Характеристики и механизми на обектива
Атрибути и механизми на обектива
Първите лещи бяха твърдо монтирани на камерата, след това (с появата на сменяеми лещи) се появи монтиране с резба и след създаването на автоматични камери, оборудвани с широка гама от лещи, методът на байонетно монтиране стана основен. Тази връзка осигурява бърз монтаж и демонтаж на обектива, голям диаметър на приемния отвор, възможност за комуникация между обектива и камерата с автоматичен контрол на експозицията, фокусиране. За широкото използване на различни обективи с различни камери е разработена система от взаимозаменяеми адаптерни рамки (адаптери). Характеристика на обектива е наличието на механична или (и) електрическа връзка с камерата, което прави възможно използването му като канал за предаване на информация. При неавтоматични камери управлението на блендата се извършва с помощта на тласкач, който извършва възвратно-постъпателно движение, или лост (каишка). За взаимодействието на устройствата, разположени в обектива и камерата, широко се използват механични и електрически връзки и техните комбинации.
Афокално прикрепване
Промяната на фокусното разстояние на оптичната система се постига чрез използване на афокални приставки или преобразуващи лещи, монтирани пред обектива. С тези приставки можете да конвертирате обектив на нормален 35-милиметров филмов фотоапарат в обектив рибешко око, телеобектив и дори вариообектив.
Конвертор
Преобразувателят (конвертор) е оптична система, инсталирана между тялото на камерата и обектива за снимане, за да увеличи фокусното разстояние (без да променя стойностите на скалата на разстоянието), което ви позволява да получите по-голям мащабИзображения. В оптичната система конверторната леща действа като отрицателна (разсейваща) леща. Самата система е комбинация от изпъкнала събирателна (снимачна леща) и допълнителна вдлъбната разсейваща (конверторна) леща и, работейки като събирателна леща, осигурява увеличено изображение на обекта. Самата оптична схема на преобразувателя, като правило, се състои от 4-6 компонента, включително от 4 до 7 лещи, и осигурява увеличение в диапазона от 1,5 до 3. Основната характеристика на преобразувателя е, че увеличава фокусното разстояние на използвания обектив, независимо от неговата абсолютна стойност. За да се определят характеристиките на експозицията при работа с преобразувател, зададената експозиция без преобразувател трябва да се умножи по квадрата на увеличението на преобразувателя, т.е. относителната бленда (скорост на затвора) трябва да се увеличи с броя на стъпките, равни на увеличението на преобразувателя. Използването на преобразувател позволява да се намалят цената, теглото и общите размери на оптичната система обектив-преобразувател в сравнение с подобен дългофокусен обектив за снимане, т.е. да се направи по-компактен и транспортируем. Освен това се запазва минималното фокусно разстояние, не се изисква допълнително префокусиране на обектива (освен при снимане от много близко разстояние), разширява се обхватът на работа на камерата без статив и най-важното е, че функционалността на семейството сменяеми обективи се удвоява (което означава количествено увеличение на броя на условните обективи).
Механизъм за фокусиране
Фокусирането на обектива се извършва главно чрез преместване на предния компонент на оптичната система или преместване на целия обектив. Тези методи имат недостатъци, които се елиминират при използванеобективи с вътрешно фокусиране, при които общата дължина на обектива се запазва, а фокусирането се извършва с помощта на подвижни компоненти (предни, задни или междинни;). При някои фотоапарати (технически, репродукционни) при фокусиране обективът остава неподвижен, а устройството, което носи фотоматериала, се движи спрямо него. Този метод ви позволява точно да получите зададените размери на изображението.
Ръчен фокус. В зависимост от вида на камерата, нейната сложност, предназначение, условия на снимане се използват различни методи и средства за ръчно фокусиране. В камера с далекомер фокусирането се извършва според далекомера, в рефлексна камера - според елементите на оценка на остротата (матова повърхност, оптичен клин, микрорастер и др.). При мащабните камери обективът се настройва според скалата на разстоянието (въз основа на резултатите от визуална оценка на разстоянието до обекта), фиксирана настройка на обектива на хиперфокално разстояние или безкрайност, зоново фокусиране чрез символи. Тези методи за фокусиране са субективни и не са много точни. В същото време те осигуряват високо качество на изображението поради факта, че използват късофокусни лещи, които гарантират значителна дълбочина на полето. Освен това увеличението на печата обикновено е малко.
