Большая энциклопедия техники - Коллектив авторов

Наряду с очевидными преимуществами – чрезвычайно равномерным экспонированием всей поверхности кадра и одновременностью экспонирования всех точек его поверхности – центральные затворы обладают существенными недостатками, что ограничивает повсеместное их применение. Так, в центральных затворах чрезвычайно трудно достичь коротких выдержек (1/300 с и короче), при больших диаметрах линз объектива конструкция затвора становится громоздкой и медленнодействующей, а в однообъективных зеркальных фотоаппаратах конструкция затвора особенно усложняется. Кроме этого, в случае использования ряда сменных объективов каждый из них должен быть снабжен своим центральным затвором, что ощутимо усложняет конструкцию и повышает стоимость объективов.

В 1883 г. С. Г. Юрковским был изобретен шторно-щелевой (затвор при пластинке) затвор. Необходимость его возникла с ростом светочувствительности новых сухих бромосеребряных желатиновых фотоматериалов. Возможность очень коротких выдержек при помощи шторного затвора надо считать большим достижением, поскольку он позволял фотографировать и изучать отдельные стадии быстрых движений. Шторный затвор получил широкое применение в современных малоформатных фотокамерах.

В отличие от центрального шторнощелевой затвор расположен внутри светонепроницаемой камеры непосредственно перед светочувствительным материалом. В зависимости от материала и формы шторок, а также от направления их движения, эти затворы подразделяют на шорные, веерные и ламельные. Сами шторки, преграждающие путь световым лучам, изготовлены либо из прорезиненной ткани, либо из тонкого профилированного металла.

Шторно-щелевой затвор состоит из двух эластичных светонепроницаемых шторок, натянутых с помощью шелковых тесемок вдоль кадрового окна, за которым расположена фотопленка. При движении тесемки со шторками сматываются с одного валика и наматываются на другой, тянут их пружины, помещенные внутри валиков. При установке выдержки «В» нажатие на спусковую кнопку освобождает валик, на который намотаны тесемки открывающей шторки, и она перемещается слева направо под действием пружины. С этого момента начинается экспонирование кадра фотопленки. После опускания кнопки освобождается валик, на который намотана закрывающая шторка, и под действием тесемок эта шторка начинает двигаться вслед за открывающей – экспозиция прекращается. При установке одной из автоматически отмеряемых механизмом затвора выдержек нажатие на спусковую кнопку, как и в первом случае, освобождает открывающую шторку, которая в процессе своего движения в заданном месте растормаживает закрывающую шторку, и та начинает двигаться вслед за первой. Таким образом, шторки мимо кадрового окна двигаются одновременно на некотором расстоянии одна от другой, и через образовавшуюся щель происходит последовательное экспонирование всей поверхности кадра фотопленки.

Перемещение лимба установки величины выдержки приводит к изменению момента начала движения второй шторки по отношению к моменту начала движения первой шторки, а значит, к изменению ширины щели между шторками. От ширины щели при постоянной скорости движения шторок зависит время воздействия света на эмульсионный слой фотопленки.

В отличие от шторного веерный затвор состоит из нескольких металлических ламелей, соединенных друг с другом наподобие лепестков веера. Затвор представляет собой две веерные секции. При нажатии на спусковую кнопку ламели первой секции складываются, уходя в сторону от кадрового окна и освобождая тем самым путь световым лучам к фотопленке, а после окончания выдержки ламели второй секции раскрываются, закрывая собой кадровое окно фотоаппарата.

Естественно, что и шторный, и веерный затворы перед экспонированием необходимо взвести, переместив шторки или ламели в исходное (взведенное) состояние. Обычно эта операция совмещена с перемещением фотопленки – установкой против кадрового окна ее неэкспонированного участка.

Для синхронизации работы импульсных осветительных ламп с работой затвора в последний вмонтированы специальные синхроконтакты, электрическое соединение которых со схемой лампы-вспышки осуществляется либо с помощью специального коаксиального разъема, установленного на внешней поверхности корпуса фотоаппарата (или объектива), либо с помощью плоского контакта, помещенного в клемму, крепящую лампу-вспышку на корпусе фотоаппарата. В связи с тем что длительность свечения импульсной электронной лампы составляет около 1/1000 с, синхронизация световой вспышки с работой затвора возможна только при всех выдержках, отрабатываемых центральным затвором, и лишь при некоторых выдержках шторного затвора, когда кадровое окно фотоаппарата открывается полностью, т. е. величина щели между шторками равна или превышает величину кадрового окна.

