Функциональные свойства

Функциональные свойства определяют приспособленность фотоаппарата к выполнению своего основного назначения - обеспечения качественного изображения на светочувствительном материале при различных условиях фотосъемки.

Качество изображения на светочувствительном материале характеризуется четкостью, яркостью и форматом кадра. Все эти оптические характеристики напрямую связаны с качеством используемого в фотоаппарате объектива и его параметрами (см. выше).

Четкость оптического изображения характеризуется степенью различимости точек, контуров и деталей оптического изображения. Она зависит от разрешающей способности объектива, равномерности экспонирования светочувствительного материала, точности определения и установки экспозиции,точности фокусировки.

Разрешающая способность объектива характеризует способность объектива четко воспроизводить мельчайшие детали объекта.

Измеряется разрешающая способность при помощи мир - стеклянных пластинок, на которые нанесены стандартные рисунки из чередующихся темных и светлых штрихов с закономерно изменяющейся частотой. Оценивается разрешающая способность по максимальному числу линий, которое объектив при наибольшем действующем отверстии способен изобразить раздельно на 1 мм длины в плоскости изображения (при условии, что ширина линий равна ширине промежутков между ними).

Современные объективы обладают большой разрешающей способностью порядка сотен линий на миллиметр. Чтобы иметь представление о том, насколько велика подобная разрешающая способность, достаточно отметить, что здоровый человеческий глаз с расстояния наилучшего зрения (25 - 30 см) при хорошем освещении может различить в одном миллиметре не более десяти линий.

Равномерность экспонирования светочувствительного материала по полю кадра определяется характеристиками объектива и типом затвора фотоаппарата. Яркость изображения не одинакова по всему полю зрения объектива. Центр поля всегда ярче, чем края. Особенно заметен спад освещенности при применении широкоугольных объективов. При диафрагмировании освещенность поля становится более равномерной.

Центральные затворы обеспечивают равномерность времени экспонирования поля кадра. Для шторно-щелевых затворов характерна некоторая неравномерность времени экспонирования (выдержки) для различных участков кадра, что обусловлено неравенством и непостоянством скорости перемещения как открывающей, так и закрывающей шторок.

Последовательное экспонирование по площади кадра через щель при выдержке больше 1/60 с, может стать причиной некоторого нарушения формы изображения движущихся объектов, например, объекты получаются «растянутыми» или «укороченными» в зависимости от совпадения или несовпадения направлений движения щели и объекта.

Съемка с импульсным источником света возможна лишь при таких выдержках, при которых кадровое окно в момент вспышки полностью открыто, иначе экспонируется только часть кадра, равная (или несколько больше) размеру щели.

Затворы со шторками, движущимися вдоль короткой стороны кадра (по вертикали) позволяют достичь большей равномерности экспонирования, чем затворы со шторками, движущимися вдоль длинной стороны кадра (по горизонтали).

Точность определения и установки экспозиции во многом обусловлена системой определения правильной экспозиции в зависимости от освещенности сюжета и светочувствительности пленки, а также системой отработки экспозиции и наличием функции «экспопамять». Замер экспозиции по системе TTL (Through The Lens - «через объектив») является наиболее точным, учитывающим фокусное расстояние объектива, значение рабочей диафрагмы, наличие фильтров, удлинительных колец и других насадок.

Замер экспозиции может быть реализован в различных режимах:

- средневзвешенного экспозамера по кадру, когда принимается во внимание усредненная яркость всего изображения; точечного экспозамера (spot);

- когда измерение яркости производится по небольшой детали;

- матричного (многозонального) экспозамера, когда замер в нескольких точках анализируется микропроцессором фотоаппарата и сравнивается с распределением яркостей на статистически стандартных сюжетах, заложенных в память компьютера.

Система программной отработки экспозиции позволяет установить диафрагму в зависимости от выбранной фотографом выдержки (автоматика с приоритетом выдержки) или выдержку в зависимости от заранее установленной диафрагмы (автоматика с приоритетом диафрагмы). Эти режимы позволяют творчески управлять глубиной резко изображаемого пространства или степенью смазанности быстро движущихся объектов. Кроме того, программная отработка экспозиции позволяет использовать различное сочетание обоих параметров, повышающее выразительность снимка.

