Затвор (фотография)

редактировать
Ранний (1875 г.) быстродействующий затвор А.А. Пирсона из Лидса

В фотографии, затвор - это устройство, которое позволяет свету проходить в течение определенного периода времени, экспонируя фотопленку или светочувствительный цифровой датчик на свет в чтобы запечатлеть постоянное изображение сцены. Также можно использовать затвор, чтобы световые импульсы проходили наружу, как это видно в кинопроекторе или в сигнальной лампе . Затвор с переменной скоростью используется для контроля времени выдержки пленки. Ставни устроены так, что они автоматически закрываются через определенный необходимый промежуток времени. Скорость срабатывания затвора регулируется с помощью кольца вне камеры, на котором отмечены различные тайминги.

Содержание

  • 1 Затвор камеры
    • 1.1 Затвор в фокальной плоскости
    • 1.2 Простой листовой затвор
    • 1.3 Вращающийся затвор
      • 1.3.1 Hemispheric
    • 1.4 Диафрагменный затвор
    • 1.5 Центральный затвор
    • 1.6 Электронный затвор
  • 2 Задержка затвора
  • 3 Цикл затвора
  • 4 Затвор проектора
  • 5 См. Также
  • 6 Ссылки
  • 7 Веб-ссылки

Затвор камеры

The 1911 Cyclopedia of Photography делит ставни на типы «жалюзи» и «диафрагмы», примерно соответствующие современным типам фокальной плоскости и створки.

Затворы камеры могут быть установлены в нескольких положениях:

  • Листовые ставни Обычно устанавливается внутри объектива (центральная заслонка) или, реже, непосредственно позади (за затвором объектива) или, еще реже, перед линзой и отключает луч света там, где он узкий.
  • Затворы фокальной плоскости устанавливаются рядом с фокальной плоскостью и перемещаются, чтобы открыть пленку или датчик.

Затворы позади объектива использовались в некоторых камерах с ограниченной взаимозаменяемостью объективов. Затворы перед объективом, иногда просто крышка объектива , которую снимают и заменяют для требуемых длительных выдержек, использовались в первые дни фотографии. Были использованы другие механизмы, кроме расширяющегося проема и раздвижных штор; всего, что выставляет пленку на свет в течение определенного времени, будет достаточно.

Время, в течение которого затвор остается открытым (время экспозиции, часто называемое «выдержкой»), определяется механизмом синхронизации. Изначально они были пневматическими (Compound Shutter) или часовыми, но с конца двадцатого века в основном были электронными. Механические жалюзи обычно имели настройку времени T, при которой шторка открывалась при нажатии кнопки и оставалась открытой до повторного нажатия, Bulb, когда шторка оставалась открытой, пока кнопка была нажата (первоначально срабатывала сжатием настоящей резиновой груши) и I мгновенной экспозицией, с настройками в диапазоне от 30 дюймов до 1/4000 дюймов для лучших створок, быстрее для шторок в фокальной плоскости и т. д. ограничено для основных типов. Время, обратное выдержке в секундах, часто используется для гравировки настроек затвора. Например, отметка «250» означает 1/250 ». На практике это не вызывает путаницы.

Время экспозиции и эффективная диафрагма объектива вместе должны быть такими, как чтобы на пленку или датчик попадало нужное количество света. Кроме того, время экспозиции должно быть подходящим для обработки любого движения объекта. Обычно оно должно быть достаточно быстрым, чтобы «заморозить» быстрое движение, если только контролируемая степень не размытие в движении желательно, например, для создания ощущения движения.

Большинство затворов имеют переключатель синхронизации вспышки для срабатывания вспышки, если она подключена. Это был довольно сложный вопрос с механическими затворами и лампами-вспышками, которым требовалось значительное время для достижения полной яркости, а затворы в фокальной плоскости делали это еще более трудным. Были разработаны специальные лампы-вспышки, которые долго горели, освещая Сцена за все время, необходимое прорези затвора в фокальной плоскости для перемещения по пленке. Это решено для затворов без фокальной плоскости с появлением электронных вспышек, которые срабатывают практически мгновенно и излучают очень короткую вспышку.

При использовании затвора в фокальной плоскости со вспышкой, если для затвора установлено значение X-sync или более медленное, при срабатывании вспышки будет экспонироваться весь кадр (в противном случае только полоса фильма будет экспонироваться). Некоторые электронные вспышки могут производить более длинный импульс, совместимый с затвором в фокальной плоскости, работающим при гораздо более высоких выдержках. Затвор в фокальной плоскости по-прежнему будет создавать искажения в фокальной плоскости для быстро движущегося объекта.

