Атрибути та механізми об’єктива
Атрибути та механізми об'єктива
Перші об'єктиви встановлювалися на камеру жорстко, потім з появою змінних об'єктивів з'явилося різьбове кріплення, а після створення автоматичних апаратів, оснащених широким набором об'єктивів, основним став байонетний метод кріплення. Це з'єднання забезпечує швидке встановлення та зняття об'єктива, великий діаметр прийомного отвору, можливість зв'язку між об'єктивом і камерою при автоматичному керуванні експонуванням, фокусуванням. Для широкого використання різних об'єктивів з різними фотоапаратами розроблено систему змінних перехідних оправ (адаптерів). Особливістю об'єктива є наявність механічного або (і) електричного зв'язку з камерою, що дає можливість використовувати її як канал передачі інформації. У неавтоматичних фотоапаратах управління діафрагмою здійснюється за допомогою штовхача, що здійснює зворотно-поступальний рух, або важеля (повідець). Для взаємодії пристроїв, розташованих в об'єктиві та камері, широко застосовуються механічні та електричні зв'язки та їх комбінації.
Афокальна насадка
Зміна фокусної відстані оптичної системи досягається при застосуванні афокальних насадок або конверсійних лінз, що встановлюються перед об'єктивом. За допомогою цих насадок можна перетворювати нормальний знімальний об'єктив для фотоапарата з 35-мм плівкою в об'єктив «риб'яче око», в довгофокусний об'єктив і навіть в об'єктив зі змінною фокусною відстанню.
Конвертер
Конвертер (перетворювач) є оптичною системою, що встановлюється між корпусом фотоапарата і знімальним об'єктивом, для збільшення фокусної відстані (без зміни значень шкали дистанцій), що дозволяє отримати більший масштабзображення. В оптичній системі об'єктив-конвертер останній виконує роль негативної (розсіюючої) лінзи. Сама система являє собою комбінацію опуклої збірної (знімальний об'єктив) і додаткової увігнутої лінз, що розсіює (конвертер) і, працюючи як збірна лінза, забезпечує отримання збільшеного зображення предмета зйомки. Оптична схема безпосередньо конвертера, як правило, складається з 4-6 компонентів, що включають від 4 до 7 лінз, і забезпечує збільшення в межах від 1,5 до 3. Основною особливістю конвертера є те, що він збільшує фокусну відстань об'єктива, що використовується незалежно від його абсолютного значення. Для визначення експозиційних характеристик під час роботи з конвертером слід експозицію, встановлену без конвертера, помножити квадрат збільшення конвертера, т. е. відносний отвір (витримку) збільшити число щаблів, рівне збільшенню конвертера. Застосування конвертера дозволяє зменшити вартість, масу, габаритні розміри оптичної системи об'єктив – конвертер у порівнянні з аналогічним довгофокусним знімальним об'єктивом, тобто зробити її більш компактною та транспортабельною. Крім того, зберігається мінімальна відстань фокусування, не потрібне додаткове перефокусування об'єктива (за винятком зйомки з близької відстані), розширюється діапазон роботи фотоапарата без штатива, а головне, збільшуються вдвічі функціональні можливості сімейства змінних об'єктивів (мається на увазі кількісне збільшення кількості умовних об'єктивів) .
Механізм фокусування
Фокусування об'єктива переважно проводилося переміщенням переднього компонента оптичної системи або переміщенням всього об'єктива. Цим способам притаманні недоліки, які усуваються під час використанняоб'єктивів з внутрішнім фокусуванням, де загальна довжина об'єктива зберігається, а наведення на різкість проводиться за допомогою рухомих компонентів (переднього, заднього або проміжного;). У деяких фотоапаратах (технічні, репродукційні) при фокусуванні об'єктив залишається нерухомим, а щодо нього переміщується пристрій, що несе фотоматеріал. Цей метод дозволяє точно одержати задані розміри зображення.
