Jump to content

Затвор (фотография)

(Перенаправлено из цикла затвора )
Ранний (1875 г.) быстродействующий затвор работы А. А. Пирсона из Лидса.

В фотографии затвор , — это устройство, которое пропускает свет в течение определенного периода времени, подвергая воздействию света фотопленку или светочувствительный цифровой датчик чтобы запечатлеть постоянное изображение сцены. Затвор также можно использовать для пропускания импульсов света наружу, как это видно в кинопроекторе или сигнальной лампе . Для управления временем экспозиции пленки используется затвор с регулируемой скоростью. Ставня устроена так, что автоматически закрывается через определенный необходимый интервал времени. Скорость затвора контролируется либо автоматически камерой на основе общих настроек камеры, вручную посредством цифровых настроек, либо вручную с помощью кольца снаружи камеры, на котором отмечены различные моменты времени.

Затвор камеры

[ редактировать ]
1911 года В «Циклопедии фотографии» ставни разделены на типы «рулонные шторы» и «диафрагмы», что примерно соответствует современным типам фокальной плоскости и створкам.

Жалюзи камеры можно установить в нескольких положениях:

Затворы за объективом использовались в некоторых камерах с ограниченной взаимозаменяемостью объективов. Затворы перед объективом, иногда просто крышка объектива , которую снимают и заменяют при необходимости длительной выдержки, использовались на заре фотографии. Использовались и другие механизмы, кроме расширяющегося отверстия и раздвижных штор; достаточно всего, что подвергает пленку воздействию света в течение определенного времени.

Время, в течение которого затвор остается открытым (время экспозиции, часто называемое «выдержкой»), определяется механизмом синхронизации. Первоначально они были пневматическими (составной затвор) или часовыми механизмами , но с конца двадцатого века стали в основном электронными . Механические жалюзи обычно имели настройку времени , при которой затвор открывался при нажатии кнопки и оставался открытым до тех пор, пока она не была нажата снова, лампочка , при которой затвор оставался открытым, пока кнопка была нажата (первоначально приводилась в действие путем сжатия настоящей резиновой груши). ), а также мгновенная экспозиция с настройками от 30 до 1/4000 дюйма для лучших створок, более быстрой для створок в фокальной плоскости и более ограниченной для базовых типов. Время, обратное времени экспозиции в секундах, часто используется для гравировки настроек затвора. Например, маркировка «250» обозначает 1/250». На практике это не вызывает путаницы.

Время экспозиции и эффективная диафрагма объектива должны быть такими, чтобы на пленку или сенсор попадало необходимое количество света. Кроме того, время экспозиции должно быть подходящим для обработки любого движения объекта. Обычно он должен быть достаточно быстрым, чтобы «заморозить» быстрое движение, если только не требуется контролируемая степень размытия изображения , например, чтобы создать ощущение движения.

Большинство затворов имеют переключатель синхронизации вспышки для срабатывания вспышки , если она подключена. 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 усложняли эту задачу. Были разработаны специальные лампы-вспышки, которые имели длительное горение, освещая сцену на все время, необходимое щели фокальной плоскости затвора для перемещения по пленке. Эти проблемы были по существу решены для затворов без фокальной плоскости с появлением электронных вспышек , которые срабатывают практически мгновенно и дают очень короткую вспышку.

При использовании затвора в фокальной плоскости со вспышкой, если затвор установлен на выдержку X-синхронизации или медленнее, при срабатывании вспышки будет экспонирован весь кадр (в противном случае будет экспонирован только участок пленки). Некоторые электронные вспышки могут производить более длинный импульс, совместимый с затвором в фокальной плоскости, работающим на гораздо более высоких выдержках. Затвор в фокальной плоскости по-прежнему будет приводить к искажениям затвора в фокальной плоскости быстро движущегося объекта.

В кинематографии используется поворотный дисковый затвор в кинокамерах — непрерывно вращающийся диск, который скрывает изображение с помощью зеркального зеркала во время прерывистого движения между кадрами. Затем диск вращается в открытую часть, на которой виден следующий кадр пленки, удерживаемый регистрационным штифтом .

Затвор в фокальной плоскости

[ редактировать ]
Фокальный затвор. Пластиковые шторы перемещаются вертикально.

