Специалистами ведущих стран - производителей фотоаппаратуры значительное внимание уделяется вопросам прогнозирования тенденций развития фототехники. Сделаны попытки предсказать, что собой будет представлять фотоаппарат 90-х гг. нашего века.
Отдельные прогнозы представляются весьма смелыми, а порой и просто фантастическими. Однако они далеко не так беспочвенны, как это может показаться на первый взгляд. Эти предположения базируются на результатах технологической революции, происшедшей в 70-х гг., в частности внедрения в фототехнику электронных схем с большой степенью интеграции, инжекционной интегральной логики, микропроцессоров, осуществляющих наряду с обработкой данных управления узлами, устройств с зарядовой связью и др. достижений, сделавших реальностью автоматизацию всех сторон съемочного процесса. Представляют интерес и другие разработки. Так, например, у нас в стране проводятся работы по пьезоэлектрическим двигателям, которые используют пьезоэлектрический эффект в сегнетоэлектрических материалах. Данные двигатели по сравнению с магнитоэлектрическими имеют лучшие динамические характеристики, меньшую массу и габаритные размеры, отличаются отсутствием нагрева обмотки, отсутствием излучаемых магнитных полей, имеют выше КПД, проще кинематику привода. Это позволяет применять их в механизмах взвода фотоаппарата, в механизмах последовательного включения зеркала и затвора, перемещения оптических элементов, управления диафрагмой, моторном приводе и др.
Специалисты предполагают, что ведущая роль по-прежнему останется за однообъективными зеркальными фотоаппаратами для 35-мм перфорированной пленки. Доминирующей в дальнейшем развитии фотоаппарата станет электроника. Создание более экономичных микросхем позволит заменить механический контроль большинства узлов фотоаппарата электронным.
В последние годы в связи с истощением мировых запасов серебра остро встал вопрос об экономии фотоматериала и переходе на бессеребряные материалы. Для этого, с одной стороны, предполагается разработка устройства для предварительной проверки изображения с помощью специального экрана (типа телевизионного), установленного на задней стенке фотоаппарата. Причем для фотографа будет предусмотрена возможность изменять контрастность и тональность изображения. Выбранное изображение можно будет перенести на фотопленку или сохранять в «памяти» фотоаппарата. С другой стороны, ведутся работы по созданию принципиально новых процессов получения изображения.
Несеребряные светочувствительные регистрирующие среды должны обеспечивать: работу в очень широком диапазоне условий освещения; точную передачу цветов и значительных интервалов яркости сюжетов; возможность автоматизации процессов съемки и обработки материала; малые габаритные размеры; простоту эксплуатации аппаратуры. Эти особенности обусловливаются в первую очередь светочувствительностью и резкостными свойствами регистрирующих сред.
Электронная фотография, электростатическая фотография и др. системы уступают галогенидосеребряным фотоматериалам, которые уже обеспечивают светочувствительность порядка 10 000 ед. ГОСТ (черно-белые) и 1000 ед. ГОСТ (цветные), фотографическую разрешающую способность порядка 100 мм Галогенидосеребряные материалы позволяют работать в значительных интервалах яркости объекта, обеспечивают автоматическое проявление цветного изображения в течение нескольких десятков секунд.
В 1981 г. фирма «Сони» (Япония) объявила о создании прототипа видеофотоаппарата «Мавика». «Мавика» представляет собой однообъективный зеркальный фотоаппарат (формат кадра 10х14 мм), в котором скрытое изображение формируется не на традиционном фотоматериале, а с помощью электронного устройства (матрица ПЗС, объединенная со светокодирующим диском).
Поток света через объектив и неподвижное полупрозрачное зеркало поступает на устройство с зарядовой связью, которое в зависимости от яркости и цвета отдельных точек объекта формирует на матрице изображение с последующим преобразованием его в электрические сигналы. Матрица представляет собой совокупность 279 300 ячеек (570х490), за каждой из которых установлен фотоприемник. Каждая ячейка позволяет получить три основных цвета изображения (красный, зеленый, синий), формируемых разными фотоприемниками. Электроника системы позволяет управлять цветовой тональностью изображения. Светочувствительность ячеек отвечает светочувствительности фотопленки, равной 180 ед. ГОСТ. Сигналы поступают на магнитную головку фотоаппарата, которая записывает изображение на металлизированной поверхности специального диска «Мавипак», имеющего размеры 60 х 54 х 3 мм, массу 8 г и вмещающего до 50 изображений.
