Затвор (фотография)

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

В фотографии , A затвор представляет собой устройство , которое позволяет свету проходить в течение определенного периода, подвергая фотографическую пленку или светочувствительный цифровой датчик к свету, чтобы захватить постоянное изображение сцены. Затвор также может использоваться, чтобы позволить импульсам света проходить наружу, как это видно в кинопроекторе или сигнальной лампе . Затвор с регулируемой скоростью используется для контроля времени выдержки пленки. Жалюзи устроены так, что они автоматически закрываются через определенный необходимый промежуток времени. Скорость затвора регулируется кольцом снаружи камеры, на котором отмечены различные тайминги.

Затвор камеры [ править ]

Циклопедия фотографии 1911 года делит ставни на типы «жалюзи» и «диафрагмы», что примерно соответствует современным типам фокальной плоскости и створкам.

Ставни камеры могут быть установлены в нескольких положениях:

• Листовые ставни обычно устанавливаются внутри объектива ( центральная заслонка ) или, реже, непосредственно позади ( за затвором объектива ) или, еще реже, перед линзой и отключают луч света там, где он узкий. .
• Жалюзи в фокальной плоскости устанавливаются рядом с фокальной плоскостью и перемещаются, открывая пленку или сенсор.

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

Время, в течение которого затвор остается открытым (время экспозиции, часто называемое «выдержкой»), определяется механизмом синхронизации. Изначально они были пневматическими (составные затворы) или часовыми механизмами , но с конца двадцатого века в основном стали электронными . Механический жалюзи , как правило , имел Т настройку IME, в котором затвор открыт , когда была нажата кнопка и остается открытым , пока она не была нажата снова, В ULB , где затвор остается открытым до тех пор , как была нажата кнопка (первоначально приводится в действии посредством сдавливания фактической резиновой груши ), а яМгновенная экспозиция с настройками в диапазоне от 30 дюймов до 1/4000 дюймов для лучших створок, более высокая скорость для жалюзи в фокальной плоскости и более ограниченная для основных типов. Время, обратное выдержке в секундах, часто используется для гравировки настроек затвора. Например, маркировка «250» означает 1/250 ». На практике это не вызывает путаницы.

Время экспозиции и эффективная диафрагма объектива должны быть такими, чтобы позволить нужному количеству света достигать пленки или датчика. Кроме того, время экспозиции должно соответствовать любому движению объекта. Обычно он должен быть достаточно быстрым, чтобы «заморозить» быстрое движение, если не требуется контролируемая степень размытия движения , например, чтобы дать ощущение движения.

У большинства жалюзи есть переключатель синхронизации вспышки для срабатывания вспышки , если он подключен. Это был довольно сложный вопрос с механическими затворами и лампами-вспышками, которым требовалось значительное время для достижения полной яркости, а затворы в фокальной плоскости еще больше затрудняли это. Были разработаны специальные лампы-вспышки, которые имели продолжительное горение, освещая сцену в течение всего времени, затрачиваемого щелью затвора в фокальной плоскости на перемещение по пленке. Эти проблемы были решены 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 затвор установлен на скорость X-синхронизации или меньше, при срабатывании вспышки будет экспонироваться весь кадр (в противном случае будет экспонироваться только полоса пленки). 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 вызывать искажения затвора в фокальной плоскости для быстро движущегося объекта.

В кинематографии используется вращающийся дисковый затвор в кинокамерах , постоянно вращающийся диск, который скрывает изображение с помощью отражающего зеркала во время прерывистого движения между экспозициями кадра. Затем диск вращается к открытому участку, который показывает следующий кадр пленки, пока он удерживается регистрационным штифтом .

Затвор в фокальной плоскости [ править ]

Затвор в фокальной плоскости расположен прямо перед пленкой в фокальной плоскости., и перемещает диафрагму по пленке, 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.

