Фокусировочный экран
При визировании и фокусировке зеркальным фотоаппаратом фотограф наблюдает через окуляр оптическое изображение объектов съемки, образуемое объективом на плоской матированной поверхности коллективной линзы (или на отдельной, совмещенной с линзой, пластине, одна из сторон которой матирована).
Рисунок из руководства на фотоаппарат "Старт", поясняющий схему зеркальной фотокамеры.
Коллективная линза выполняет двоякую роль: во-первых, она отклоняет проходящие через нее световые лучи в сторону оптической оси, т.е. приближает их к оси с целью уменьшения размеров входящей грани пентапризмы, а во-вторых, повышает равномерность яркости наблюдаемого изображения из-за оптического сопряжения выходного зрачка объектива с входным, а следовательно, и выходным зрачками окуляра. Без коллективной линзы в видоискателе будет виден освещенный круг изображения с резким падением яркости к краям.
Для изменения направления хода световых лучей на 90° служит пентапризма. Кроме того, она обеспечивает оборачивание оптического изображения, для чего ее верхняя грань сделана крышеобразной.
Данная схема визира представляет собой телескопическую систему Кеплера с зеркально-призменной оборачивающей системой.
Если оптическое изображение объектов съемки точно совмещено с матированной плоской поверхностью линзы, то после подъема зеркала это изображение должно быть совмещено с плоскостью фотослоя пленки, перед которой находится кадровое окно. Размеры матированной поверхности соответствуют по форме и величине размерам кадрового окна, т.е. оправа линзы выполняет функцию диафрагмы поля зрения, являясь своеобразной кадроограничительной рамкой.
Размеры экрана
Для фотоаппаратов ЗЕНИТ были характерны два размера фокусировочных экранов: малый -- 20x28 мм с учетом ограничительных рамок или 65% площади кадра 24x36 мм, и большой -- 22x33 мм с учетом ограничительных рамок 1) или 84% площади кадра.
Кроме указанных, КМЗ выпускал фотоаппараты и с другими размерами фокусировочных экранов. Например, для фотоаппаратов со съемной пентапризмой и возможностью работы с шахтным видоискателем линии ЗЕНИТа-4, (ЗЕНИТ-4, ЗЕНИТ-5, ЗЕНИТ-6, ЗЕНИТ-11) указывался размер матового поля видоискателя 24x36 мм или 100% кадра. В реальности он, правда, был немного меньше (23,2x35,6 мм).
Встречающиеся в Руководствах на фотоаппараты последних лет различные иные значения процентов (92%, 95%) поля зрения видоискателя по отношению к полю кадра, т.е. отношения площадей, некорректны -- на самом деле указано процентное соотношение для сторон кадра: например, 22 мм по отношению к высоте кадра и 33 мм по отношению к длине кадра, что составляет 91,7% (округленно: 92%) в обоих случаях (т.е. правильна фраза: "размер изображения в видоискателе составляет 92% сторон кадра на пленке", но неправильна: "размер изображения в видоискателе составляет 92% поля кадра").
Для "малого" экрана отношения сторон будут, соответственно: 83% и 77% высоты и ширины кадра.
Малые экраны применяются, например, в фотоаппаратах линии ЗЕНИТ-12, большие -- в фотоаппаратах линий ЗЕНИТ-19, ЗЕНИТ-Аx.
В руководствах первых традиционно указывается соотношение площадей (из-за некоторой непропорциональности сторон кадра и фокусировочного поля), а для вторых, имеющих большие экраны -- отношение сторон.
Иностранные производители, вне зависимости от используемых при этом терминов, при возможности, всегда указывают процентное отношение сторон экрана и кадра, как более выгодную, большую величину. Иногда, в дополнение, указываются углы обзора фокусировочного экрана по вертикали и горизонтали или по диагонали (без указаний расстояния до точки изображения окуляра), что совершенно неинформативно для фотографа.
Пожалуй, самой честной позицией производителей было бы указание реальных размеров сторон фокусировочного поля, а не того или иного процентного соотношения, неизвестно как подсчитанного, но являющегося одним из важных моментов при конкурентном сравнении. Без этого указания или без инструментальных измерений, определить, насколько соответствуют истине утверждения технических характеристик фотокамер о процентном соотношении площадей -- невозможно.
Можно только заметить, что все фирмы-производители склонны завышать, иногда -- весьма значительно, вышеназванные параметры.
Фокусирующие элементы
Обычная линза
и линза Френеля
|
С целью уменьшения массы, размеров и трудоемкости изготовления в современных зеркальных фотоаппаратах вместо обычной стеклянной или пластмассовой коллективной линзы применяют линзу Френеля, изготавливаемую из оптической пластмассы методом горячего прессования (литья). Точность фокусировки при этом несколько падает (с величин порядка ±0,04 мм -- у матированных стекол на стеклянных коллективных линзах до ±0,05...±0,06 мм -- у матированных экранов с линзой Френеля).
|
На одной стороне экрана делаются кольцевые зоны линзы Френеля, а на другой поверхности располагаются фокусировочные элементы: матовое поле, кольца микрорастра (микропирамид) и в середине -- фокусировочные оптические клинья Додена.
Экраны, имеющие несколько фокусировочных элементов, называются комбинированными.
