Тренировочный тест по физике 11 класс. №19

Тренировочный тест по физике 11 класс. №19

1. Угол между падающим и отраженными лучами равен 60 градусов. Чему равен угол отражения?

А. 20 градусов.

Б. 30 градусов.

В. 60 градусов.

2. Луч падает на зеркало перпендикулярно. На какой угол отклонится отраженный луч от падающего, если зеркало повернуть на угол в 30 градусов?

А. 15 градусов.

Б. 30 градусов.

В. 60 градусов.

3. Какое изображение получается на фотопленке в фотоаппарате?

А. Увеличенное, действительное, перевернутое

Б. Уменьшенное, действительное, перевернутое.

В. Увеличенное, мнимое, прямое.

Г. Уменьшенное, мнимое, прямое.

4. Если полосовой магнит разрезать посередине на две равные части, то получится:

А. Два однополюсных магнита — северный и южный магниты.

Б. Два обычных, но коротких магнита.

В. Магнетизм исчезнет. Останутся два не намагниченных куска железа.

5. Внутренняя энергия тел зависит от

1. теплового движения частиц, из которых состоит тело

Б. внутреннего строения

2. количества молекул, входящих в состав тела

Г. потенциальной и кинетической энергии всех частиц тела

6. Кусок проволоки разрезали пополам и половинки свили вместе. Как изменилось сопротивление проволоки?

А. Не изменилось.

Б. Уменьшилось в 2 раза.

В. Уменьшилось в 4 раза.

Г. Увеличилось в 2 раза.

Д. Увеличилось в 4 раза.

7. Проволоку пропустили через волочильный станок, в результате ее сечение уменьшилось вдвое, а объем не изменился. Как при этом изменилось сопротивление проволоки?

А. Не изменилось.

Б. Увеличилось в 2 раза.

В. Уменьшилось в 2 раза.

Г. Увеличилось в 4 раза.

Д. Уменьшилось в 4 раза.

8. Вычислите величину силы тока в обмотке электрического утюга, если при включении его в сеть 220 В он потребляет мощность 0,88 кВт.

А. 0,25 А.

Б. 2,5 А.

В. 4 А.

Г. 40 А.

9. Внутренняя энергия тел зависит от

3. теплового движения частиц, из которых состоит тело

Б. внутреннего строения

4. количества молекул, входящих в состав тела

Г. потенциальной и кинетической энергии всех частиц тела

10. В вакууме энергия передается

А. излучением;

Б. конвекцией;

В. теплопроводностью;

Г. другим способом

Какое изображение дает фотоаппарат — MOREREMONTA

Решебник по физике за 9 класс (С.В.Громов, Н.А.Родина, 2000 год),
задача №36
к главе «Ответы на вопросы. Глава 3. Оптические явления».

1. Что представляет собой камера-обскура? Почему она так называется?

1. Темный ящик с отверстием и экраном. От лат. obscurus -темный.

2. Кто и когда получил первую фотографию?

2. В 30-х гг. XIX в. Луи Дагер.

3. Опишите принцип действия фотоаппарата.

3. Изображение с помощью объектива фокусируется на пленке и в результате химической реакции на ней остается изображение.

4. Охарактеризуйте изображение, даваемое объективом фотоаппарата, изображенного на рисунке 93. Где должен располагаться предмет, чтобы это изображение было именно таким?

4. Действительное, перевернутое, уменьшенное, за фокусом.

07.06.2019

5 июня Что порешать по физике

30 мая Решения вчерашних ЕГЭ по математике

Установите соответствие между оптическими приборами и разновидностями изображений, которые они дают. К каждой позиции первого столбца подберите нужную позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

А) Плоское зеркало

1) Прямое, мнимое

2) Перевёрнутое, действительное

3) Прямое, действительное

4) Перевёрнутое, мнимое

Выполняя это задание, полезно задать себе наводящий вопрос: какими лучами удобно воспользоваться для построения изображения в случае названных двух приборов? Ответ на него поможет решить два других вопроса:

1) изображение прямое или перевернутое?

2) оно действительное или мнимое?

Ответы на них очевидны — при условии, что вы представляете себе, что такое плоское зеркало и как устроен простейший фотоаппарат.

Плоское зеркало даёт прямое мнимое изображение (А — 1). Объектив простейшего фотоаппарата представляет собой собирающую линзу, которая даёт действительное изображение на фотопластинке. При этом изображение получается перевернутым. Следовательно, правильный ответ среди перечисленных: Б — 2.