Полученное на диске изображение можно просматривать на телевизионном экране, используя для этого специальный блок воспроизведения, записывать на видеомагнитофон, передавать по каналу телефонной связи, переносить на фотобумагу.
Применение аппарата исключает трудоемкий традиционный химический процесс обработки фотоматериала, не требует создания светонепроницаемого бокса фотоаппарата.
Появление подобного аппарата позволяет создать новое направление в фототехнике. «Мавика» может быть использована для моментальной съемки, а также представляет большой интерес для работников газет, журналов, радио, телевидения, поскольку позволяет в короткий срок передавать изображение по каналу телефонной связи.
Информативная емкость электронного устройства «Мавики» составляет 1/12 информативной. емкости площади кадра 24х36 мм, разрешающая способность электронного устройства предложенного аппарата составляет только 1 млн. элементов в сравнении с 10 млн. на кадре 24Х36 мм (пленка «Кодаколор 11»). Стоимость «Мавики» относительно велика, поэтому, по-видимому, оптимальной является комбинация технологии получения изображения химическим и электронным путем, т. е. формирования изображения объекта традиционным способом, а затем преобразование его с помощью электронного устройства с целью показа на телеэкране или записи на магнитную пленку. Пленку, на которой получено изображение обычным путем, следует обрабатывать традиционным методом. Это позволит получить отпечатки на фотобумаге по доступной для большинства цене.
В 1984 г. была показана система «Канон Д413» с аналогичным принципом действия, но вдвое лучшим качеством изображения. Видеофотоаппарат имеет габаритные размеры 190х70х75 мм, массу 1,5 кг. Система позволяет получить и передать из США в Японию черно-белое изображение за 6 мин, цветное - за 24 мин.
Специалисты считают, что фотоаппарат завтрашнего дня будет оснащен объективом с относительным отверстием, равным 1:1 (минимальное диафрагменное число - 128), электронной диафрагмой.
В качестве штатного предполагается использовать объектив с переменным фокусным расстоянием (f = 28 - 250 мм). Изменение фокусного расстояния, управление диафрагмой будут осуществляться не за счет поворота традиционных колец, а с помощью кнопок, расположенных на самом объективе.
Соединение объектива с корпусом фотоаппарата предполагается электромагнитное. Объектив, связанный с камерой электрически (посредством контактов), превратится в неотъемлемую часть устройства автоматической установки экспозиции.
Особый интерес представляет предложение об использовании диафрагмирующих устройств на жидких кристаллах. Так, например, предложено устройство электрооптического типа, которое содержит матрицу жидких кристаллов, служащую для изменения светового отверстия. Матрица состоит из ряда наложенных одна на другую элементарных жидкокристаллических ячеек, каждая из которых имеет форму прямоугольной рамки с центральным отверстием и содержит ряд параллельно расположенных электронно-оптических пластин. Пластина изготовлена из двух стеклянных подложек с нанесенными на них пленочными прозрачными электродами, а также из тонкого слоя жидкого кристалла. При отсутствии электрического поля пластина непрозрачна, при подаче напряжения на электроды (~10 В) она становится прозрачной.
В результате размещения ячеек вокруг центрального отверстия создается зона с управляемым светопропусканием. Работа диафрагмы производится сигналами электрокоммутатора по командам блока управления, связанного со светоизмерительным узлом экспонометрического устройства.
В зависимости от схемы коммутации кольцевые участки вокруг центрального отверстия становятся прозрачными или непрозрачными,что обеспечивает изменение светового отверстия диафрагмы съемочного объектива.
Нужно подчеркнуть, что ЖК элементы также дают возможность управлять оптическими характеристиками излучения (интенсивность, светорассеяние, спектральный состав и др.). Это позволяет производить оптическую обработку изображения одновременно с его регистрацией, т. е. повысить яркость, цветовой контраст, изменить резкость и др.
Затвор. Фотоаппараты будут оснащены электронными затворами с широким диапазоном выдержек (1/8000 с - 8 мин) и синхронизацией на всех значениях. В качестве примера электронно-оптического затвора приведем фотозатвор на жидких кристаллах. Между двумя пластинами из стекла или прозрачной пластмассы с токопроводящими внутренними гранями расположено черное кольцо из изоляционного материала. Внутреннее пространство кольца заполнено жидкими кристаллами, ионы которых ориентированы хаотично, т. е. оно светонепроницаемо. При подаче на токопроводящие грани пластины постоянного напряжения ионы переориентируются и кристаллы становятся прозрачными. Длительность выдержки регулируется временем подачи электрического напряжения.