В кинематографе используется дисковый затвор в кинокамерах, постоянно вращающийся диск, который скрывает изображение с помощью отражающего зеркала во время прерывистого движения между экспозицией кадра. Затем диск вращается к открытому участку, на котором отображается следующий кадр пленки, пока он удерживается фиксирующим штифтом .

затвором в фокальной плоскости

Затвором в фокальной плоскости. Пластиковые занавески перемещаются вертикально.

Затвор в фокальной плоскости располагается прямо перед пленкой в ​​фокальной плоскости и перемещает апертуру по пленке до тех пор, пока не будет экспонирован полный кадр. Жалюзи в фокальной плоскости обычно представляют собой пару светонепроницаемых тканевых, металлических или пластиковых штор. Для выдержек длиннее определенной точки (известной как скорость X-синхронизации затвора), которая зависит от камеры, одна шторка затвора открывается, а другая закрывается после правильного времени экспозиции. При выдержках, превышающих скорость X-синхронизации, верхняя шторка затвора перемещается по фокальной плоскости, а вторая шторка следует за ней, эффективно перемещая щель через фокальную плоскость, пока каждая часть пленки или сенсора не будет экспонирована в течение правильное время. Эффективное время экспозиции может быть намного короче, чем для центральных жалюзи, за счет некоторого искажения быстро движущихся объектов.

Затворы в фокальной плоскости имеют преимущество перед центральными пластинчатыми затворами, так как они позволяют использовать сменные линзы, не требуя отдельного затвора для каждого объектива. (Листовые ставни за объективом также позволяют менять объективы с помощью одного затвора.)

У них также есть несколько недостатков:

  • Искажение быстро движущихся объектов: хотя никакая часть пленки не экспонируется дольше чем время, установленное на циферблате, один край пленки экспонируется через значительное время, так что горизонтально движущийся затвор, например, удлиняет или укорачивает изображение автомобиля, движущегося в том же или противоположном направлении к движение затвора.
  • Они более шумные, что мешает откровенным фотографиям и фотографиям природы.
  • Их более сложная механическая структура обуславливает более короткий срок службы, чем другие конструкции затворов.
  • Если оставить фотокамеру с затвором в фокальной плоскости и солнечный свет падает на объектив (и зеркало вверху для зеркальной фотокамеры), можно прожечь отверстие в закрытой шторке неметаллического затвора.
  • Дрожание камеры из-за удара больших шторок, которые быстро срабатывают и останавливаются. Конструкторы фотоаппаратов научились преодолевать удары зеркала SLR, включив в некоторые камеры функцию блокировки зеркала . Это устраняет дрожание камеры от большого хлопающего зеркала внутри камеры, но не предотвращает дрожание камеры, вызванное самим механизмом затвора. Блокировка зеркала создает еще одну проблему: когда зеркало заблокировано, оптический видоискатель нельзя использовать для фокусировки, кадрирования или измерения экспозиции. Новые зеркальные камеры включают «предварительный просмотр в реальном времени », в котором изображение с основного датчика изображения отображается непосредственно на ЖК-дисплее, поэтому по-прежнему можно сфокусироваться (вручную или в более новых моделях с помощью определения контраста) и кадрировать. Это предотвращает большую часть дрожания камеры от затвора в фокальной плоскости, поскольку вместо первой шторки используется электронный затвор.

Простой листовой затвор

Простой листовой затвор. 1. Затворная пластина. 2. Проем закрывается створкой. 3. Диафрагма при экспонировании. 4. Листовая пластинка. 5. Механизм захвата. 6. Пружина-бабочка

Простая створчатая заслонка - это тип затвора камеры, состоящий из механизма с одной или несколькими поворотными металлическими створками, которые обычно не пропускают свет через линзу на пленку, но который при срабатывании спускового механизма открывает затвор, перемещая створки. чтобы открыть объектив на время, необходимое для экспонирования, затем закрывается.

Простые створчатые ставни имеют одну или две створки, которые поворачиваются таким образом, чтобы пропускать свет к линзе при срабатывании триггера. Если используются две створки, они имеют загнутые края, чтобы создать примерно круглую апертуру. Обычно они имеют только одну выдержку и обычно встречаются в базовых камерах, включая одноразовые камеры. У некоторых больше одной скорости. Затворы для новых цифровых фотоаппаратов представляют собой комбинацию электронного и механического тайминга. В некоторых камерах используется 100% электронный затвор, который создается путем включения и выключения сигналов датчика изображения. Цифровые камеры, которые также могут снимать видео, реализуют этот метод для своих видеорежимов. Для однокадровой фотографии используются либо механические, либо механические и электронные методы.