Решебник по физике за 9 класс (С.В.Громов, Н.А.Родина, 2000 год),
задача №36
к главе «Ответы на вопросы. Глава 3. Оптические явления».

1. Что представляет собой камера-обскура? Почему она так называется?

1. Темный ящик с отверстием и экраном. От лат. obscurus -темный.

2. Кто и когда получил первую фотографию?

2. В 30-х гг. XIX в. Луи Дагер.

3. Опишите принцип действия фотоаппарата.

3. Изображение с помощью объектива фокусируется на пленке и в результате химической реакции на ней остается изображение.

4. Охарактеризуйте изображение, даваемое объективом фотоаппарата, изображенного на рисунке 93. Где должен располагаться предмет, чтобы это изображение было именно таким?

4. Действительное, перевернутое, уменьшенное, за фокусом.

Физика — 9

Фотоаппарат — это оптическое устройство, документирующее снимок (запоминающее) действительного изображения предмета.

Ниже приводится упрощенная сравнительная схема строения и принцип работы глаза и фотоаппарата (e).

Фотоаппараты в основном делятся на две группы: обычные фотопленочные и цифровые фотоаппараты. Устройство их, можно сказать, одинаковое: светонепроницаемая камера, объектив, диафрагма, светочувствительный элемент. Обычный и цифровой аппараты отличаются фоточувствительными элементами: в обычном фотоаппарате это фотопленка, а в цифровом фотоаппарате — светочувствительная матрица. Матрица состоит из миллионов светочувствительных ячеек. В этих ячейках помещаются фотоэлементы, называемые пикселями.

Светонепроницаемая камера фотоаппарата защищает фотопленку (или светочувствительную матрицу) от лучей света, когда не производятся съемки. На передней стенке камеры помещается объектив. Объектив предназначен для получения действительного изображения фотографируемого предмета на фотопленке или светочувствительной матрице. Так как обычно предмет располагается за двойным фокусом объектива (d > 2F), то его действительное изображение получается уменьшенным между фокусом и двойным фокусом (F < f < 2F) объектива перед задней стенкой камеры. Поэтому фотопленка или светочувствительная матрица помещаются в том месте, где получается изображение (см.: e). До начала съемок фотоаппарат “регулируют по четкости”, то есть объектив плавно перемещается вперед или назад до получения четкого изображения тела на фотопленке (или светочувствительной матрице), что соответствует аккомодации глаза.

В обычном фотоаппарате под действием идущих от предмета лучей света в химическом составе фотопленки происходят невидимые глазу изменения. После обработки фотопленки специальными химическими растворами (“проявителем” и “закрепителем”) на ее поверхности появляется изображение тела.

Итоговый годовой тест по физике 8 класс

Итоговый годовой тест по физике 8 класс с ответами. Тест включает 2 варианта, каждый состоит из 3 частей (Часть А, Часть В и часть С). В части А — 8 заданий, в части В — 2 задания и в части С — 2 задания.

1 вариант

Часть А

A1. Внутреннюю энергию тела можно изменить только при теплопередаче. Верно ли это утверждение?

1) нет, внутреннюю энергию тела можно изменить только при совершении механической работы
2) да, абсолютно верно
3) нет, внутреннюю энергию тела изменить нельзя
4) нет, внутреннюю энергию тела можно изменить и при совершении механической работы, и при теп­лопередаче

А2. Как называют количество теплоты, которое требу­ется для изменения температуры вещества массой 1 кг на 1 °С?

1) удельная теплоемкость
2) удельная теплота сгорания
3) удельная теплота плавления
4) удельная теплота парообразования

А3. Какое количество теплоты необходимо сообщить воде массой 1 кг, чтобы нагреть ее с 10 °С до 60 °С? (Удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·°С)

1) 21 кДж
2) 42 кДж
3) 210 кДж
4) 420 кДж

А4. При кристаллизации воды выделилось 1650 кДж энер­гии. Какое количество льда получилось при этом? (Удель­ная теплота кристаллизации льда 330 кДж/кг)

1) 1,65 кг
2) 3,3 кг
3) 5 кг
4) 5,3 кг

А5. Двигатель внутреннего сгорания совершил полезную работу, равную 230 кДж, а энергия, выделившаяся при сгорании бензина, оказалась равной 920 кДж. Чему равен КПД двигателя?