В фотоаппаратах ЗЕНИТ использовались различные сочетания элементов. В последние годы производства применялись экраны с оптическими клиньями, центральным кругом микропирамид и матовым полем нескольких типоразмеров, немного различных друг от друга для разных линий фотоаппаратов и отличающихся по годам выпуска.
За создание и внедрение фокусировочных экранов с линзой Френеля КМЗ был отмечен наградой ВДНХ СССР в 1967 году.
|
Комбинированный фокусировочный экран
D -- клинья Додена,
R -- микрорастр,
M -- матированная поверхность
|
Матовое поле
Матовое поле (матированная поверхность) имеет нерегулярную зернистость и используется для оценки резкости изображения. Характеристики матового поля -- яркость, точность оценки резкости, глубина резко изображаемого пространства определяются качеством рабочей поверхности. Крупная зернистость позволяет получать яркое изображение за счет уменьшения рассеяния, что приводит к увеличению пропускания света, но затрудняет оценку резкости. Оптимальным считается компромиссное решение комбинации яркостной и точностной характеристик. Внимание уделяется и т.н. "индикатрисе рассеяния", кривой коэффициента яркости, т.е. характеру рассеяния световой энергии. Наилучшая индикатриса рассеяния получается при формировании острых пиков и впадин микроструктуры матовой поверхности, чего можно достигнуть, например, обработкой лазерным лучом.
Матовое стекло предпочтительно при работе с нормальными и длиннофокусными объективами.
Фокусировочные клинья
В основу оптической схемы фокусировочных клиньев или "клиньев Додена" положен принцип разделения изображения. Фокусировочные клинья выполнены из двух цилиндрических призм, встроенных в центральную часть фокусировочного экрана. При несфокусированном положении объектива клинья формируют изображение, где одна часть объекта съемки смещена относительно другой. При сфокусированном положении разделенные части сводятся в одно изображение.
Разрез клиньев может быть как горизонтальный (единственный вариант, применявшийся в ЗЕНИТах), так и горизонтально-вертикальный (крестообразное расположение двух пар полу-клиньев), некоторые производители фототехники предпочитают наклонный, под 45°.
К недостаткам клиньев можно отнести трудность оценки резкости по малоконтрастным, текстурным поверхностям, у которых отсутствуют четкие контуры предмета, и при малом относительном отверстии объектива. Для более точной наводки часто требуется занимающее время ориентация разреза клиньев перпендикулярно преимущественным контурам объекта съемки с последующим возвращением положения фотоаппарата для окончательного кадрирования.
Микрорастр
Микрорастр -- оптическая растровая система, где изображение предмета передается поэлементно. Микрорастр представляет собой оптическую поверхность с регулярной структурой в виде трех, либо четырехгранных пирамид или микролинз высотой порядка 0,03 мм. В тех случаях, когда фокусируемый объектив дает изображение, не совпадающее с плоскостью, проходящей через вершины пирамид, каждая грань призмы отклоняя лучи света, дает свое изображение, что приводит к заметной растеризации изображения, его мерцанию. При совпадении плоскостей изображение становится немерцающим, безрастровым, резким. Использование микрорастра позволяет получить изображение более яркое, чем на матированной поверхности, увеличить точность оценки резкости статичных предметов.
Сменные фокусировочные экраны
Для каждого вида фотографических работ, различных объективов и условий съемки наилучшими будут разные фокусировочные элементы. Для специальных видов съемки предпочтительными являются особые фокусировочные экраны, например, с нанесенными центрами, сетками -- для наблюдения за геометрическими искажениями изображения. При фотографировании длиннофокуснымии объективами, при пониженной освещенности или с малыми относительными отверстиями клинья Додена перестают работать, но занимая центральное место на комбинированном фокусировочном экране, становятся мешающим фактором и т.д. Поэтому в некоторых фотоаппаратах предусматривается возможность самостоятельной оперативной смены фокусировочных экранов.
При проектировании фотоаппарата ЗЕНИТ-автомат в его конструкцию была заложена возможность относительно оперативной смены фокусировочного экрана. Планировался выпуск целого ряда различных сменных экранов, однако, этим планам не суждено было сбыться. Несмотря на это, потенциальная возможность смены фокусировочного экрана в фотоаппаратах ЗЕНИТ-автомат, ЗЕНИТ-АМ, ЗЕНИТ-АМ2, ЗЕНИТ-АПК, ЗЕНИТ-КМ осталась, однако в Руководствах она, естественно, не упоминалась.
|
Сменный фокусировочный экран ЗЕНИТа-автомата
|
Примечания:
1) -- с учетом ограничительных рамок -- т.е. мы указываем здесь минимальные реальные величины, например, указанное в Руководствах линейное поле изображения видоискателей ЗЕНИТа-18, ЗЕНИТа-19 (и такое же у ЗЕНИТов линий "Аx") -- 22,8x34,2 мм (95% сторон кадра) на самом деле -- размер самого стекла экрана и из-за наложенной на него рамки поле зрения визуально получается чуть меньше.
Основные источники:
Фотография. Энциклопедический справочник -- "Беларуская Энцыклапедыя" имени Петруся Бровки, Минск, 1992
Кулагин С.В. Проектирование фото- и киноприборов, М., "Машиностроение", 1976
Ссылки по теме:
Вопросы и ответы: Зеркало в зеркальном фотоаппарате
Архивы: Фотоаппараты ЗЕНИТ-Аx
|