Затвор в фокальной плоскости расположен прямо перед пленкой, в фокальной плоскости , и перемещает диафрагму поперек пленки до тех пор, пока не будет экспонирован весь кадр. Фокальные ставни обычно выполняются в виде пары светонепроницаемых тканевых, металлических или пластиковых штор. При выдержках, длиннее определенной точки (известной как выдержка X-синхронизации затвора), которая зависит от камеры, одна шторка затвора открывается, а другая закрывается после правильного времени экспозиции. При выдержках, превышающих выдержку X-синхронизации, верхняя шторка затвора перемещается по фокальной плоскости, а вторая шторка следует за ней, эффективно перемещая щель поперек фокальной плоскости до тех пор, пока каждая часть пленки или сенсора не будет экспонирована для правильное время. Эффективное время экспозиции может быть намного короче, чем у центральных затворов, за счет некоторого искажения быстродвижущихся объектов.

Затворы в фокальной плоскости имеют преимущество перед центральными створоками, позволяя использовать сменные линзы, не требуя отдельного затвора для каждой линзы. (Листчатые жалюзи за объективом также позволяют заменять объектив с помощью одного затвора.)

У них также есть ряд недостатков:

  • Искажение быстродвижущихся объектов: хотя ни одна часть пленки не экспонируется дольше времени, установленного на циферблате, один край пленки экспонируется значительно позже другого, так что, например, горизонтально движущийся затвор будет удлините или укоротите изображение автомобиля, несущегося в том же или противоположном направлении движения затвора.
  • Они более шумные, что вредит откровенным фотографиям и фотографиям природы.
  • Их более сложная механическая конструкция приводит к более короткому сроку службы, чем у других конструкций жалюзи.
  • Если в фотоаппарате с фокальным затвором оставить солнечный свет, падающий на объектив (и зеркало вверху для зеркалки), можно прожечь дыру в закрытой шторке неметаллического затвора.
  • Дрожание камеры из-за воздействия больших штор быстро начинает и останавливается. Разработчики фотоаппаратов научились преодолевать удары по зеркалу зеркальной фотокамеры, включив в некоторые камеры функцию блокировки зеркала . Это устраняет дрожание камеры из-за большого хлопающего зеркала внутри камеры, но не предотвращает дрожание камеры, вызванное самим механизмом затвора. Блокировка зеркала создает еще одну проблему: если зеркало заблокировано, оптический видоискатель нельзя использовать для фокусировки, кадрирования или замера экспозиции. Новее [ когда? ] DSLR-камеры имеют функцию « предварительного просмотра в реальном времени », при которой изображение с основного датчика изображения отображается непосредственно на ЖК-дисплее, поэтому все еще можно сфокусироваться (вручную или в новых моделях с помощью определения контраста) и кадрировать. Это предотвращает большую часть дрожания камеры из-за затвора в фокальной плоскости, поскольку вместо первой шторки используется электронный затвор.

Простая створчатая ставня

[ редактировать ]
Простая створчатая ставня
1. Заслонка
2. Проем, прикрытый створчатым затвором.
3. Диафрагма во время экспозиции
4. Листовая пластинка
5. Механизм ловли
6. Бабочка-весна

Простой лепестковый затвор — это тип затвора камеры, состоящий из механизма с одной или несколькими поворотными металлическими створками, который обычно не пропускает свет через объектив на пленку, но который при срабатывании открывает затвор, перемещая створки, чтобы открыть объектив для необходимое время для экспозиции, затем закрывается.

Простые створчатые ставни имеют одну или две створки, которые поворачиваются так, чтобы при срабатывании света проникать в линзу. Если используются две створки, они имеют изогнутые края, образующие примерно круглое отверстие. Обычно они имеют только одну выдержку и обычно встречаются в базовых фотоаппаратах, включая одноразовые . Некоторые имеют более одной скорости.