Экспопамять (AE - lock) позволяет фиксировать измеренное значение экспозиции в условиях его возможного изменения до момента съемки, например, в случаях изменения композиции кадра после того, как экспозиция была замерена по детали, расположенной в его центральной части.

Наиболее предпочтительными являются фотоаппараты, в которых точечный экспозамер с экспопамятью не совмещен с режимом точечной автоматической фокусировки.

Точность фокусировки объектива определяется точностью установки механических и оптических компонентов объектива, способом фокусировки, техническим совершенством фокусировочных устройств, диапазоном работы системы автоматической фокусировки объектива. Режимы точечной и следящей автофокусировки обеспечивают меньшую погрешность фокусировки.

Яркость изображения, формируемого объективом (светосила) прямо пропорциональна квадрату диаметра действующего отверстия объектива и обратно пропорциональна квадрату фокусного расстояния объектива.

Высокая светосила расширяет возможности качественной съемки быстродвижущихся объектов и спортивных моментов, требующих коротких выдержек, съемки в слабоосвещенных помещениях, в сумерках, съемки в театрах, в спортивных залах, ночные съемки улиц.

При расчете геометрического относительного отверстия объектива (теоретического) не учитываются потери света в объективе за счет поглощения массой стекла, отражения и рассеяния поверхностями линз.

Потери света за счет поглощения сравнительно невелики; в среднем можно считать, что на протяжении 1 см длины хода луча в массе оптического стекла теряется 1% света. Потери же за счет отражения значительно больше - в среднем теряется 5% света на каждой границе воздух-стекло, стекло-воздух.

Конструкции фотообъективов весьма различны: наряду с применением объективов, состоящих всего из одной линзы (монокль), применяются сложные объективы, имеющие 8-10 границ стекло-воздух. В простейших объективах потери света составляют всего лишь около 10%, а в сложных доходят до 50% и больше. В связи с этим существует понятие эффективного относительного отверстия объектива и эффективной светосилы, то есть светосилы с учетом световых потерь.

Эффективная светосила выражается как

^{S =}

где:

S - эффективная светосила;

d - диаметр действующего отверстия объектива;

f - фокусное расстояние объектива;

t - коэффициент светопропускания объектива

Для увеличения светопропускания объективов оптическая промышленность использует технологию просветления оптики. Она заключается в нанесении на поверхности линз тончайших прозрачных пленок из материалов с показателем преломления, меньшим, чем у стекла. Толщину и показатель преломления пленки подбирают так, чтобы световые волны определенной длины световой волны, отраженные от границ воздух-пленка и пленка-стекло, были в противофазе и гасили друг друга.

В связи с тем, что каждая просветляющая пленка оказывает избирательное действие, то есть увеличивает пропускание световых волн определенной длины, однослойное просветление не является эффективным. Поэтому в современных фотографических объективах все чаще применяют многослойное просветление, которое в значительной степени уменьшает отражение света от поверхностей линз и тем самым увеличивает коэффициент светопропускания объектива, а значит и эффективную светосилу, и улучшает точность цветопередачи. Коэффициент отражения при многослойном просветлении для видимого диапазона длин волн практически постоянен и не превышает 0,005. Объективы с многослойным просветлением обозначают буквами МС (Multy coating) перед названием объектива, например, «МС Гелиос - 44М».

Значение просветления объективов заключается не только в повышении светосилы. Световое изображение, полученное непросветленными объективами, при прочих равных условиях обладает меньшей контрастностью. Происходит это потому, что часть света, отраженного поверхностями линз объектива (начиная со второй поверхности) рассеивается и, не принимая участия в построении изображения на светочувствительном материале, создает некоторую равномерную засветку всего изображения.

