М Е Х А Н И З М
наводки на резкость
Для получения резкого изображения предмета необходимо установить объектив фотоаппарата на определённом расстоянии от фотоплёнки или ПЗС матрицы. Эта операция называется наводкой на резкость, или фокусированием изображения, а применяемый для этой цели механизм — фокусировочным устройством. Следует отметить, что в фотокамерах – «мыльницах» механизм фокусирования отсутствует — фокусное расстояние подобрано в них так, чтобы обеспечить резкость в широком диапазоне расстояний.
Наводка на резкость в большинстве камер осуществляется частичным вывинчиванием первой, передней линзы объектива. Фокусирование достигается за счёт изменения фокусного расстояния объектива при неизменном положении его в камере.
Контроль точности наводки на резкость осуществляется:
- с помощью шкалы расстояний (во всех полупрофессиональных и профессиональных камерах);
- по матовому стеклу или жидкокристаллическому дисплею (в зеркальных камерах);
- с помощью клинового устройства (в плёночных зеркальных камерах);
- с помощью дальномера (в плёночных камерах с телескопическим видоискателем).
Ф О К У С И Р О В А Н И Е
с помощью матового стекла
Фокусирование осуществляется путём непосредственного наблюдения за изображением, создаваемым самим объективом фотоаппарата. Точность фокусирования при этом, кроме точности самого фотоаппарата, зависит от остроты зрения фотографа, а также зернистости матового стекла (чем тоньше матировка стекла, тем выше точность).
Ф О К У С И Р О В А Н И Е
с помощью клинового устройства
В дополнение к матовому стеклу в плёночных зеркальных фотокамерах иногда используется клиновое устройство (см. рисунок 09). В общем случае это устройство состоит из двух маленьких полукруглых стеклянных клиньев, расположенных в центре матового стекла. Наклонные грани этих клиньев имеют общую точку пересечения, которая находится в одной плоскости с матированной поверхностью матового стекла.
Рис. 09. Изображение клиновидного устройства
Наблюдая за изображением на матовом стекле, фотограф одновременно видит часть этого изображения в пределах поля клиньев. Это поле чётко разделено линией пополам. Контуры изображения, расположенные в двух половинках поля, совпадают в тот момент, когда изображение на матовом стекле достигает предельной резкости (см. рисунок 10).
Рис. 10. Наводка на резкость
с помощью клиновидного устройства
Ф О К У С И Р О В А Н И Е
с применением оптического дальномера
Способ наводки на резкость основан на применении оптического дальномера, механически связанного с оправой объектива камеры.
Дальномерами вообще называют приборы, предназначенные для определения расстояния. Наиболее точными являются оптические дальномеры. Принцип действия таких дальномеров основан на том, что если наблюдать предмет с двух точек А и Б (см. рисунок 11, 1), отстоящих друг от друга на расстояние АБ, называемой базой дальномера, то с изменением расстояния от наблюдателя до предмета угол alpha, образованный линиями наблюдения, будет также изменяться: чем расстояние больше, тем этот угол меньше, и наоборот.
В фотографических аппаратах применяются монокулярные дальномеры, то есть сконструированные так, что наблюдение ведётся одним глазом. На рисунке 11, 2 приведена принципиальная схема такого дальномера. Дальномер состоит из двух плоских зеркал 1 и 2, из которых зеркало 1 полупрозрачно и укреплено неподвижно. Зеркало 2 установлено на некотором расстоянии от зеркала 1.
Рис. 11. Применение оптического дальномера
Если поместить глаз позади зеркала 1, как показано на схеме, и наблюдать какой либо предмет впереди зеркала, то в дальномере будут видны два изображения этого предмета: одно непосредственно сквозь полупрозрачное зеркало 1, а второе — отражённое зеркалом 2, а затем зеркалом 1. Изображения эти обычно не совпадают, поэтому контуры наблюдаемого предмета получаются раздвоенными. Но если плавно и медленно поворачивать зеркало 2 вдоль оси 3, то можно достигнуть совмещения обоих изображений в одно.
Таким образом, угол отклонения зеркала 2 можно использовать для определения расстояния до предмета, и если прикрепить к этому зеркалу стрелку 4 и поместить у конца её соответственно отградуированную шкалу расстояний, то показания дальномера можно будет просто считывать со шкалы.
Дальномеры фотоаппаратов механически связаны с оправой объектива, движение которого, совершаемое при наводке на резкость, передаётся подвижному зеркалу, чем автоматически осуществляется наводка на резкость. Следовательно, дальномер в фотоаппарате служит не столько для определения расстояния, сколько для фокусирования изображения.
В целях облегчения использования фотоаппаратом и ускорения подготовки его к съёмке практически во всех современных фотоаппаратах видоискатель и дальномер совмещаются в одном поле зрения, что позволяет фотографу, не отводя глаз от аппарата, проводить одновременно кадрирование фотоснимков и наводку на резкость.