Далекомер
Далекомерът е устройство, използвано за измерване на разстоянието между обекта и равнината на изображението му във фотоапарата. Обикновено далекомерът е комбиниран с визьора и е свързан към снимачния обектив, което значително опростява процеса на фокусиране. В зависимост от естеството на полученото изображение, далекомерите се предлагат с насложено изображение и с разделено изображение. Първо, критерият за прицелванечрез разстояние, изображенията на обекта, който се снима, се наслагват едно върху друго, за последното, връзката на две полуизображения на един и същ обект от двете страни на разделителната линия. Намаляването на две линии на видимост до една точка се извършва с помощта на огледални, призматични, клиновидни (има две модификации) оптични компенсатори. Една модификация на клиновиден оптичен компенсатор се състои от две цилиндрични лещи, които работят като плоскопаралелни плочи, когато обектът е в безкрайност. При приближаване на обект чрез завъртане на една от лещите се образува оптичен клин, който отклонява лъча. Втората модификация е система от клинове, въртящи се в обратна посока.
В огледално-рефлексната камера се използва матово стъкло, за да се наблюдава изображението, образувано от обектива. Това е плоскопаралелна пластина, чиято една от повърхностите е с неправилно зърно (матирана) и се използва за оценка на остротата на изображението. Матираното стъкло ви позволява да наблюдавате реално обърнато изображение на обекта в хоризонтална равнина. Характеристиките на матираното стъкло (яркост), матираната повърхност (точност на оценката на остротата, дълбочина на рязкост) се определят от качеството на работната повърхност. Едрото зърно създава ярко изображение (с цената на намалено разсейване, което води до увеличено пропускане на светлина), но затруднява преценката на остротата. Намаляването на разсейването на светлината увеличава дълбочината на полето във визьора в сравнение с дълбочината в прозореца на рамката, което въвежда допълнителни грешки в оценката на остротата. Компромисно решение на комбинация от характеристики на яркост и точност се счита за оптимално. Матираното стъкло се предпочита при работа с нормални идълги лещи.
Фокусни клинове
Оптичната система на фокусиращите клинове е базирана напринципа на разделяне на изображението.Фокусиращите клинове са направени от две цилиндрични призми, вградени в централните части на фокусиращия екран. Когато лещата не е на фокус, клиновете образуват изображение, където една част от обекта е изместена спрямо другата; когато е на фокус, разделените части се събират в едно изображение. Недостатъците на клиновете включват трудността при оценяване на рязкостта върху повърхности с нисък контраст, текстурирани, които нямат ясни контури на обекта и с малък относителен отвор на лещата.
Микрорастър
Microraster е оптична растерна система, при която изображението на обект се предава елемент по елемент. Въпреки предаването бит по бит,фотографътвижда непрекъснато изображение. Микрорастърът е оптична повърхност с правилна структура под формата на три-, четиристранни пирамиди или микролещи с височина не повече от 0,03 mm. В случаите, когато фокусирана леща дава изображение, което не съвпада с равнината, минаваща през върховете на пирамидите, всяко лице на призмата отклонява лъчите на светлината, дава собствен образ, което води до размазване. Когато равнините съвпадат, изображението става без трептене, растер и рязко. Използването на микрорастер позволява да се получи изображение, което е по-ярко, отколкото върху матова повърхност, и да се повиши точността на оценката на остротата на статични обекти.
Фокусиращ екран
За обикновени видове фотография с използване на оптични приставки, както и макро- и микрофотография за научни изследвания се използват SLR камери с вграден фокусиращ екран. Стандартният екран за фокусиране има три основни елемента:матова повърхност (често френелова леща), микрорастерен пръстен, вътре в който са поставени фокусиращи клинове. Това дава възможност да се оцени остротата по матовата повърхност на цялото поле, чрез микрорастер или чрез клинове.