Жалюзи в фокальной плоскости имеют преимущество перед центральными пластинчатыми шторками, так как 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 времени, установленного на циферблате, один край пленки экспонируется значительное время после другого, так что, например, горизонтально движущийся затвор будет удлинить или сократить изображение автомобиля, движущегося в том же или противоположном направлении по отношению к движению затвора.
• Они более шумные, что мешает откровенной фотосъемке и съемке природы.
• Их более сложная механическая конструкция обуславливает более короткий срок службы, чем у других конструкций ставен.
• Если оставить камеру с затвором в фокальной плоскости и солнечный свет падает на объектив (и зеркало вверху для SLR), можно прожечь отверстие в закрытой шторке неметаллического затвора.
• Дрожание камеры из-за того, что большие занавески быстро запускаются и останавливаются. Разработчики 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 не может использоваться для фокусировки, кадрирования или измерения экспозиции. Новее ^{[ когда? ]} DSLR камеры включают " предварительный просмотр в реальном времени"", где изображение с основного датчика изображения отображается непосредственно на ЖК-дисплее, поэтому все еще можно выполнить фокусировку (вручную или в более новых моделях с помощью определения контраста) и кадра. Это предотвращает большую часть дрожания камеры от затвора в фокальной плоскости, поскольку вместо первой шторки используется электронный затвор.

Простая створка [ править ]

Простой лист затвора является тип затвора камеры , состоящий из механизма с одним или несколькими поворотными металлическими листьями , которые обычно не позволяют света через объектив на пленку, но при срабатывании открывает затвор, перемещая листья снимите крышку объектива для 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, что создает примерно круглую апертуру. Обычно они имеют только одну выдержку и обычно встречаются в базовых фотоаппаратах, включая одноразовые . 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 покадровой фотографии используются либо механические, либо механические и электронные методы.

Вращающийся затвор [ править ]

Полушария [ править ]

Затворная пластина состояла из части сферы, интегрированной с возможностью вращения за линзой. Это был тип затвора, который можно найти на Фотосфере и других камерах. ^[1]

Затвор диафрагмы [ править ]

Диафрагмы или листьев ^[2] затвор (в отличии от простого листа затвора выше) состоит из множества тонких лезвий , которые кратко раскрывает отверстие камеры , чтобы сделать экспозицию. Лезвия скользят друг по другу, образуя круглую апертуру, которая увеличивается настолько быстро, насколько это возможно, чтобы раскрыть всю линзу, остается открытой в течение необходимого времени, а затем закрывается таким же образом. ^[3] Чем больше количество лопастей, тем точнее круглая апертура. Синхронизация вспышки легко достигается с помощью пары контактов, которые замыкаются при полностью открытом затворе.

В идеале створка открывается мгновенно, остается открытой столько, сколько необходимо, 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, вызывать виньетирование или увеличивать глубину резкости , что нежелательно, если неглубокий фокус используется творчески.

Термин « диафрагменный затвор » также использовался для описания оптического упора со щелью около фокальной плоскости высокоскоростной камеры с движущейся пленкой. ^[4]

Несколько типов и производителей створок стали очень известными. Ранние затворы Compound имели пневматический механизм с поршнем, скользящим против сопротивления воздуха в цилиндре. На медленных оборотах они были тише, чем часы, но потенциально очень неточны. Затем на смену пневматическому тормозу пришли более точные часовые механизмы, а немецкий Compur ^{[2] [5]} и более поздний Synchro-Compur стали фактически ставнями стандартного качества. Позже японские ставни Copal получили широкое распространение в качественном оборудовании. Широкое распространение получили также немецкие ставни Prontor и японские Seikosha. Up and Down with Compur: развитие и фотоисторическое значение створчатых ставенКлаус-Эккард Рисс в переводе Роберта "Профессор" Стоддард ^[2] дает подробную историю и техническое описание створок. Компания Compur Monitor продолжала свою деятельность по состоянию на 2012 год ^{[Обновить]}, но производила только системы обнаружения газа. ^[6] Листовые ставни под названиями Compur, Copal и Seiko больше не производятся. ^[5]

Центральный ставень [ править ]

Центральный затвор не типа затвора , как таковые, но описывает положение затвора: это , как правило, лист затвор (или простой лист затвор ), и расположенное внутри линзы в сборе , когда относительно небольшое отверстие позволяет свету , чтобы покрыть все изображение. Жалюзи также могут быть расположены позади объектива, но рядом с ним, что обеспечивает возможность взаимозаменяемости объектива. Альтернативой центральному или заобъективному затвору является затвор в фокальной плоскости .

