.4. Схема однообъективного зеркального фотоаппарата

Рис. 3.5. Однообъективный зеркальный фотоаппарат в разрезе

Соответствие границ изображения, наблюдаемого через видоискатель, тому, что проецируется на пленку или матрицу (поле зрения видоискателя) - является важной характеристикой качества зеркальной камеры. У хороших камер оно составляет 90-100 %. Меньшие показатели заставляют фотографа делать мысленную поправку, учитывая, что реально снятый кадр будет несколько больше того, что он видит в видоискателе.

Пентапризма (7) (придающая характерные очертания большинству зеркальных фотокамер), обеспечивает переворот изображения в естественное положение, соответствующее тому, что фотограф видит невооружённым глазом. Помимо матового стекла, часто используются и другие средства для улучшения точности наводки на резкость (клинья Додена, микропирамиды).

После окончания наводки при нажатии на спуск специальный механизм убирает зеркало (2) из оптического тракта камеры, затвор (3) открывается на время выдержки, и изображение проецируется на фотоплёнку или матрицу (4).

Шахтная схема. В ряде моделей камер, в первую очередь предназначенных для студийной съёмки и камерах среднего формата, пентапризма (7) отсутствует, и фотограф наблюдает перевёрнутое изображение непосредственно на матовом стекле (5) (иногда через дополнительную лупу) через светозащитный короб — шахту. Такая схема видоискателя называется шахтной и позволяет, в частности, обеспечить особенно точную наводку на резкость.

Достоинства и недостатки однообъективных зеркальных фотоаппаратов. Однообъективные зеркальные камеры избавлены от эффекта параллакса, позволяют наглядно оценить глубину резко изображаемого пространства, боке, эффекты от применения различных светофильтров и насадок и другие параметры изображения. Определение экспозиции по схеме TTL позволяет применять автоматику для вычисления и установки выдержки затвора вне зависимости от особенностей установленного объектива.

В то же время механизм подъёма зеркала удорожает камеру, снижает её надёжность, а также вызывает вибрацию и расфокусировку камеры в момент съёмки из-за необходимости крайне быстро перемещать массивное зеркало. В некоторых ранних моделях цифровых зеркальных камер с целью экономии и для устранения колебаний использовалось полупрозрачное неподвижное зеркало, однако такая схема заметно снижает светосилу оптической системы камеры.

Необходимость наличия места под поворотное зеркало вынуждает применять объективы с достаточно большим рабочим отрезком, что сужает разнообразие схем объективов для зеркальных камер.

Работа зеркального фотоаппарата более шумная (из-за хлопания зеркала, если не стоит специальный демпфер), чем у дальномерных аналогов. Это особенно важно при съёмке диких и пугливых животных и скрытной съемке.

Так же осложнено фотографирование зеркальным фотоаппаратом в сумерках и в неосвещённых помещениях (особенно при фотографировании зеркальными фотоаппаратами без прыгающей диафрагмы) из-за трудностей при наводке на резкость. В этом случае преимущество на стороне дальномерных фотоаппаратов со светлым видоискателем и контрастным пятном дальномера.

Двухобъективная зеркальная камера или TLR (twin-lens reflex camera) — разновидность зеркальных камер, у которой видоискатель использует отдельный объектив (рис. 3.4.). Оба объектива (съемочный и видоискателя) имеют идентичное фокусное расстояние и жестко связаны между собой зубчатой механической передачей. Как следствие, фокусировка происходит синхронно. Зеркало не перекрывает свет от основного (съемочного) объектива, и его убирание на время экспонирования не требуется. Ввиду этого, зеркало выполнено неподвижным. В сущности, такая камера незначительно отличается от камеры с рамочным видоискателем, однако, позволяет обеспечить более точную наводку на резкость и применять сменные объективы (по 2 в комплекте).

Рис. 3.4. Mamiya C330

1. Преимущества двухобъективной схемы по сравнению с однообъективной:

- возможность применения любого типа затвора, поскольку съемочный объектив не связан с видоискателем, а между фотоматериалом и объективом нет зеркала;

- меньший лаг, поскольку не требуется уборка зеркала;

- потенциально лучшие характеристики для скоростной серийной съемки (см. два предыдущих пункта);

- отсутствие вибраций при уборке зеркала (зеркало неподвижно);

- изображение в видоискателе не пропадает даже на время экспонирования, что даёт преимущества в том числе и на длительных выдержках (видоискатель не связан с затвором и съемочным объективом.);

- более дешёвая и надёжная конструкция (отсутствие механизма управления зеркалом).

2. Недостатки двухобъективной схемы по сравнению с однообъективной:

- параллакс — наблюдаемое фотографом в видоискателе изображение смещено относительно реально проецируемого на пленку. Причиной служит разнесение в пространстве основного объектива и объектива видоискателя;

- серьезные ограничения при использовании крупных объективов и бленд (близкое взаиморасположение пары объективов);

- сложности при использовании ориентированных светофильтров: поляризационные, градиентные и т. п;

- невозможность использования специальных объективов: tilt-, shift-объектив, и т. п.;

- при использовании сменных объективов (или светофильтров) необходима их пара, что вдвое поднимает цену смены оптики относительно прочих схем;

- невозможность оценить глубину резко изображаемого пространства и боке из-за отсутствия диафрагмы в объективе видоискателя (это ограничение не самой схемы, а скорее выпускаемых камер).

Дальномерный фотоаппарат — класс фотоаппаратов, использующий для наводки на резкость оптический дальномер (рис. 3.5.).