Ручне фокусування. Залежно від типу фотоапарата, його складності, призначення, умов зйомки використовуються різні методи та засоби ручного наведення на різкість. У далекомірному фотоапараті наведення на різкість проводиться за далекоміром, в дзеркальному - за елементами оцінки різкості (матована поверхня, оптичний клин, мікророзрив та ін.). У шкальних фотоапаратах застосовуються встановлення об'єктива за шкалою дистанції (за результатами візуальної оцінки відстані до предмета зйомки), фіксована установка об'єктива на гіперфокальну відстань або нескінченність, зонне фокусування за символами. Ці методи наведення на різкість суб'єктивні і відрізняються високої точністю. Разом з тим, вони дозволяють отримати високу якість зображення за рахунок того, що в них використовуються короткофокусні об'єктиви, що гарантують значну глибину різкості. Крім того, збільшення відбитка, як правило, невелике.
Дальномір
Далекомір являє собою пристрій, що служить для вимірювання відстані між об'єктом зйомки та площиною зображення у фотоапараті. Зазвичай далекомір поєднаний з видошукачем і пов'язаний зі знімальним об'єктивом, що дозволяє значно спростити процес наведення на різкість. За характером отримуваного зображення далекоміри бувають з накладеним зображенням і з розділеним зображенням. У перших критерієм наведенняна відстані служить накладення зображень об'єкта зйомки один на одного, у других - з'єднання двох напівзображень одного предмета по обидва боки лінії розділу. Зведення двох ліній візування в одну точку проводиться за допомогою дзеркального, призмового, клинового (має дві модифікації) оптичних компенсаторів. Одна модифікація клинового оптичного компенсатора є дві циліндричні лінзи, які працюють як плоскопаралельні пластини при розташуванні предмета зйомки на нескінченності. При наближенні предмета поворотом однієї з лінз утворюється оптичний клин, що відхиляє промінь. Друга модифікація є системою клинів, що обертаються в протилежному напрямку.
У дзеркальному фотоапараті спостереження зображення, утвореного об'єктивом, служить матове скло. Воно є плоскопаралельною пластинкою, одна з поверхонь якої має нерегулярну зернистість (матована) і використовується для оцінки різкості зображення. Матове скло дозволяє спостерігати дійсне перевернуте у горизонтальній площині зображення об'єкта зйомки. Характеристики матового скла (яскравість), матованої поверхні (точність оцінки різкості, глибина простору, що різко зображується) визначаються якістю робочої поверхні. Велика зернистість дозволяє отримати яскраве зображення (за рахунок зменшення розсіювання, що призводить до збільшення пропускання світла), але ускладнює оцінку різкості. Зменшення розсіювання світла збільшує глибину простору, що різко зображається у видошукачі в порівнянні з глибиною в кадровому вікні, що вносить додаткові помилки при оцінці різкості. Оптимальним вважається компромісне рішення комбінації яскравості та точності характеристик. Матове скло переважно при роботі з нормальним тадовгофокусними об'єктивами.
Фокусувальні клини
В основу оптичної системи фокусувальних клинів покладено принцип поділузображення.Клини фокусування виконані з двох циліндричних призм, вбудованих в центральні частини фокусуючого екрану. При несфокусованому положенні об'єктива клини формують зображення, де одна частина об'єкта зйомки зміщена щодо іншої; при фокусованому положенні розділені частини зводяться в одне зображення. До недоліків клинів ставляться труднощі оцінки різкості по малоконтрастним, текстурним поверхням, які мають чіткі контури предмета, і за малому відносному отворі об'єктива.
Мікророзрив
Мікрорастр – оптична растрова система, де зображення предмета передається поелементно. Незважаючи на поелементну передачу, фотограф бачить злите зображення. Мікрорастр є оптичною поверхнею з регулярною структурою у вигляді трьох-, чотирьох - гранних пірамід або мікролінз висотою не більше 0,03 мм. У тих випадках, коли об'єктив, що фокусується, дає зображення, що не збігається з площиною, що проходить через вершини пірамід, кожна грань призми відхиляє промені світла, дає своє зображення, що призводить до нерізкості. При збігу площин зображення стає немиготливим, безрастровим, різким. Використання мікрорастру дозволяє отримати зображення яскравіше, ніж на матованій поверхні, збільшити точність оцінки різкості статичних предметів.
Фокусуючий екран
Для звичайних видів зйомки із застосуванням оптичних насадок, а також макро- та мікрозйомки для наукових досліджень використовують дзеркальні фотоапарати із вмонтованим фокусуючим екраном. Стандартний фокусуючий екран має три основні елементи:матовану поверхню (часто лінза Френеля), кільце мікрорастру, всередині якого вміщені фокусувальні клини. Це дозволяє проводити оцінку різкості по матованій поверхні всього поля, мікрорастрою або по клинах.