Ф О К У С И Р О В А Н И Е
с помощью шкалы расстояний
Фокусирование изображения с помощью шкалы расстояний основано на том, что каждому расстоянию от объектива до фотографируемого объекта соответствует строго определённые фокусные расстояния объектива, при котором изображение на плёнке достигает максимальной резкости. Это позволяет рассчитать заранее и построить шкалу для различных расстояний, которая наносится на оправу объектива.
Шкала расстояний представляет собой шкалу из ряда делений и цифр, выражающей расстояние от объекта до фотоаппарата в метрах. Шкалу расстояний также называют метражной, или шкалой дистанций. Шкала расстояний часто имеет следующий вид:
беск. 20 10 7 5 4 3 2,5 2 1,75 1,5 1,25 1
Наводка на резкость с помощью шкалы расстояний осуществляется путём совмещения указателя (индекса) с делением шкалы, соответствующей расстоянию от фотографируемого объекта до фотоаппарата.
Не зависимо от последующей градуировки шкала расстояний всегда начинается со знака лежачей восьмёрки, называемого знаком бесконечности. Цифра на противоположном конце шкалы указывает на минимальное фокусное расстояние, допускаемое фокусировочным устройством объектива.
Установка индекса объектива на знак бесконечности называется установкой на бесконечность. Это положение объектива является исходным.
Точность наводки на резкость при помощи шкалы расстояний, при прочих равных условиях, в основном зависит от точности определения расстояния фотографом «на глаз».
ГИПЕРФОКАЛЬНОЕ РАССТОЯНИЕ
Существуют фотоаппараты, у которых полностью отсутствует фокусировочные устройства. «Как же тогда производится наводка на резкость?» — скажете Вы. Ответ один — у этих фотоаппаратов все фотографии получаются резкими, поскольку объектив у них установлен на гиперфокальное расстояние.
Проведём такой опыт. Возьмём фотоаппарат с матовым стеклом и наведём его на достаточно отдалённый предмет (Солнце). Потом можно обнаружить, что на матовом стекле будут резкими не только облака, расположенные в миллионы раз ближе к солнцу, но также (при опускании фотоаппарата) и другие предметы, в десятки раз ближе облаков. На этом, кстати, и основан способ установки объектива на бесконечность.
Гиперфокальное расстояние можно определить по формуле:
H=f²/(k·d), где
H — гиперфокальное расстояние;
f — главное фокусное расстояние объектива;
k — знаменатель относительного отверстия (число диафрагмы);
d — диаметр диска нерезкости.
Замечательная особенность гиперфокального расстояния состоит в том, что если произвести наводку на резкость на предмет, расположенный от объектива на гиперфокальное расстояние, то на плёнке аппарата окажутся резкими все предметы, расположенные начиная от половины гиперфокального расстояния до бесконечности.
Так, например, гиперфокальное расстояние объектива с фокусным расстоянием 10,5 см при числе диафрагмы 3,5 равно 30 м. Это значит, что глубина резкости при установке фотоаппарата на бесконечность равна от 30 м до бесконечности, а при установке на резкость при 30 м. — от 15 м до бесконечности. Пользуясь этим, можно жёстко установить объектив в фотоаппарате так, что наводку на резкость вообще не придётся производить. Так поступают в камерах – «мыльницах», выбирая наибольшее число диафрагмы и короткофокусный объектив.
А В Т О М А Т И Ч Е С К А Я
фокусировка(в цифровых камерах)
В цифровых камерах часто реализуется технология фокусировки AiAF (автоматическая фокусировка с искусственным интеллектом), в которой широкое поле замера используется для вычисления фокусного расстояния с высокой точностью. Безупречная фокусировка обеспечивается даже для объектов, немного смещённых относительно центра.
Камера может также автоматически фокусироваться по центру кадра, если такой режим включен.
Изображение в видоискателе и снимаемое изображение.
При съёмке изображения обычно записывается большая область, чем видна в видоискателе. Фактическую снимаемую область можно проверить только на жидкокристаллическом мониторе. Кроме того, в связи с устройством телескопического видоискателя, область, видимая в видоискателе, может отличаться от снимаемой области. Чем ближе объект расположен к объективу, тем более заметна разница. В некоторых случаях, при съёмке с близкого расстояния некоторые части изображения, видимые в видоискателе, не попадут на записанное изображение. При съёмке крупным планом рекомендуется пользоваться жидкокристаллическим монитором.
Вспомогательный луч света для автоматической фокусировки.
В определённых условиях (например, при недостаточной освещённости) иногда при нажатии наполовину кнопки спуска затвора загорается дополнительный луч света для автоматической фокусировки.
Вспомогательный луч автоматической фокусировки может быть отключён. Это необходимо, например, при съёмке животных в темноте, чтобы не вспугнуть животное. Однако имейте ввиду следующее обстоятельства:
- при отключении вспомогательного луча света автоматической фокусировки камеры при недостаточном освещении затрудняется;
- при наполовину нажатой кнопке спуска затвора лампа уменьшения эффекта «красных глаз» может срабатывать даже при выключенном вспомогательном луче автоматической фокусировки.