Для наводки на резкость дальномерного фотоаппарата следует вращать кольцо расстояний объектива до совмещения раздвоенного изображения в окне видоискателя. Ранние модели дальномерных фотоаппаратов имели раздельные окуляры видоискателя и дальномера; затем дальномер совместили с видоискателем. После дальномеры соединили с фокусирующим механизмом камеры, так что наводка на резкость осуществлялась одновременно с совмещением изображений в дальномере (рис. 3.6.).

Преимущества дальномерных фотоаппаратов перед зеркальными:

- меньше сотрясение камеры при съемке благодаря отсутствию механизма подъёма зеркала (меньшая вероятность «шевелёнки»);

- меньше шума при срабатывании затвора;

- короче время от нажатия на спуск до открытия затвора, так как не тратится время на подъём зеркала (больше возможности съемки быстротекущих событий);

- видоискатель остается открытым в момент снимка — есть возможность обнаружить брак и немедленно переснять, особенно при съемке со вспышкой;

- в некоторых дальномерных камерах поле зрения видоискателя шире чем у объектива, что способствует более точному и удобному кадрированию;

- объектив может занимать все пространство камеры до затвора (большая свобода при конструировании объектива, возможность создания более качественных и светосильных объективов при той же цене);

- компактность камеры, возможность применения складного объектива.

Рис. 3.5. Фотоаппарат дальномерный ФЭД-3

Рис. 3.6. Часть изображения в видоискателе дальномерной камеры. Слева — несфокусированное изображение, справа — сфокусированное

Недостатки дальномерных фотоаппаратов:

- затруднена работа с длиннофокусными объективами, так как не хватает точности дальномера (чем больше база дальномера, тем он точнее);

- затруднена макросъемка в связи с параллаксом и малой глубиной резкости. При стационарной установке — преодолевается предварительной наводкой по матовому стеклу, для оперативной работы — непреодолимо, если камера не имеет компенсации параллакса;

- при отсутствии TTL-экспонометра возможна типичная ошибка — съемка при закрытой крышке объектива;

- для сменных объективов существенно отличающихся от штатного (обычно 50 мм для малоформатных камер), требуются сменные видоискатели (при отсутствии рамок для разных объективов в видоискателе);

- с классическими механическими дальномерными фотоаппаратами стало возможно использовать зум-объективы только совсем недавно. На современных электронных камерах эта проблема уже решена;

- затруднена работа с фильтрами, так как фотограф не видит изображение сквозь объектив. Особенно неудобно в случае с поляризационными фильтрами.

Павильонные камеры (ФКП)- это камеры, которыми пользуются фотографы-профессионалы (рис. 3.7, рис. 3.8.). Достаточно большой формат, а также высокое качество получаемых при этом негативов и диапозитивов позволяют в большинстве случаев ограничиться небольшим увеличением при изготовлении окончательного отпечатка. Все павильонные камеры имеют одинаковую конструкцию и различаются только форматом кадра и типом объектива. Корпус камеры состоит из передней стенки и задней откидной стенки с направляющими, по которым перемещается кассетная часть, приспособленная для установки рамки с матовым стеклом или кассеты со светочувствительным фотоматериалом. Объективная доска и кассетная часть соединяются между собой складным мехом. На объективной доске крепятся сменные объективы, каждый из которых снабжен своим центральным затвором. На задней стенке имеется матовое стекло, по которому производится наводка на резкость. Изображение объекта получается перевернутым. Когда все необходимые приготовления для съемки закончены, матовое стекло заменяют светонепроницаемой кассетой, заряженной фотопленкой или фотопластинкой. Кассета имеет крышку, которая на время съемки выдвигается, и таким образом осуществляется экспонирование светочувствительного материала.

Конструкцией павильонных камер предусмотрена возможность перемещения объектива в вертикальной плоскости (вверх и вниз) и изменения положения кассетной части относительно вертикальной плоскости. Это позволяет фотографу устранять искажения геометрии объекта, в частности перспективные искажения, например «сходящиеся вертикали» («падающие здания»), а также добиваться получения специальных эффектов.

Рис. 3.7. ФКП 18х24. Общий вид

Рис. 3.8. ФКП 13х18. Вид спереди и сзади

Аппараты мгновенного или одноступенного фотографического процесса.

С 1948 г. фирма Polaroid производит аппараты, которые сразу после съёмки выдают готовый снимок. Для этого фирма выпускает специальные аппараты и специальные кассеты к ним. Кассета содержит фотографический материал или комбинацию из фотографических материалов и реактивов, дающих в результате позитивный снимок на бумажной подложке. Одноступенный процесс также применяла фирма Kodak. В СССР выпускались фотокомплекты, действующие по этому принципу и получившие название «Момент» (фотоаппарат назывался «Фотон»). Среди зарубежных технологий наиболее широко известны процессы Polaroid SX-70 (рис. 3.9.), Kodak PR-10.

Неустранимые недостатки одноступенного процесса:

1. единственность экземпляра снимка (в отличие от традиционного сочетания негативного и позитивного процесса) и фиксированный, заданный фотоаппаратом, формат отпечатка;

2. низкая сохранность отпечатка, так как его эмульсионный слой после завершения полусухого процесса проявления сохраняет в себе неизрасходованные вещества. В традиционных процессах проявления и печати неизрасходованные вещества и продукты реакций удаляются фиксированием и промывкой.

Рис. 3.9. Фотоаппарат Polaroid SX-70

Дата добавления: 2014-01-07