Камеры со сменным объективом с центральным затвором в корпусе объектива требуют, чтобы в каждый объектив был встроен затвор. На практике в большинстве камер со сменными объективами используется один затвор в фокальной плоскости в корпусе камеры для всех объективов, тогда как в камерах с фиксированным объективом используется центральный затвор. Однако многие среднеформатные и большинство широкоформатных камер имеют сменные объективы, каждая из которых оснащена центральным затвором. Некоторые камеры 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 будет заперта.

Пленочные камеры, но не цифровые камеры, с центральным затвором и сменными объективами часто имеют дополнительный затвор или темную заслонку для закрытия пленки и позволяют менять объектив в середине ролика без запотевания пленки.

Основными преимуществами центральных и заобъективных листовых ставен по сравнению с фокальными затворами являются:

• Синхронизация вспышки возможна на всех скоростях, потому что затвор открывается полностью, в отличие от затвора в фокальной плоскости, скользя щель относительно медленно по пленке для короткой эффективной экспозиции.
• Небольшие размеры возможны, поскольку заслонка 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 возможной многократную экспозицию (это может быть недостатком, поскольку многократная экспозиция может быть произведена случайно, если фотограф забудет продвинуть пленку).
• Обычно намного тише.
• Более реалистичные фотографии при высокоскоростном панорамировании - боковые шторки в фокальной плоскости в таких случаях сжимают или удлиняют изображение.
• Более длительный срок службы затвора.

К недостаткам центральной заслонки можно отнести:

• Для системы сменных объективов каждый объектив должен иметь встроенный затвор.
• Все выдержки створок ограничены скоростью движения створок: обычно 1/500 секунды для диафрагменных затворов с высокими техническими характеристиками и 1/125 секунды для простых створок створок.
• 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 самого затвора.

Электронный затвор [ править ]

Цифровые датчики изображения (как КМОП, так и ПЗС- датчики) могут быть сконструированы так, чтобы обеспечивать функцию, эквивалентную затвору, путем одновременного переноса зарядов многих пиксельных ячеек на парную затененную двойную заслонку, называемую затвором с переносом кадра . Если полнокадровый передается за один раз, это глобальный затвор. Часто заштрихованные клетки можно прочитать независимо, в то время как другие снова собирают свет. ^[7] Возможно очень быстрое срабатывание заслонки, так как нет движущихся частей или каких-либо последовательных передач данных . Глобальный затвор также можно использовать для видео в качестве замены поворотных затворов для дисков .

Датчики изображения без затемненного полнокадрового двойника должны использовать сериализованную передачу данных освещенных пикселей, называемую скользящим 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 колебаться. ^[8]

Сегодня в большинстве цифровых камер используется только комбинация механического затвора и электронного затвора или 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 своей эпохи, а более поздние цифровые фотоаппараты Nikon D1 были способны на 1 / 16000), в то время как электронный затвор может выдерживать не менее 1/32000 секунды, используется во многих камерах с суперзумом и в настоящее время во многих камерах Fujifilm APS-C (X-Pro2, X-T1, X100T и другие).

Задержка затвора [ править ]

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. Отставание Освобождение моста камеры , такие как 2010 Pentax X90 является относительно коротким 1/50 с, ^[9] или 21 миллисекунд (мс). Canon 50d dSLR указана с задержкой 131 мс. ^[10]

Во многих случаях задержка автофокуса (АФ) 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 автофокусировки более заметна. Большинство систем автофокусировки используют контраст для определения фокуса; в ситуациях с низким контрастом 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 затвора [ править ]

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

Затвор проектора [ править ]

При проецировании фильмов ставень пропускает свет от фонарного столба, чтобы осветить пленку на проекционном экране. Чтобы избежать мерцания, затвор с вращающимся диском с двумя лезвиями пропускает свет два раза на кадр пленки. Есть также модели с тройными лопастями, которые пропускают свет три раза за кадр (см. « Постоянство зрения» ).

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

См. Также [ править ]

• Фотографический объектив
• Затвор камеры Керра
• Система активного затвора 3D

Ссылки [ править ]

Веб-ссылки [ править ]

• «Ранняя фотография: Ставни» . www.earlyphotography.co.uk . Проверено 14 июня 2018 .

Викискладе есть медиафайлы по теме шторки камеры .