Видошукач
Видошукач – оптична система для визначення меж простору об'єктів (кордонів кадру), що зображуються об'єктивом на фотоматеріалі. Поділяються на безпаралаксні та паралаксні. До безпаралаксних відносяться видошукачі, оптична вісь яких збігається з оптичною віссю знімального об'єктиву (наприклад, у дзеркальному фотоапараті, де об'єктив є одним з компонентів оптичної схеми видошукача), до паралаксних – видошукачі, у яких ці осі не збігаються (рамковий, ). Вони поділяються також на постійні (жорстко вбудовані в корпус фотоапарата) та змінні. До видошукачів пред'являються такі вимоги: відповідність поля зору видошукача зображення у кадровому вікні; можливість отримання прямого зображення; можливість роботи із змінними об'єктивами, зручність експлуатації. Рамковий видошукач - пристрій з непрозорої пластинки з оглядовим отвором (діоптром) і розташованої перед ним рамки, що вказує межі кадру. Різновид рамкового видошукача – чотиригранна призма, одна з граней якої виконує функцію рамки, інша – оглядового вікна. Рамковими видошукачами оснащені переважно бокси для підводних зйомок, в сучасних фотоапаратах вони зустрічаються як додаткові пристрої.
Видошукач Галілея є перевернутою зорової труби Галілея. Складається з короткофокусного негативного об'єктиву (прямокутна плоскогнута лінза) та довгофокусного позитивного окуляра.Система Галілея забезпечує отримання уявного прямого зменшеного зображення предмета зйомки.
Видошукач Альбада вирішує проблему отримання чіткого зображення меж поля. Він має рамку, розміщену поблизу окуляра. Сама рамка не проглядається оком, в яке потрапляє її уявне зображення, відбите від напівпрозорого покриття, нанесеного на увігнутій поверхні об'єктива. Положення рамки вибирається таким чином, щоб її зображення знаходилося в паралельному пучку променів, тобто здавалося розташованим на нескінченності.
Видошукач із підсвіченою рамкою. Для обмеження поля видошукача використовується також схема, де рамка підсвічена розташована в окремому каналі. Непрозора пластина з прорізами встановлюється за екраном, що розсіює. Розташування рамки у передній фокальній площині окуляра забезпечує імітацію її становища на нескінченності. Зображення рамки надсилається в око фотографа за допомогою додаткового дзеркала та напівпрозорої пластини. Обмеження зображення реалізується накладенням зображення підсвіченої рамки зображення у видошукачі.
Видошукач типу труби Кеплера формує дійсне зображення, перевернуте зверху донизу та зліва направо. Для отримання прямого зображення використовується система, що обертає (лінзова або призменна). При рівних збільшенні та фокусній відстані об'єктива розглянута система довша за систему Галілея на дві фокусні відстані окуляра.
Універсальний видошукач використовується у фотоапаратах працюючих зі змінними об'єктивами та забезпечує відповідну зміну поля зору. Обмеження поля видошукача реалізується механічними чи оптичними методами. Найпростіший пристрій даного виду є набір відкидних рамок відповідного розмірів.Більш складним є пристрій, де розміри поля змінюються за допомогою рухомих елементів, що маскують. Переважними є призмові та телескопічні системи змінного збільшення, де при зменшенні кутового поля видошукача зберігаються його лінійні розміри. Це досягається зміною фокусної відстані оптичної системи видошукача або встановленням відповідного переднього компонента системи, закріпленого на турелі.
Видошукач дзеркального фотоапарата є безпаралаксною афокальною оптичною системою, що складається з об'єктиву, що обертає системи і окуляра, тобто є трубою Кеплера з дзеркально-призматичною системою, що обертає. Як окуляр, як правило, використовується склеєний просвітлений ахромат. У дзеркальному фотоапараті застосовується призмовий видошукач, у якого пряме недзеркальне зображення утворюється за допомогою п'ятигранної призми – пентапризми. В залежності від оптичної системи видошукача вісь окуляра може бути паралельна осі знімального об'єктива або нахилена до неї під кутом 45°, 90°. Як елементи розглядання зображення застосовуються матове скло, польова лінза, лінза Френеля, світлозахисна шахта з лупою, лупа-насадка.