Визьор
Визьор - оптична система за определяне на границите на пространството на обекти (граници на кадър), изобразени от обектива върху фотографски материал. Делят се на непаралаксни и паралаксни. Визьорите без паралакс са визьори, чиято оптична ос съвпада с оптичната ос на снимачния обектив (например в SLR фотоапарат, където обективът е един от компонентите на оптичната схема на визьора), паралаксните визьори са тези, при които тези оси не съвпадат (рамка, оптичен визьор на нерефлексна камера). Те също са разделени на постоянни (твърдо вградени в тялото на камерата) и взаимозаменяеми. Към визьорите се налагат следните изисквания: съответствие на зрителното поле на визьора с изображението в прозореца на рамката; възможността за получаване на директно изображение; възможност за работа със сменяеми лещи, лекота на използване. Рамков визьор - устройство, изработено от непрозрачна плоча с отвор за гледане (диоптър) и рамка, разположена пред нея, указваща границите на рамката. Разновидност на рамковия визьор е тетраедрична призма, едната страна на която действа като рамка, а другата като прозорец за гледане. Рамковите визьори са оборудвани предимно с кутии за подводно снимане, в съвременните камери те се намират като допълнителни устройства.
Визьорът на Галилео е обърнат галилеев зрителен обхват. Състои се от късофокусен негативен обектив (правоъгълна плоско-вдлъбната леща) и дългофокусен положителен окуляр.Системата на Галилео предоставя въображаемо директно намалено изображение на обекта.
Визьорът Albad решава проблема с получаването на ясно изображение на границите на полето. Има рамка, поставена близо до окуляра. Самата рамка не се вижда от окото, в което попада нейният въображаем образ, отразен от полупрозрачно покритие, нанесено върху вдлъбнатата повърхност на лещата. Позицията на рамката е избрана по такъв начин, че изображението й да е в паралелен сноп от лъчи, т.е. изглежда, че е разположено в безкрайност.
Визьор със светеща рамка. За ограничаване на полето на визьора се използва и схема, при която осветената рамка е разположена в отделен канал. Зад дифузионния екран е монтирана непрозрачна прорезна плоча. Разположението на рамката в предната фокална равнина на окуляра осигурява имитация на нейното положение в безкрайност. Рамковото изображение се насочва към окото на фотографа с помощта на допълнително огледало и полупрозрачна пластина. Ограничаването на изображението се реализира чрез наслагване на изображението на осветената рамка върху изображението във визьора.
Визьорът тип тръба Kepler формира реално изображение, обърнато отгоре надолу и отляво надясно. За получаване на директно изображение се използва обръщаща система (леща или призма). При еднакво увеличение и фокусно разстояние на обектива разглежданата система е по-дълга от системата Галилео с две фокусни разстояния на окуляра.
Универсалният визьор се използва при фотоапарати със сменяеми обективи и осигурява съответно изменение на зрителното поле. Полето на визьора е ограничено с механични или оптични методи. Най-простото устройство от този тип е набор от сгъваеми рамки с подходящ размер.По-сложно е устройството, при което размерите на полето се променят с помощта на подвижни маскиращи елементи. Предпочитат се призматични и телескопични системи с променливо увеличение, където с намаляване на ъгловото поле на визьора се запазват неговите линейни размери. Това се постига чрез промяна на фокусното разстояние на оптичната система на визьора или чрез инсталиране на подходящ преден компонент на системата, монтиран на купола.
Визьорът на рефлексната камера е афокална оптична система без паралакс, състояща се от обектив, система за завъртане и окуляр, т.е. това е тръба на Кеплер с огледално-призматична система за завъртане. Като окуляр, като правило, се използва залепен просветен ахромат. В огледално-рефлексен фотоапарат се използва призмен визьор, в който се формира директно неогледално изображение с помощта на петстранна призма - пентапризма. В зависимост от използваната оптична система на визьора, оста на окуляра може да бъде успоредна на оста на снимачния обектив или наклонена спрямо нея под ъгъл 45°, 90°. Като елементи за гледане на изображението се използват матово стъкло, полева леща, френелова леща, светлозащитен вал с лупа и приставка за лупа.