1) 20%
2) 25%
3) 30%
4) 35%

А6. Кусок проволоки разрезали пополам и половинки сви­ли вместе. Как изменилось сопротивление проволоки?

1) не изменилось
2) уменьшилось в 2 раза
3) уменьшилось в 4 раза
4) увеличилось в 2 раза

А7. В лампочке карманного фонарика ток равен 0,2 А. Определите энергию, потребляемую лампочкой за 2 мин, если напряжение в ней равно 2,5 В.

1) 1 Дж
2) 6 Дж
3) 10 Дж
4) 60 Дж

А8. Какое изображение получается на фотопленке в фотоаппарате?

1) увеличенное, действительное, перевернутое
2) уменьшенное, действительное, перевернутое
3) увеличенное, мнимое, прямое
4) уменьшенное, мнимое, прямое

Часть В

B1. Установите соответствие между измерительными приборами и физическими величинами, которые с их помо­щью можно измерить.

А) амперметр
Б) вольтметр
В) омметр

1) напряжение

В2. Какова сила тока в стальном проводнике длиной 12 м и сечением 4 мм², на который подано напряжение 72 мВ? (Удельное сопротивление стали равно 0,12 Ом·мм²/м)

Часть С

C1. Куску льда массой 4 кг, имеющему температуру 0 °С, сообщили энергию 1480 кДж. Какая установится оконча­тельная температура?

С2. Сколько энергии потребуется для полного расплавле­ния и превращения в пар куска льда массой 4,5 кг и темпера­турой -10 °С? (Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг·°С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды 23 МДж/кг.)

2 вариант

Часть А

A1. Внутреннюю энергию тела можно изменить толь­ко при совершении механической работы. Верно ли это утверждение?

1) нет, внутреннюю энергию тела можно изменить только при теплопередаче
2) да, абсолютно верно
3) нет, внутреннюю энергию тела изменить нельзя

А2. Как называют количество теплоты, которое выделя­ется при полном сгорании топлива массой 1 кг?

1) удельная теплоемкость
2) удельная теплота сгорания
3) удельная теплота плавления
4) удельная теплота парообразования

А3. Чему равна масса нагретого медного шара, если он при остывании на 10 °С отдает в окружающую среду 7,6 кДж теплоты? (Удельная теплоемкость меди 380 Дж/кг·°С)

1) 0,5 кг
2) 2 кг
3) 5 кг
4) 20 кг

А4. Чему равна удельная теплота сгорания керосина, если при сгорании 200 r керосина выделяется 9200 кДж теп­лоты?

1) 18 400 Дж/кг
2) 46 000 Дж/кг
3) 18 400 кДж/кг
4) 46 000 кДж/кг

А5. Во время какого из тактов двигатель внутреннего сгорания совершает полезную работу?

1) во время впуска
2) во время сжатия
3) во время рабочего хода
4) во время выпуска

А6. Как изменилось сопротивление проводника, если его длину и площадь поперечного сечения увеличили в 2 раза?

1) не изменилось
2) увеличилось в 2 раза
3) уменьшилось в 2 раза
4) уменьшилось в 4 раза

А7. Работа, совершенная током за 10 мин, составляет 15 кДж. Чему равна мощность тока?

1) 15 Вт
2) 25 Вт
3) 150 Вт
4) 250 Вт

А8. Какое изображение получается на сетчатке глаза человека?

1) увеличенное, действительное, перевернутое
2) уменьшенное, действительное, перевернутое
3) увеличенное, мнимое, прямое
4) уменьшенное, мнимое, прямое

Часть В

В1. Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия.

А) батарея водяного отопления
Б) паровая турбина
В) паровоз

1) совершение работы за счет внутренней энергии
2) работа пара при расширении
3) конвекция
4) излучение

В2. Какова сила тока в никелиновом проводнике длиной 12 м и сечением 4 мм², на который подано напряжение 36 мВ? (Удельное сопротивление никелина 0,4 Ом·мм²/м)

Часть С

C1. Сколько метров фехралевой проволоки диаметром 0,25 мм потребуется для намотки электродвигателя мощ­ностью 360 Вт, рассчитанного на напряжение 120 В?