Вращающийся затвор

Hemispheric

Затворная пластина состояла из части сферы, интегрированной для вращения за объективом. Это был тип затвора, который можно найти на Photosphere и других камерах.

Диафрагменный затвор

Один затвор диафрагмы открывается поверх другого в камере Akarex Записи в Cyclopedia of Photography Касселла, 1911. Терминологическая диафрагма затвор с тех пор выпал из общего использования.

A диафрагма или створчатая створка (в отличие от простой створки, описанной выше) состоит из ряда тонких лезвий, которые на короткое время открывают апертуру камеры для экспонирования. Лезвия скользят друг по другу, образуя круглую апертуру, которая увеличивается как можно быстрее, чтобы раскрыть всю линзу, остается открытой в течение необходимого времени, а затем закрывается таким же образом. Чем больше количество лопастей, тем точнее круглая апертура. Синхронизация вспышки легко достигается с помощью пары контактов, которые замыкаются при полностью открытом затворе.

В идеале заслонка открывается мгновенно, остается открытой до тех пор, пока требуется, и мгновенно закрывается. По сути, это так на более медленных выдержках, но по мере приближения к максимальным значениям затвор далеко не полностью открыт в течение значительной части времени выдержки. По сути, затвор действует как дополнительная диафрагма и может, например, вызвать виньетирование или увеличить глубину резкости, что нежелательно, если неглубокая фокусировка используется творчески.

Термин диафрагменный затвор также использовался для описания оптического упора с прорезью около фокальной плоскости высокоскоростной камеры с движущейся пленкой.

Несколько типов и производителей листьев ставни стали очень известными. Ранние составные затворы имели пневматический механизм с поршнем, скользящим против сопротивления воздуха в цилиндре. На малых оборотах они были тише, чем часы, но потенциально очень неточны. Затем на смену пневматическому тормозу пришли более точные часовые механизмы, а немецкий Compur, а позже Synchro-Compur стал фактически стандартным качественным затвором. Позже японские копальные затворы получили широкое распространение в качественном оборудовании. Широкое распространение получили также немецкие ставни Prontor и японские Seikosha. Вверх и вниз с Compur: Развитие и фотоисторическое значение створок, Клаус-Эккард Рисс в переводе Роберта "Профессора" Стоддарда дает подробную историю и техническое описание створок. Компания Compur Monitor продолжала свою деятельность в 2012 году, но производила только системы обнаружения газа.

Центральная заслонка

Центральная заслонка не является типом заслонки как таковой, но описывает положение затвор: обычно это створчатый затвор (или простой листовой затвор), расположенный внутри узла линзы, где относительно небольшое отверстие позволяет свету покрывать все изображение. Жалюзи-створки также могут быть расположены позади объектива, но рядом с ним, что обеспечивает взаимозаменяемость объектива. Альтернативой центральному затвору или затвору позади объектива является затвор в фокальной плоскости..

Для камер со сменным объективом с центральным затвором в корпусе объектива требуется, чтобы каждый объектив имел встроенный затвор. На практике большинство камер со сменными объективами используют один затвор в фокальной плоскости в корпусе камеры для всех объективов, в то время как камеры с фиксированным объективом используют центральный затвор. Однако многие среднеформатные и большинство широкоформатных камер имеют сменные объективы, каждая из которых оснащена центральным затвором. Некоторые фотоаппараты со сменными объективами имеют закрывающуюся пластинку. Широкоформатные пресс-камеры часто имели затвор в фокальной плоскости. Некоторые имели как затвор в фокальной плоскости (для взаимозаменяемости объективов), так и объектив с центральным затвором (для синхронизации вспышки); одна ставня была бы заперта открытой.

Пленочные фотоаппараты, но не цифровые фотоаппараты, с центральным затвором и сменными объективами часто имеют вторичный затвор или темную заслонку, чтобы закрыть пленку и позволить менять объектив в середине ролика без запотевания пленки.

Основными преимуществами центральных и заобъективных листовых затворов по сравнению с затворами в фокальной плоскости являются:

  • Синхронизация вспышки возможна на всех скоростях, поскольку затвор открывается полностью, в отличие от затвора в фокальной плоскости. относительно медленно продвигая щель по пленке для короткой эффективной экспозиции.
  • Небольшие размеры возможны, поскольку затвор размещается там, где пучок лучей узкий, внутри или сразу за линзой.
  • Многие версии не имеют связи между механизмом взвода и механизмом продвижения пленки, что делает возможным многократную экспозицию (это может быть недостатком, поскольку многократная экспозиция может быть произведена случайно, если фотограф забыл продвинуть пленку).
  • Обычно намного тише.
  • Более реалистичные фотографии при высокой скорости панорамирования - боковые шторки в фокальной плоскости сжимают или удлиняют изображение в таких случаях.
  • Более длительный срок службы затвора.