Гильотинный затвор

[ редактировать ]

В простейшем варианте гильотинного затвора пластина с диафрагмой скользит по отверстию линзы. Простые версии 1880-х и 1890-х годов часто назывались откидными ставнями. Они работали вертикально и обычно приводились в действие резиновой лентой, пружиной или просто гравитацией. Позже они были приспособлены для горизонтального перемещения в ручных камерах, где они приводились в действие пружиной с натяжением пружины или пневматическим регулированием. [ 1 ]

Поворотный затвор

[ редактировать ]

Простой поворотный затвор

[ редактировать ]

Многие недорогие коробчатые камеры имели затвор, состоящий из круглого металлического диска с пробитым в нем отверстием и подпружиненного спускового рычага, при этом сплошной диск блокировал попадание света в камеру. Когда спусковой рычаг затвора приводится в действие, пружина заставляет диск быстро вращаться один раз, так что отверстие проходит через апертуру камеры и пропускает свет на короткое время. Поворотные затворы обычно имели только одну фиксированную, неточную выдержку, хотя большинство камер имели настройку времени , которая блокировала затвор в открытом состоянии при нажатии кнопки спуска, что позволяло делать более длинные выдержки.

полусферический

[ редактировать ]

Затвор представлял собой часть сферы, интегрированной с возможностью вращения за линзой. Это был тип затвора, который можно найти в фотосфере и других камерах. [ 2 ]

Мембранный затвор

[ редактировать ]

Диафрагма или лист [ 3 ] Затвор (в отличие от простого листового затвора, описанного выше) состоит из ряда тонких лепестков, которые на короткое время приоткрывают диафрагму камеры для выполнения экспозиции. Лезвия скользят друг по другу таким образом, что создается круглая апертура, которая увеличивается как можно быстрее, открывая всю линзу, остается открытой в течение необходимого времени, а затем закрывается таким же образом. [ 4 ] Чем больше количество лепестков, тем точнее круглое отверстие. Синхронизация вспышки легко достигается с помощью пары контактов, которые замыкаются при полностью открытом затворе.

В идеале жалюзи открываются мгновенно, остаются открытыми столько времени, сколько необходимо, и мгновенно закрываются. По сути, это имеет место на более медленных выдержках, но по мере того, как скорости приближаются к максимуму, затвор далеко не полностью открыт в течение значительной части времени экспозиции. По сути, затвор действует как дополнительная диафрагма и может привести к увеличению глубины резкости , что нежелательно, если мелкая фокусировка используется творчески. Или это может вызвать механическое виньетирование, если диафрагма находится за пределами объектива (например, затвор в фокальной плоскости или фильтр аподизации).

Термин «диафрагменный затвор» также использовался для описания оптического упора с щелью, расположенного рядом с фокальной плоскостью высокоскоростной камеры с движущейся пленкой. [ 5 ]

Несколько типов и производителей створок стали очень известны. Ранний затвор Compound имел пневматический механизм с поршнем, скользящим в цилиндре, преодолевая сопротивление воздуха. На малых скоростях они работали тише, чем часовой механизм, но потенциально были очень неточными. На смену воздушным тормозам тогда пришли более точные часовые механизмы, а немецкий Compur , [ 3 ] [ 6 ] и более поздний Synchro-Compur стал практически стандартным затвором. Позже японский затвор из копала получил широкое распространение в качественной технике. Широкое распространение получили также немецкие ставни Prontor и японские Seikosha. Вверх и вниз с Compur: развитие и фотоисторическое значение створок , автор Клаус-Экард Рисс, перевод Роберта «Профессора» Стоддарда [ 3 ] дает подробную историю и техническое описание створок. По состоянию на 2012 год компания Compur Monitor все еще работала. , но производил только газоанализаторы. [ 7 ] Створчатые ставни под марками Compur, Copal и Seiko больше не производятся. [ 6 ]

Центральный затвор

[ редактировать ]

Центральный затвор не является типом затвора как такового, но описывает положение затвора: обычно это створчатый затвор (или простой створчатый затвор ), расположенный внутри узла линзы, где относительно небольшое отверстие позволяет свету покрывать всю поверхность. изображение. Створчатые жалюзи также могут быть расположены позади линзы, но рядом с ней, что обеспечивает взаимозаменяемость линз. Альтернативой центральному или заобъективному затвору является затвор в фокальной плоскости .

Для камер со сменными объективами и центральным затвором внутри корпуса объектива требуется, 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 крупноформатных камер имеют сменные объективы, каждый из которых оснащен центральным затвором. Некоторые камеры со сменными объективами имеют створок за объективом. большого формата Пресс-камеры часто имели затвор в фокальной плоскости. Некоторые имели как затвор в фокальной плоскости (для смены объективов), так и объектив с центральным затвором (для синхронизации вспышки); одна ставня будет закрыта.