Для большинства фотоаппаратов эта выдержка составляет 1/20 с, а в некоторых моделях она уменьшена до 1/125 с.

Зеркальный фотоаппарат представляет собой устройство, в котором изображение в видоискателе, образуемое на матовом стекле или фокусирующем элементе объективом и зеркалом, служит для наводки на резкость. Зеркало расположено под углом 45° к оптической оси объектива и установлено таким образом, чтобы расстояние от оптической поверхности последней линзы объектива до плоскости фотопленки было равно расстоянию от линзы до отражающей поверхности, прибавленному к расстоянию от линзы до рабочей плоскости элемента оценки резкости.

Принцип, положенный в основу зеркального фотоаппарата, был известен задолго до открытия фотографии. Впервые портативная зеркальная камера-обскура упоминается в 1686 г. И. Зан описал зеркальную камеру-обскуру в виде деревянного ящика шириной и высотой 23 см и длиной 61 см. Изображение в ней фокусировалось на промасленную бумагу или опаловое стекло посредством объектива в тубусе.

В 1861 г. английский фотограф Т. Сэттон запатентовал первый однообъективный зеркальный фотоаппарат. Разработанный им фотоаппарат определил тип зеркальных камер на ближайшие два десятилетия. Зеркало этого фотоаппарата приходилось поднимать вверх вручную. В 1883 г. было предложено устройство для автоматического подъема зеркала, а пять лет спустя – автоматически убирающееся зеркало, связанное с наружным шторным затвором. Промышленный выпуск однообъективных фотоаппаратов был начат в 1890-х гг.

В 1880—1890-х гг. стали известны портативный зеркальный фотоаппарат (1884 г.), аппарат с фокальным затвором (1889 г.), русский зеркальный фотоаппарат «Рефлекс» (1896 г.), американский «Графлекс» (1898 г.), который выпускался в разных модификациях вплоть до конца Второй мировой войны.

В 1880 г. Беком изобрел двухобъективный зеркальный фотоаппарат.

В конце XIX в. был выпущен ряд фотоаппаратов с наружным центральным затвором, на 24 кадра размером 3 × 4 см на листовую пленку или на 12 кадров на стеклянные пластины («Артистс камера», 1891 г.), а также на 48 кадров, получаемых с помощью адаптера на катушечную пленку.

Однообъективные фотоаппараты тех лет, как правило, представляли собой большой ящик со светозащитной крышкой наверху, служившей шахтой для наблюдения. Фокусировка объектива осуществлялась по матовому стеклу посредством зубчатой пары (шестерня-рейка) или же с помощью винтового устройства. Технический уровень этих фотоаппаратов был достаточно высок: затвор с выдержками до 1/1000 с, сменные объективы, устройство для поперечного смещения объектива, сменная задняя крышка, бинокулярная купа, установлена внутри шахты.

Основные проблемы, стоявшие перед разработчиками фотоаппаратов, были следующие:

  1) упрощение конструкции затвора, предназначенного для обеспечения необходимых выдержек при экспонировании пластин большого размера. В 1904 г. в фотоаппарате «Графлекс» был применен затвор с регулируемой шириной щели;

  2) уменьшение вибрации фотоаппарата при работе массивного зеркала. С этой целью в фотоаппарате «Сохо Рефлекс» было введено пневматическое демпфирующее устройство.

К недостаткам однообъективных аппаратов тех лет следует отнести их громоздкость, значительную массу.

Это заставило конструкторов обратиться к разработке фотоаппаратов для катушечной фотопленки, а также к созданию складывающихся аппаратов (1901 г.). Так, в 1908 г. появилась «Хосутон Фолдинг Рефлекс», в Дрездене была сделана клаппкамера «Ментор» (1913 г.). Ее модификация «Маленький ментор» имела размеры 12 × 13,5 × 14 см и весила менее 1,2 кг. Еще в 1907 г. англичанин Н. Черрилл предложил складную камеру, принцип которой в дальнейшем был использован в современной камере («Поляроид Сэкс-70 Лэнд Камера», 1972 г). В 1921—1925 гг. фирма «Ихаге» (Германия) выпустила семейство аппаратов «Пафф» (от 4,5 × 6 до 10 × х 5 см на фильмпак, пластины).

Из других однообъективных фотоаппаратов тех лет упомянем немецкий «Эрманокс», оснащенный светосильным объективом «Эрностар» (1 : 1,8), и английский «Бритиш Инсайт Спид Фильм Рефлекс» (1925 г.).