С2. Сколько энергии потребуется для полного расплавле­ния и превращения в пар куска льда массой 2,5 кг, взято­го при температуре -20 °С? (Удельная теплоемкость льда 2100 Дж/кг·°С, удельная теплота плавления льда 340 кДж/кг, удельная теплота парообразования воды 23 МДж/кг)

Ответы на итоговый годовой тест по физике 8 класс
1 вариант
А1-4
А2-1
А3-3
А4-3
А5-2
А6-3
А7-4
А8-2
В1. А4 Б1 В2
В2. 0,2 А
С1. 9,5 °С
С2. 107 МДж
2 вариант
А1-4
А2-2
А3-2
А4-4
А5-3
А6-1
А7-2
А8-2
В1. А3 Б2 В1
В2. 0,03 А
С1. 1,5 м
С2. 60 МДж

Фотоаппарат | Физика

Фотоаппаратом называется устройство для получения оптических изображений различных объектов на светочувствительном слое фотопленки или какого-либо другого фотоматериала.

Первым аппаратом, с помощью которого удалось получить изображения различных объектов, была камера-обскура (от лат. obscurus — темный). Она представляла собой темный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок и позволяла получать действительные и перевернутые изображения предметов, помещенных перед ним, без использования каких-либо линз (рис. 92). Для наблюдения этого изображения заднюю стенку камеры (экран) изготавливали из матового стекла или промасленной бумаги.

Камера-обскура была изобретена арабским ученым Ибн-аль-Хайсамом (965—1039), известным в Европе под именем Альхазена. Более или менее широкое распространение она получила в XVI—XVII вв. Проецируя изображение, даваемое камерой, на бумагу или холст и обводя его контуры, можно было получить рисунок, изображающий человека или какой-либо предмет. Немецкий астроном И. Кеплер использовал камеру-обскуру для наблюдения солнечного затмения 1600 г.

В 30-х гг. XIX в. французский художник и изобретатель Луи Дагер поместил в отверстие камеры линзу, а туда, где ранее находился экран, светочувствительную пластинку, покрытую иодистым серебром. Под воздействием света в светочувствительном слое пластинки создалось скрытое изображение. Проявив пластинку путем специальной химической обработки, Дагер получил первую в мире фотографию. Сообщение об этом открытии было опубликовано в 1839 г.

С тех пор этот год считается годом изобретения фотографии (или дагеротипии, как назвал ее в честь себя сам Дагер, постаравшись затемнить тем самым роль своего компаньона Ж. Н. Ньепса в ее изобретении).

В том же году во Франции началось серийное производство фотографических камер. Эти первые (деревянные) камеры были громоздкими и неудобными в обращении. Однако уже через три года был сконструирован первый металлический фотоаппарат небольшого размера. В результате последующего совершенствования аппарата, его механизмов и объектива, а также используемого в нем светочувствительного материала фотоаппарат принял современный вид.

Одной из основных частей фотоаппарата является объектив, состоящий из нескольких линз и помещаемый в передней части светонепроницаемой камеры. Внутри камеры находится фотопленка. Объектив можно плавно перемещать относительно пленки для получения на ней четких изображений предметов, расположенных на разных расстояниях от фотоаппарата.

При фотографировании объектив открывается при помощи специального затвора, и лучи света от фотографируемого предмета попадают на фотопленку (рис. 93). Под действием света в светочувствительном слое пленки происходит разложение микроскопических кристалликов бромистого серебра. На тех участках, где это произошло, получается скрытое изображение. Оно остается невидимым до тех пор, пока пленку не опустят в специальный раствор — проявитель. Под действием проявителя пленка начинает чернеть, причем раньше всего на тех участках, которые были освещены сильнее. Вынув пленку из проявителя, ее следует ополоснуть и перенести в раствор закрепителя (фиксаж). Закрепитель растворяет и удаляет из пленки оставшееся бромистое серебро и тем самым прекращает процесс ее почернения. На пленке остается негатив — изображение, в котором светлые места сфотографированного предмета выглядят темными, а темные, наоборот, светлыми (более прозрачными). Затем пленку промывают и сушат.

С негатива получают позитив, т. е. изображение, на котором темные места расположены так же, как и на фотографируемом предмете. Для этого негатив помещают между источником света и фотобумагой. Темные участки пленки пропустят меньше света, чем более светлые (т. е. более прозрачные), и поэтому после проявления и закрепления мы увидим на фотобумаге реальную картину распределения темных и светлых областей фотографируемого объекта.

Современная жизнь уже немыслима без фотографии. Она находит широкое применение в науке, технике, искусстве. Фотографии стали цветными, а многие фотоаппараты — автоматическими. Использование фотографии в астрономии позволило открыть Плутон и другие небесные тела. А фотографии, переданные с космических станций посредством радиоволн, дали возможность увидеть обратную (невидимую с Земли) сторону Луны, а также пейзажи Марса и Венеры.

??? 1. Что представляет собой камера-обскура? Почему она так называется? 2. Кто и когда получил первую фотографию? 3. Опишите принцип действия фотоаппарата. 4. Охарактеризуйте изображение, даваемое объективом фотоаппарата, изображенного на рисунке 93. Где должен располагаться предмет, чтобы это изображение было именно таким? 5. Можно ли сфотографировать предмет, расположенный между объективом и его фокусом? Почему?

Экспериментальное задание. Изготовьте камеру-обскуру. Для этого воспользуйтесь банкой от чипсов или картонной коробкой, обклеенной изнутри черной бумагой. Получите с помощью сделанной вами камеры изображение хорошо освещенного предмета (например, нити лампы накаливания). Охарактеризуйте полученное изображение. Имейте в виду, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре возникает тогда, когда диаметр d отверстия в ней (в миллиметрах) составляет примерно 0,04√l, где l — расстояние от отверстия до экрана, также выраженное в миллиметрах.

Фотография. Урок физики в 9-м классе

Цель урока: рассмотреть устройство фотоаппарата и принцип его действия, дать понятие фотографии, ознакомить с историей возникновения фотографии.

Оборудование: Фотоаппарат “Киев”, презентация “Фотография”.

I. Новая тема:

Начнем с определения: фотоаппарат – устройство для получения оптических изображений на фотопленке или фотопластинке.

В последнее время цифровые фотоаппараты и фотокамеры стремительно вытесняют из нашей жизни обыкновенные оптические. Но на нашем уроке мы рассмотрим устройство и принцип действия именно оптического фотоаппарата, а также познакомимся с историей его создания.

1. Камера-обскура (слайд 2)

Арабский ученый Альхазен (965-1039 гг) изобрел камеру-обскуру, с помощью которой можно было рассматривать и зарисовывать изображения. Камера представляла собой ящик, в одной из стенок которой находилось увеличительное стекло. На противоположной стенке можно было поместить лист бумаги. Изображение, создаваемое линзой, аккуратно обводилось тушью или карандашом. В результате получался очень точный рисунок пейзажа или портрет человека.

Позже появился мегаскоп – разновидность камеры-обскуры (слайд 3).

В 1600 году немецкий астроном Иоганн Кеплер наблюдал солнечное затмение с помощью камеры-обскуры.

Камерой-обскурой пользовались до середины XIX века (слайд 4).

Такой способ закрепления изображения был долгим, и совершенно не годился для того, чтобы запечатлеть быстро движущиеся предметы.

2. Дагеротипия.

Надо было добиться, чтобы само изображение, созданное светом, навсегда осталось на бумаге.

Изобретение фотографии произошло почти 200 лет тому назад во Франции. Открытие фотографии принадлежит не одному, а двум изобретателям: Нисефору Ньепсу и Луи Дагеру (слайд 5). Каждый из них внес свой вклад в изобретение.

До 1813 года Ньепс работает над улучшением процесса литографии, которая была изобретена незадолго до этого. Литографические изображения получали с помощью специального литографического камня, куда наносился рисунок (как современная печать). Затем он начал проводить химические эксперименты, стремясь добиться того, чтобы за художника рисовал свет. Ньепсу удалось изобрести специальный состав, чувствительный к свету. Нанося его на пластины из стекла или меди, Ньепс затем засвечивал их в течение нескольких часов. Таким образом можно было получать гравюрные копии. А помещая пластины в камеру-обскуру, изобретателю удавалось получать “отражение видимого мира”.

Первое изображение было сделано в 1822 году, но не сохранилось. До наших дней дошла только одна работа Ньепса (слайд 6). Первая в мире фотография (в то время она называлась “гелиографией”) была сделана из окна мастерской. “Выдержка” составляла 8 часов, и поэтому солнце успело осветить обе стороны здания, которое снимал Ньепс.

В 1827 году Ньепс встретился с богатым художником Луи Дагером (слайд 5). Они стали партнерами и подписали контракт на 10 лет. Путем проведения химических опытов Дагер усовершенствовал процесс проявления и закрепления изображений, начатый Ньепсом. Используя камеру-обскуру, он научился получать на серебряных пластинах устойчивые снимки с натуры. Эти фотографии Дагер назвал в честь себя дагеротипами, постаравшись затемнить тем самым роль своего компаньона Ньепса. 19 августа 1839 года известный французский ученый Француа Араго на заседании двух Академий – наук и изящных искусств, сообщил об изобретении фотографии.

Съемка на дагерротип была тяжким испытанием для снимаемого – ведь ему требовалось, не шевелясь, сидеть под прямыми лучами солнца около 20 минут. Моргать разрешалось (из-за длительности всего процесса это никак не сказывалось на результате).

На снимке Дагера, сделанном в 1839 году (слайд 7), парижский бульвар. На снимке впервые запечатлен человек на улице. Найдите его (чистильщик обуви). Ответьте на вопрос – почему на снимке не получились другие люди? (Выдержка при съемке была очень большой – несколько минут, поэтому на фотографии вышло только то, что в течение этого времени оставалось неподвижным)

3. Каллотипия.

Англичанин Уильям Тальбот (слайд 8) объявил о своем способе получения изображений в камере-обскуре в том же году, что и француз Дагер. Но способ английского изобретения был иным. Тальбот, ученый с художественными наклонностями, назвал свое изобретение “каллотипией” (от греческого слова “каллос” — красота). Изображение в камере-обскуре получалось на бумаге, пропитанной светочувствительными солями. Именно способ Тальбота положил начало той фотографии, которую мы знаем сегодня.

4. Фотоаппарат.

За время своего развития фотоаппарат претерпел значительные изменения (слайд 9).

Схема устройства современного фотоаппарата (слайд 10). Вспомним, чтобы изображение получилось уменьшенным, действительным, обратным, необходимо, чтобы l > 2F.

Свет проходит через сложную систему линз объектива 5, отражается от зеркала 7 и многократно отражаясь в пентапризме 2, попадает через окуляр 1 в глаз фотографа. В момент съемки сначала поднимается зеркало, затем срабатывает затвор, и зеркало возвращается на место. Поэтому оно не загораживает пленку 8. Происходит это очень быстро. Чтобы свет через объектив не попадал на пленку и не засвечивал ее, внутри фотоаппарата перед пленкой находится шторка 6, герметично закрывая пленку от света.

Схема работы фотоаппарата (показать на фотоаппарате “Киев”):

Внутри фотоаппарата размещается фотопленка, на которую собственно и фиксируется изображение. От внешнего света пленка защищена специальной шторкой, которая открывается при помощи затвора. При помощи регулирующего устройства можно настроить длительность открытия затвора (выдержка), тем самым регулируется время воздействия света на пленку. Время можно выбрать в диапазоне от 1/1000 секунды до бесконечности. Выбор выдержки зависит от общей освещенности пространства, освещенности объекта.

Основной частью фотоаппарата является объектив – сложное устройство, состоящее из нескольких линз. Объектив снабжен специальными шторками-лепестками – диафрагмой. Лепестки диафрагмы можно сводить и разводить, поворачивая специальное кольцо на объективе. Чем меньше отверстие диафрагмы, тем меньше света проходит через объектив.

Экспонометр помогает фотографу установить оптимальный режим выдержки и диафрагмы.

5. Схема получения фотографии: (слайд 11)

Съемка —> обработка фотопленки (проявитель, фиксаж) —> негатив —> печатание фотографии (фотоувеличитель) —> позитив (фотография).

Подробнее:

Под действием света в светочувствительном слое пленки происходит разложение микроскопических кристалликов бромистого серебра, на пленке получается скрытое изображение.

Затем пленку опускают в специальный раствор – проявитель. Под действием проявителя на пленке появляется изображение, причем те участки, которые были освещены больше всего, на пленке оказываются более черными. Получившееся изображение на пленке называется негативом (слайд 12). Чтобы закрепить изображение на пленке, ее опускают в фиксаж (закрепитель), предварительно промыв пленку водой. После этого пленка сушится в расправленном виде.

С негатива получают позитив (слайд 12) с помощью фотоувеличителя (слайд 13), при этом принцип воздействия света на фотобумагу такой же, как и на фотопленку. Теперь свет перераспределяется таким образом, что светлые места становятся светлыми, а темные темными. Фотобумага обрабатывается так же как и фотопленка проявителем и фиксажем.