Пленочные фотоаппараты, но не цифровые фотоаппараты, с центральным затвором и сменными объективами часто имеют дополнительный затвор или затемняющую заслонку, закрывающую пленку и позволяющую менять объектив в середине рулона, не запотевая пленку.

Основными преимуществами центральных и залинзовых створок по сравнению с фокальным затвором являются:

  • Синхронизация вспышки возможна на любой выдержке, поскольку затвор открывается полностью, в отличие от затвора в фокальной плоскости, относительно медленно перемещающего щель по пленке для короткой эффективной экспозиции.
  • Возможен небольшой размер, поскольку затвор размещается там, где пучок лучей узок, либо внутри, либо сразу за линзой.
  • Во многих версиях отсутствует связь между механизмом взвода и механизмом продвижения пленки, что делает возможной многократную экспозицию (это может быть недостатком, поскольку многократная экспозиция может быть получена случайно, если фотограф забудет продвинуть пленку).
  • Обычно намного тише.
  • Более реалистичные фотографии при высокоскоростном панорамировании — в таких случаях боковые затворы в фокальной плоскости сжимают или удлиняют изображение.
  • Более длительный срок службы затвора.

Некоторые недостатки центрального затвора:

  • В системе сменных объективов каждый объектив должен иметь встроенный затвор.
  • Все выдержки створок ограничены скоростью, с которой могут двигаться створки: обычно 1/500 секунды для диафрагменного затвора с высокими техническими характеристиками и 1/125 секунды для простого створок.
  • В некоторых версиях может отсутствовать связь между механизмом взвода и механизмом продвижения пленки, что делает случайную мультиэкспозицию обычной проблемой, хотя это особенность производства камеры, а не самого затвора.

Электронный затвор

[ редактировать ]

Цифровые датчики изображения (как датчики изображения CMOS , так и CCD ) могут быть сконструированы так, чтобы обеспечивать функцию, эквивалентную затвору, путем одновременной передачи зарядов многих пиксельных ячеек на спаренный заштрихованный двойной затвор, называемый затвором для передачи кадров . Если полный кадр передается за один раз, то это глобальный затвор. Часто заштрихованные клетки можно прочитать самостоятельно, в то время как остальные снова собирают свет. [ 8 ] Возможна чрезвычайно быстрая работа затвора, поскольку в нем нет движущихся частей или последовательной передачи данных . Глобальный затвор также можно использовать для видео в качестве замены затвора с поворотным диском .

Датчики изображения без затененного полнокадрового двойника должны использовать последовательную передачу данных освещенных пикселей, называемую скользящим затвором . Роликовый затвор сканирует изображение построчно, так что разные линии экспонируются в разные моменты времени, как в механическом затворе в фокальной плоскости, так что движение камеры или объекта будет вызывать геометрические искажения, такие как перекос. или шататься. [ 9 ]

Сегодня в большинстве цифровых камер используется комбинация механического затвора и электронного затвора или исключительно механический затвор. Механический затвор может выдерживать выдержку до 1/16000 секунды (например, пленочная камера Minolta Dynax/Maxxum/α-9 имела максимальную выдержку 1/12000, что является рекордом для своего времени, а более поздние цифровые серии Nikon D1 были способны выдерживать выдержку 1/12000 секунды). 16000), в то время как электронный затвор может выдерживать выдержку не менее 1/32000 секунды, используемый во многих камерах с суперзумом и в настоящее время во многих камерах Fujifilm APS-C (X-Pro2, Х-Т1, Х100Т и другие).

Многоядерные CMOS-сенсоры объединяют сам датчик изображения с АЦП и цифровой памятью в одном корпусе. Считывание этих датчиков происходит быстрее, чем у традиционных датчиков, поскольку оцифрованное изображение переносится в цифровую память самого датчика во время считывания и только после этого выводится из датчика. В результате получается электронный затвор, который работает так же быстро, как механический затвор в фокальной плоскости. В некоторых камерах, использующих совмещенные датчики, например, в Nikon Z 9 , механический затвор полностью удален. Динамический диапазон и шумовые характеристики не ухудшаются, поскольку в этих датчиках не используется глобальный затвор.