Применение подобных затворов, особенно затворов-диафрагм, где устройство диафрагмы будет формироваться на том же принципе, приведет к качественному изменению существующих затворов, поскольку отпадет необходимость использования механических и электромеханических элементов (шторки, ламели, лепестки, пружины, рычаги и др.) как в самих затворах, так и в исполнительных механизмах экспонометрических устройств. Такие затворы обеспечивают получение очень коротких выдержек (например, 1/10000 с), высокую точность и стабильность отработки выдержек, уменьшат время запаздывания срабатывания затвора после нажатия спусковой кнопки, увеличат долговечность и др.
Установка экспозиции. Для фотоаппаратов будущего характерна возможность выбора широкой гаммы устройств автоматической установки экспозиции, как-то: автомат диафрагмы, автомат выдержки, многопрограммный автомат, автомат лампы-вспышки и др.
Весьма актуальной является задача по осуществлению полной автоматизации установочных операций непосредственно при нажатии на спусковую кнопку. Решение этой задачи возможно путем формализации зависимости между основными параметрами фотоаппарата (выдержка, диафрагма, расстояние фокусировки) и характеристиками изображения, которые определяют качество негатива (нерезкость, правильная экспозиция, глубина резкости изображаемого пространства).
Советскими учеными предложен алгоритм автоматической установки основных параметров, которые обеспечат необходимые характеристики изображения. В качестве «ключа» к установке основных параметров выбрано указание о типе снимаемого сюжета (пейзаж или спорт).
Фотоаппараты будут иметь автокомпенсацию экспозиции, обеспечиваемую встроенным микрокомпьютером. Последний будет решать задачу компенсации, исходя из анализа композиции кадра.
Весьма перспективно применение волоконной оптики, что упростит задачу размещения фотоприемников в корпусе фотоаппарата,позволит вести запись необходимой информации на краевой зоне фотопленки. Последнее сделает нецелесообразным использование громоздких сменных задних стенок-дисплеев, применяемых в настоящее время для паспортизации кадра.
Не следует полагать, что данная тенденция относится к отдаленному будущему. Так, например, уже сейчас для точного измерения световых условий в одной из импульсных электронных ламп-вспышек используют тонкий волоконный светопровод, который связывает корпус лампы-вспышки с миниатюрным свето-приемником, установленным у торца оправы объектива и предназначенным для съемки с близкого расстояния.
Другие особенности фотоаппарата. Прогнозируются неподвижное зеркало с чисткой, производимой электрически перед срабатыванием затвора, высококачественное матовое стекло, не требующее дополнительных элементов для оценки резкости, электромагнитный способ крепления задней стенки, автоспуск, управляемый с помощью светового импульса.
С целью определения ошибок в системе автоматического управления процессом съемки и замены дефектных блоков запасными (в случае необходимости) фотоаппарат будет иметь специальный патрон для подключения к ЭВМ.
Эргономические и эстетические показатели. Естественно, претерпит изменение и внешний вид фотоаппарата. Дизайнеры считают, что выпуск фотоаппаратов традиционной прямоугольной формы с горизонтальной компоновкой, обусловленной взаимосвязью съемочного объектива и фильмового канала, является следствием инерции мышления разработчиков и практически не учитывает успехи электроники и оптики.
Специалисты отмечают попытки использования цветового решения корпуса фотоаппарата, которое могло бы значительно персонализировать фотоаппарат. Известно, что одна из фирм выпустила четырехцветные модификации фотоаппарата.
При проектировании дизайнеры в основном исходят из следующих принципов:
как использовать в фотоаппарате достижения технологии;
как улучшить его форму, чтобы сделать аппарат легче и удобней в работе, т. е. решить задачу рациональности формы и целостности композиции;
как сделать, чтобы фотоаппараты отличались по внешнему виду и не выглядели на рынке близнецами, т. е. решить задачу выразительности формы.
Таким образом, по мнению специалистов, прогнозируемый фотоаппарат будет представлять собой сложное электронное устройство оригинальной формы, разработанное с использованием последних достижений оптики и микроэлектроники и обеспечивающее автоматическое управление практически всеми сторонами съемочного процесса.