II. Итоги урока.

III. Домашнее задание: параграф 36, № 145

Характеристики фотоаппаратов. Маркировка, упаковка и хранение фотоаппаратов.

Современные фотографические аппараты являются сложными оптическими устройствами. Несмотря на разнообразие конструкций, в каждом фотоаппарате можно выделить ряд общих узлов и механизмов. Это прежде всего светонепроницаемая камера, в передней части которой укрепляется объектив. На противоположной стороне камеры в кассетах устанавливается светочувствительный материал. Количество света, проходящего через объектив на светочувствительный материал, регулируется с помощью затворов. Точное определение границ кадра фотографируемого объекта осуществляется видоискателем. Для получения резкого изображения на светочувствительном фотоматериале в фотоаппарате имеются устройства и механизмы контроля за наводкой на резкость объектива. Большая часть фотоаппаратов снабжена фотоэкспонометрическими устройствами, необходимыми для определения и установки правильной экспозиции во время съемки. Кроме того, фотоаппараты имеют механизм импорта фотографий. Рассмотрим основные характеристика фотоаппаратов.

ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ УЗЛОВ ФОТОАППАРАТА

Камера

Светонепроницаемая камера, являющаяся корпусом фотоаппарата, одновременно защищает фотоматериал от действия постороннего света. В корпусе аппарата монтируются все узлы и механизмы. Камеру изготовляют из металла, пластмассы или дерева. В фотоаппаратах среднего и высокого классов камера металлическая, в простейших — пластмассовая. Деревянные камеры громоздки, а поэтому применяются только для фотоаппаратов павильонного типа.

Фотографический объектив

С помощью объектива на светочувствительном материале образуется оптическое изображение фотографируемых предметов. Качество этого изображения зависит от свойств объектива.

Объектив состоит из оптической системы линз, заключенных в оправу. Между линзами помещается диафрагма. Число линз в современных объективах — до 10 и более. Некоторые линзы склеивают бесцветным клеем. Оправа объектива обеспечивает точное взаимное расположение линз в соответствии с расчетом. Кроме того, она эащищает линзы от механических и атмосферных воздействий. Оправы большинства современных объективов окрашивают в черный цвет.

Крепление объективов к корпусу камеры осуществляется с помощью винтовой нарезки или байонетного (штыкового) соединения на оправе. Наиболее распространен резьбовой способ крепления, при котором объектив ввинчивается в камеру. При штыковом способе объектив вставляется в камеру и закрепляется небольшим поворотом по часовой стрелке.  На переднюю часть оправы можно надевать или навинчивать съемочные светофильтры и солнцезащитные бленды. На оправе объектива указывают его название,  светосилу и фокусное расстояние, а также шкалы — дистанционную, относительных отверстии и глубины резкоизображаемого пространства. В некоторых случаях на оправе объектива размещают шкалу выдержек.

Диафрагма — это устройство, с помощью которого изменяют действующее, т. е. пропускающее свет, отверстие объектива. Она состоит из нескольких тонких подвижных металлических пластинок, дугообразной формы, расположенных по кругу и частично перекрывающих одна другую. Такая конструкция диафрагмы носит название ирисовой. При повороте ведущего (установочного) кольца или рычажка лепестки, поворачиваясь к центру, плавно уменьшают отверстие объектива. Этот процесс называется диафрагмированием.

В зависимости от способа установки необходимого отверстия объектива различают следующие типы диафрагм: простые, упорные, нажимные и прыгающие.

В простой диафрагме установка осуществляется поворотом наружного кольца диафрагмы до совмещения с индексом выбранного значения на ее шкале.

В упорной диафрагме поворотом упора на шкале предварительно устанавливают необходимое значение. В момент съемки поворачивают кольцо диафрагмы до упора, при этом устанавливается выбранное значение.

В нажимной диафрагме предварительно с помощью подвижного упора на шкале устанавливают необходимое значение. При нажатии на спусковую кнопку диафрагма автоматически устанавливаемая на выбранное значение, после фотосъемки она полностью открывается.

Прыгающая диафрагма по принципу действия аналогична нажимной. Однако после съемки она открывается не автоматически, а вручную — поворотом кольца.

Усложненные оправы диафрагм применяют в объективах зеркальных фотоаппаратов, в которых наблюдение за объектом ведется через объектив. Такие диафрагмы позволяют более оперативно диафрагмировать объектив, не прерывая наблюдения за объектом.