Некоторые недостатки центрального затвора:

  • Для системы сменных объективов каждый В объектив должен быть встроен затвор.
  • Все выдержки створок ограничены скоростью движения створок: обычно 1/500 секунды для затвора с диафрагмой с высокими техническими характеристиками и 1/125 секунды для простого листового затвора.
  • Некоторые версии могут не иметь связи между механизмом взвода и механизмом продвижения пленки, что делает случайную многократную экспозицию общей проблемой, хотя это особенность производства камеры, а не

Электронный затвор

Цифровые датчики изображения (как CMOS, так и CCD датчики изображения) могут быть сконструированы для создания затвора эквивалентная функция путем одновременного переноса зарядов многих пиксельных ячеек на парную затененную двойную заслонку, называемую переносом кадра. Если полнокадровый передается за один раз, это глобальный затвор. Часто заштрихованные ячейки можно прочитать независимо, в то время как другие снова собирают свет. Возможно очень быстрое срабатывание заслонки, поскольку отсутствуют движущиеся части или какие-либо сериализованные данные передачи. Глобальный затвор также можно использовать для видео в качестве замены поворотных дисковых затворов..

Датчики изображения без затемненного полнокадрового двойника должны использовать сериализованную передачу данных освещенных пикселей, называемую роликовым затвором. Роликовый затвор сканирует изображение построчно, так что разные линии экспонируются в разные моменты, как в механическом затворе в фокальной плоскости, так что движение камеры или объекта вызовет геометрические искажения, такие как перекос или колебание.

Сегодня в большинстве цифровых камер используется комбинация механического затвора и электронного затвора или только механического затвора. Механический затвор может выдерживать до 1/16000 секунды (например, пленочная камера Minolta Dynax / Maxxum / α-9 имела максимальное значение 1/12000, что является рекордом для своего времени, а более поздние цифровые фотоаппараты Nikon серии D1 были способны на 1 / 16000), в то время как электронный затвор может выдерживать не менее 1/32000 секунды, используемый для многих камер superzoom и в настоящее время многих камер Fujifilm APS-C (X-Pro2, X-T1, X100T и других).

Задержка затвора

Задержка затвора - это время между нажатием кнопки спуска затвора и началом экспозиции. Хотя эта задержка была незначительной для большинства пленочных и некоторых цифровых фотоаппаратов, многие цифровые камеры имеют значительную задержку, что может быть проблемой при съемке быстро движущихся объектов, например, в спортивной и другой динамичной фотографии. Задержка выпуска мостовой камеры, такой как Pentax X90 2010 года, составляет относительно короткую 1/50 с, или 21 миллисекунду (мс). Для Canon 50d dSLR задана задержка 131 мс.

Во многих случаях задержка автофокуса (AF) является основной причиной задержки срабатывания затвора. Более дешевые камеры и ситуации с низким освещением или низкой контрастностью сделают эффект более выраженным, и именно в этих случаях задержка автофокуса более заметна. Большинство систем автофокусировки используют контраст для определения фокуса; в ситуациях с низкой контрастностью скорость, с которой камера может определить наилучший фокус, может быть весьма заметной. Поскольку большинство современных камер не активируют затвор до завершения автофокусировки, результатом является задержка срабатывания затвора. В этих случаях фотограф может переключиться на ручную фокусировку, чтобы избежать задержки, связанной с функцией автофокусировки.

Цикл заслонки

Цикл заслонки - это процесс открытия, закрытия и возврата заслонки туда, где она снова готова к открытию. Ожидаемый срок службы механической заслонки часто выражается числом циклов заслонки.

Затвор проектора

В кинопроекции затвор пропускает свет от фонарного светильника, чтобы осветить пленку на проекционном экране. Чтобы избежать мерцания, затвор с поворотным диском с двумя лезвиями пропускает свет два раза за кадр пленки. Есть также модели с тройными лопастями, которые пропускают свет три раза за кадр (см. Постоянство зрения ).

Затворы также используются просто для регулирования импульсов света без использования пленки, как в сигнальной лампе .

См. Также

Ссылки

Веб-ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с шторками камеры.
Последняя правка сделана 2021-06-08 07:21:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте