Принцип работы и основные особенности фотоаппарата. Прибор для получения на фотографическом материале действительного изображения предмета при фотографировании называется фотоаппаратом. Зеркальный фотоаппарат представляет собой устройство, в котором изображение в видоискателе образуется на матовом стекле или фокусирующем элементе объективом и зеркалом и служит для наводки на резкость (рис. 5).
Зеркало расположено под углом 45' в ходе лучей объектива. Собственно зеркало либо отклоняет и отражает падающий на него поток света, либо частично пропускает его (полупрозрачная тонкая пленка). Известна конструкция зеркала, на поверхность которого нанесен сложный рисунок линейчатой структуры. Штрихи этого рисунка пропускают часть света (в центре - 45%). Для увеличения яркости и предотвращения просматривания данных линий в поле зрения видоискателя штрихи также имеют тонкое отражающее покрытие. Такое зеркало обеспечивает в видоискателе более яркое изображение, чем зеркало из полупрозрачной пленки.
Зеркало установлено таким образом, чтобы расстояние от оптической поверхности последней линзы объектива до плоскости фотопленки было равно сумме отрезков, определяющих расстояние от указанной оптической поверхности до отражающей поверхности зеркала и расстояние от зеркала до рабочей плоскости элемента оценки резкости видоискателя. Допускаемое рассогласование плоскости фотопленки и плоскости видоискателя определяется апертурой объектива.
Зеркальные фотоаппараты подразделяют на однообъективные и двухобъективные, известные в странах английского языка под аббревиатурами SLR и TLR (рис. 6, 7).
В двухобъективном фотоаппарате кроме съемочного имеется объектив для получения изображения предмета в видоискателе. За этим объективом в отдельной камере установлено неподвижное зеркало. Камера-видоискатель конструктивно объединена со съемочной камерой. Оба объектива, как правило, имеют равные фокусные расстояния и установлены на одной плате. Объектив видоискателя имеет в основном большую светосилу и используется при максимальном относительном отверстии, что, однако, делает невозможным контроль глубины резкости в поле зрения видоискателя.
Наличие двух объективов, смещенных на некоторое расстояние друг от друга, приводит к параллаксу изображения в поле зрения видоискателя. При съемке с близкого расстояния положение изображения в пространстве предметов не соответствует изображению, получаемому в кадровом окне фотоаппарата, в результате чего часть изображения на фотоматериале срезается. Для коррекции параллакса используют автоматический наклон объектива видоискателя, движущиеся рамки (маски). Однако применяемые методы коррекции не устраняют ошибки перспективы или выбора точки съемки, связанные с разными положениями видоискателя и используемого объектива.
Обычно двухобъективный фотоаппарат применяют для съемки с уровня пояса; получают на матовом стекле видоискателя изображение,перевернутое справа налево. Для фотографирования с уровня глаз и для получения нормального изображения применяют сменный призменный видоискатель.
Однообъективным зеркальным фотоаппаратом называют фотоаппарат, в котором съемочный объектив посредством зеркального отражения или светоделения служит также для получения изображения в видоискателе.
Однообъективный зеркальный фотоаппарат имеет следующие преимущества:
отсутствие параллакса изображения;
возможность использования различных объективов;
удобство и оперативность фотографирования подвижных предметов, что обеспечивается механизмом самовозвращающегося зеркала и механизмом автоматизированной диафрагмы;
возможность съемки с близкого расстояния, макросъемки, фотомикрографии;
возможность предварительного контроля глубины резкости.
В большинстве однообъективных фотоаппаратов зеркало в момент экспонирования фотоматериала убирается, освобождая путь световому потоку, прошедшему через объектив. При этом зеркало или заслонка окуляра закрывает доступ постороннему свету от видоискателя, создавая светонепроницаемую камеру.
Расположенная в зоне верхней кромки зеркала подвеска обеспечивает ему два фиксированных положения: нижнее - для визирования, верхнее - для экспонирования фотоматериала.
Габаритные размеры зеркала обусловливаются компоновкой фотоаппарата, законом движения зеркала, стремлением получить в поле зрения видоискателя изображение, равное изображению в кадровом окне, а также исключить виньетирование. Положение зеркала и характер его движения ограничивают численное значение заднего отрезка объектива. Стремление уменьшить указанный размер привело к разработке нескольких механизмов: механизма, в котором ось поворота зеркала отнесена к центру; устройства, где зеркало перемещается по сложной траектории; механизма, в котором зеркало не поднимается к фокусирующему экрану, а наоборот, опускается вниз ко дну камеры; устройства с составным зеркалом; и, наконец, конструкции, где вместо подвижного зеркала применена подвижная призма, которая в момент экспонирования фотоматериала убирается из зоны хода лучей объектива.
Габаритные размеры зеркала определяются также диапазоном фокусных расстояний сменных объективов, используемых с данным фотоаппаратом. Например, телеобъектив требует больших размеров зеркала (с целью уменьшения размера и массы порой принимают компромиссное решение, допуская виньетирование зеркалом при применении объективов, имеющих фокусное расстояние более 600 мм).
Зеркало, как правило, делают самовозвращающимся. В основу данной конструкции положено использование двух пружин, отличающихся разными усилиями. Сильная пружина натягивается при взводе фотоаппарата. После нажатия на спусковую кнопку энергия этой пружины используется для подъема зеркала, управления приводом диафрагмы объектива, завода слабой пружины. При верхнем положении зеркала срабатывает затвор, после чего запас энергии слабой пружины расходуется на опускание зеркала.
Исключением является фотоаппарат «Контакс-137 МД Кварц», в котором зеркало приводится в движение встроенным электродвигателем, работающим в дискретном режиме, совершая поочередно прямое и реверсивное вращения (легкая пружина используется только для фиксированного удержания зеркала в нижнем положении).
В некоторых фотоаппаратах имеется устройство для фиксации зеркала в верхнем положении (замок), используемое, например, при работе со сверхширокоугольным объективом; объективом с коротким задним отрезком; при использовании моторного привода.
При работе механизма зеркала в его подвижных элементах могут развиваться значительные силы инерции. Поэтому выбирается закон движения зеркала, обеспечивающий минимальные ускорения в крайних положениях; применяются специальные демпфирующие устройства.
Работа механизма зеркала связана с работой механизмов взвода затвора и транспортирования фотоматериала. Несмотря на такой сложный цикл взаимодействия, время между нажатием на спусковую . кнопку и открыванием затвора, как правило, не превышает 0,02 с.
Назовем основные особенности лучших однообъективных зеркальных фотоаппаратов: системность; применение затвора с электронно-механическим управлением выдержками, автоматическое управление экспонированием; автоматическая наводка на резкость; использование моторного привода; широкое применение средств отображения информации о состоянии функциональных параметров; возможность использования автоматических импульсных ламп-вспышек.
Особенностью среднеформатного зеркального фотоаппарата является наличие большого количества съемных сменных кассет, обеспечивающих получение 12 и 16 кадров на фотопленке типа 120; 24 кадров на фотопленке типа 220; 70 кадров на 70-мм перфорированной пленке. Известна кассета, которая позволяет получить 100 (без патрона) и даже 200 кадров (при использовании фотопленки толщиной 0,07-0,12 мм). Кроме того, выпускают адаптеры для листовой фотопленки, а также кассеты (фильмпак) для фотоматериалов, предназначенных для одноступенного диффузионного процесса.
Подобные устройства используют для съемки в фотостудиях.
Интересно, что при снятии кассеты с корпуса фотоаппарата шторки затвора автоматически убираются (для предохранения от повреждения), а при последующем взводе фотоаппарата снова возвращаются в исходное положение.
Рассмотрим основные узлы однообъективного зеркального фотоаппарата.