Площадь, на которой объектив дает изображение, ограничена размерами кадра, т.е. форматом кадра. Междуформатом кадрафотоаппарата и величиной фокусного расстояния существует закономерная связь: чем больше формат аппарата, тем больше и фокусное расстояние установленного на нем объектива. Фокусное расстояние объектива обычно равно или близко к диагонали того кадра, для которого объектив предназначен (рис. 38).

Значение формата аппарата очень велико. Каким бы отличным в техническом отношении ни был негатив, при увеличении качество фотоснимков снижается: повышается зернистость изображения, снижается резкость, всякие мелкие дефекты (точки, мелкие царапины и т. п.) почти незаметные при контактной печати, при увеличении (особенно более, чем в 10 раз) становятся очень заметными.

Обеспечение качественного изображения на светочувствительном материале определяетсявозможностью точной компоновки кадра, приспособленностью фотоаппарата к съемке при недостаточном освещении, к изменению масштаба снимаемых объектов, к съемке быстродвижущихся объектов, возможностью фотографирования в широком диапазоне освещенностей различных сюжетов, возможностью оперативного управления процессом съемки.

Возможность точной компоновки кадра определяется типом видоискателя, наличием кадрирующих и параллаксных рамок в поле зрения видоискателя, степенью соответствия углового поля зрения видоискателя угловому полю объектива.

Приспособленность фотоаппарата к съемке при недостаточном освещении зависит от светосилы объектива, наличия встроенной лампы-вспышки и ее характеристик, возможности отработки затвором длительных выдержек, возможности подсоединения отдельной вспышки.

Приспособленность фотоаппарата к изменению масштаба снимаемых объектов зависит от возможности изменения фокусного расстояния объектива. В фотоаппаратах изменение масштаба снимаемых объектов может осуществляться различными способами: применением панкратического объектива (зум-объектива), афокальных насадок, представляющих собой систему линз в оправе, закрепляемых на объективе, сменой основного объектива.

Смена основного (штатного) объектива возможна в том случае, когда он съемный, то есть оправа объектива имеет резьбу или замок для присоединения к корпусу фотоаппарата и если сменный объектив по рабочему отрезку и конструкционным особенностям подходит к данному фотоаппарату.

Наиболее удобно пользоваться при смене объектива зеркальными фотоаппаратами. В тоже время использовать для изменения масштаба изображения сменные объективы менее удобно, чем пользоваться зум-объективом, поскольку приходится прерывать фотосъемку и, кроме того, невозможно плавное изменение масштаба изображения.

Пригодность фотоаппарата для макросъемки (съемки сравнительно малых предметов или их деталей, при которой масштаб получаемых на фотоматериале изображений лежит в пределах от 1:5 до 20:1) зависит от ближнего предела фокусировки, в связи с тем, что укрупнение масштаба изображения требует приближения съемочного аппарата к объекту съемки (иногда до нескольких сантиметров) и выдвижения объектива. Наиболее удобны для макросъемки зеркальные фотоаппараты, так как они позволяют точно компоновать кадр.

Типичными обозначениями режима макросъемки являются изображение тюльпана, слово Macro.

Приспособленность фотоаппарата к съемке быстродвижущихся объектов определяется наличием у затвора фотоаппарата коротких выдержек: 1/500 - 1/1000 секунды.

Пригодность фотоаппарата к самосъемке о пределяется возможностью задать временной интервал задержки срабатывания затвора, обычно равный 10 или 12 секундам. Некоторые фотоаппараты оснащаются пультами дистанционного управления на инфракрасных лучах, которые позволяют расширить временные возможности автоспуска.

Типичные обозначения режима «автоспуск»: изображение часов, слово Self.

Некоторые фотоаппараты обладают возможностями многократного автоспуска, позволяющего автоматически отснять несколько кадров подряд с интервалом в секунду или две, а также возможностями программирования автоспуска, позволяющими фотоаппарату автоматически, без участия человека, отснять последовательность кадров, через заранее установленный промежуток времени (обычно от десяти секунд до одного часа).