Затворная задержка

[ редактировать ]

Задержка затвора — это время между нажатием кнопки спуска затвора и началом экспозиции. Хотя эта задержка была незначительной на большинстве пленочных и некоторых цифровых фотоаппаратах, многие цифровые камеры имеют значительную задержку, что может стать проблемой при съемке быстродвижущихся объектов, например, при съемке спортивных состязаний и других боевых действий. Задержка срабатывания мостовой камеры, такой как Pentax X90 2010 года, составляет относительно небольшую 1/50 с. [ 10 ] или 21 миллисекунда (мс). Цифровая зеркальная фотокамера Canon 50d имеет задержку 131 мс. [ 11 ]

Во многих случаях задержка автофокусировки (АФ) является основной причиной задержки срабатывания затвора. Недорогие камеры, а также условия слабого освещения или низкой контрастности сделают эффект более выраженным, и именно в этих случаях задержка автофокусировки более заметна. Большинство систем автофокусировки используют контраст для определения фокуса; в ситуациях, когда контраст низкий, скорость, с которой камера может определить лучший фокус, может быть весьма заметной. Поскольку большинство современных камер не активируют затвор до завершения автофокусировки, в результате получается задержка срабатывания затвора. В этих случаях фотограф может переключиться на ручную фокусировку, чтобы избежать задержки, связанной с функцией автофокусировки.

Цикл затвора

[ редактировать ]

Цикл затвора — это процесс открытия, закрытия и возврата ставни в то место, где он снова готов открыться. Ожидаемый срок службы механического затвора часто выражается в количестве циклов затвора. Большинство цифровых камер сохраняют информацию о цикле затвора вместе с фотографиями, которые содержат ценную информацию, такую ​​как выдержка, диафрагма и количество срабатываний затвора. [ 12 ] Существует множество веб-сайтов и приложений для доступа к данным EXIF.

Затвор проектора

[ редактировать ]

При кинопроекции затвор пропускает свет от фонаря, чтобы осветить пленку на проекционный экран. Чтобы избежать мерцания яркости, двухлепестковый поворотный дисковый затвор пропускает свет два раза за кадр пленки при проецировании 24 кадра в секунду, в результате чего получается 24 * 2 = 48 Гц, что является нижним порогом слияния мерцания яркости . Для 16 кадров в секунду (большинство немых фильмов и Обычный 8 мм ) и 18 кадров в секунду ( Супер 8 ) вместо этого используется трехлепестковый затвор, так как 16 * 3 = 48 Гц и 18 * 3 = 54 Гц.

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

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ «Типы затворов — антикварные и винтажные фотоаппараты» . www.earlyphotography.co.uk . Проверено 15 июля 2022 г.
  2. ^ «Типы жалюзи» . Ранняя фотография .
  3. ^ Перейти обратно: а б с Клаус-Экард Рисс. «Вверх и вниз с Compur - Развитие и фотоисторическое значение створок» . www.kl-riess.dk . Архивировано из оригинала 3 сентября 2019 года.
  4. ^ Сидни Рэй, Научная фотография и прикладная визуализация , Оксфорд: Focal Press, 1999.
  5. ^ Фокальная энциклопедия фотографии , Macmillan, 1957.
  6. ^ Перейти обратно: а б Ферди Штуттерхайм (1 января 2021 г.). «Створчатые ставни в камерах Rolleiflex TLR» . http://rolleigraphy.org .
  7. ^ «Веб-сайт Compur Monitor (больше не производитель жалюзи)» . compur.com . Проверено 5 апреля 2018 г.
  8. ^ Электронные жалюзи: Rolling vs Global Shutter. Архивировано 15 февраля 2012 г. в Wayback Machine Motionvideoproducts.
  9. ^ Операции затвора для датчиков изображения CCD и CMOS Kodak (PDF)
  10. ^ Писатель Adorama News (25 февраля 2010 г.). «Pentax представляет цифровую камеру X90 Megazoom — Блоги экспертов по фотографии, советы, приемы, обзоры камер — Учебный центр Adorama» . adorama.com . Проверено 5 апреля 2018 г.
  11. ^ «Сравните Canon EOS 50D и Canon EOS 60D» . Снимок сортировки . Проверено 5 апреля 2018 г.
  12. ^ Что такое малый счетчик затвора: понимание срока службы камеры
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b2102576f4861d71f703dedf0cbce0f1__1716546420
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b2/f1/b2102576f4861d71f703dedf0cbce0f1.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Shutter (photography) - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)