Дополнительные эксплуатационные возможности, обеспечивающие качество получаемого изображения при фотографировании различных сюжетов в широком диапазоне освещенностей:

- автоматическое включение встроенной фотовспышки. При включении данного режима фотовспышка будет срабатывать при недостаточном освещении и отключаться при достаточном освещении.

- принудительное включение вспышки. В этом режиме вспышка срабатывает всегда, вне зависимости от условий освещенности. Позволяет смягчить резкие тени при создании портретов при прямом солнечном свете, сбалансировать уровень яркости объектов переднего плана и фона.

- принудительное отключение вспышки. В этом режиме вспышка отключается при любых условиях освещенности, что позволяет сохранить тона естественного освещения не подавляя мягкий свет и детали текстуры; при фотографировании через стекло - устранить вредные влияния отражения (блики, вызывающие засветку светочувствительного материала).

- синхронизация вспышки с длительными выдержками. При использовании этого режима фотоаппарат устанавливает более продолжительную выдержку, достаточную для того, чтобы светочувствительный материал наряду со светом вспышки получил необходимое количество естественного света, отраженного от объектов фона. С практической точки зрения режим улучшает проработку деталей объектов фона, расположенных вне досягаемости вспышки.

- многократная вспышка. Позволяет производить многократное экспонирование посредством последовательности быстрых включений вспышки: при съемке с частотой 2-3 кадра в секунду (winder); до 5 кадров в секунду (motor); на один и тот же кадр (strobe).

- синхронизация вспышки с короткими выдержками. В этом режиме увеличивается длительность светового импульса лампы-вспышки до времени пробега щели в шторно-щелевом затворе. Такой режим позволяет осуществлять съемку в условиях недостаточной освещенности объекта при любых выдержках, вплоть до самой короткой (1/8000 с).

Автоматическое управление вспышкой в режиме TTL Режим автоматической системы экспозиции, измеряющей через объектив камеры интегральную освещенность объекта (естественную, совместно со светом вспышки) и отключающую вспышку в момент, когда полная экспозиция становится достаточной для получения качественного изображения на светочувствительном материале.

Используется в зеркальных (SLR - Single Lens Reflex) камерах высокого класса. Избавляет фотографа от каких-либо дополнительных расчетов или ручной установки режимов (в частности - диафрагмы). Полностью учитывает реальные условия освещения и дает возможность использовать сложные схемы освещения, такие как отражение света вспышки от потолка или стен (непрямое освещение) или работа с несколькими синхронными вспышками, расположенными в разных местах.

Режим «выдержка от руки» позволяет фотоаппарату сохранять открытым затвор в течение времени от нажатия на кнопку затвора до момента ее отпускания. Дает возможность устанавливать время экспонирования, от нескольких секунд до нескольких минут и более.

Уменьшение эффекта «красных глаз». Эффект «красные глаза», возникающий при фотографировании со вспышкой в условиях недостаточной освещенности вследствие отражения направленного света вспышки от сетчатки человеческих глаз, уменьшается в фотоаппаратах либо путем предварительной последовательности коротких проблесков вспышки перед включением мощного основного импульса вспышки, либо генерирования предварительного светового импульса специальным осветителем белого или красного цвета.

При этом глаза человека реагируют на предварительные световые импульсы сужением зрачков, благодаря чему открытая площадь сетчатки глаз уменьшается, вызывая уменьшение эффекта «красных глаз».

Режим мультиэкспозиции позволяет неоднократно экспонировать один и тот же кадр посредством отключения протяжки пленки и сохранения независимого взвода затвора. Дает возможность создавать эффекты сочетания изображений различных сцен на одном снимке.

Возможность изменения формата изображения реализована в фотоаппаратах системы APS и в некоторых 35-мм фотоаппаратах, где имеется режим «Panoramic» («панорама»).

Если в 35-мм фотоаппаратах, установка режима «панорама» сопровождается изменением формата окна видоискателя и формата кадрового окна и негатива, то в фотоаппаратах системы APS изменение формата изображения не отражается на формате кадрового окна. Изменяется только формат окна видоискателя для обеспечения правильной компоновки кадра.

Дата добавления: 2015-09-02