Технические характеристики фотографического объектива. Основными характеристиками объектива являются: фокусное расстояние, светосила, относительное отверстие, глубина резкости, угол изображения, разрешающая сила и рабочий отрезок.

Фокусное расстояние объектива — это расстояние по оптической оси от главной задней точки объектива до фокуса. Фокусное расстояние для данного объектива — величина постоянная, измеряемая в сантиметрах. Отечественные фотообъективы изготовляют с фокусным расстоянием от 2 до 100 см. На оправе объектива его обозначают буквой Ф. От величины фокусного расстояния зависит масштаб изображения, т. е. степень уменьшения или увеличения изображения по сравнению с размерами F фотографируемого объекта. Чем больше фокусное расстояние объектива, тем крупнее изображение на светочувствительном материале. Для изменения величины фокусного расстояния объектива применяют насадочные линзы. При применении положительной (собирающей) линзы фокусное расстояние уменьшается, а отрицательной (рассеивающей) — увеличивается. При использовании насадочных линз качество изображения ухудшается. Фокусное расстояние системы «объектив+ насадочная линза» вычисляется по формуле

Ф_с=100_*Ф₀/(100+ Д_л *Ф₀)

где Ф_с — фокусное расстояние системы;

Ф₀— фокусное расстояние объектива;

Д_л — оптическая сила насадочной линзы.

В настоящее время получили распространение, особенно в киноаппаратах, объективы с переменным фокусным расстоянием, или панкратические. В этих объективах за счет изменения расстояния между линзами фокусное расстояние может увеличиваться или уменьшаться в несколько раз. Это позволяет точно компоновать кадр и получать разномасштабные изображения при постоянном расстоянии до снимаемого объекта. При их использовании не нужны сменные фотообъективы с различными фокусными расстояниями, что обеспечивает большую оперативность при фотосъемке. Предельные значения фокусного расстояния панкратических объективов указывают на оправе. Светосила, т. е. способность объектива создавать на светочувствительном материале определенную освещенность изображения, является его важной характеристикой. Светосила зависит от величины действующего отверстия объектива и его фокусного расстояния. Чем больше отверстие объектива и меньше его фокусное расстояние, тем ярче изображение, т. е. больше светосила.

Количественно светосила характеризуется относительным отверстием объектива, т. е. отношением диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Эта величина указывается в виде дроби с числителем 1. Например, если диаметр действующего отверстия объектива 2,5 см, а фокусное расстояние 5 см, то относительное отверстие равно 1 : 2 (2,5:5).

При сравнении двух объективов по светосиле относительные отверстия их возводят в квадрат. 

На оправе объектива относительные отверстия обозначают только одним знаменателем. В СССР был принят следующий стандартный ряд значений относительных отверстий: 1 : 0,7; 1 :1; 1 : 1,4; 1:2; 1 : 2,8; 1:4; 1 : 5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1 : 22; 1 : 32. Большинство фотообъективов имеет наибольшее относительное отверстие 1 : 2 и 1 : 2,8. Относительное отверстие фотообъективов простых фотоаппаратов равно 1: 4.

Отметки на шкалу относительных отверстий наносят с таким расчетом, что при переходе от одной отметки к другой светосила изменяется в 2 раза. Это упрощает расчеты выдержек при изменении относительных отверстий.

Не весь световой поток, проходящий через объектив, достигает светочувствительного фотоматериала: одна его часть поглощается стеклом, а другая отражается от поверхности линз. Чем сложнее конструкция объектива, тем больше потери света. Эти потери определяются коэффициентом светопропускания объектива, показывающим величину проходящего света по отношению ко всему падающему свету. Для увеличения коэффициента светопропускания во всех объективах применяется метод просветления, который заключается в нанесении на поверхность линз тонких пленок. В результате в значительной мере уменьшается отражение света от поверхностей линз и возрастает светосила. В качестве пленкообразующих веществ применяют фториды некоторых металлов. Просветляющие пленки недостаточно устойчивы, гигроскопичны, поэтому с объективами необходимо обращаться очень осторожно.

Следует иметь в виду, что после просветления через объектив проходит большое количество желтых, зеленых в красных лучей, а отражаются от поверхности линз в основном голубые, синие и фиолетовые лучи. Этим объясняется то, что в отраженном свете линзы приобретают голубой цвет, хотя просветляющие пленки бесцветны.

Голубое просветление объективов наиболее эффективно в черно-белой фотографии.

При съемке на цветных фотоматериалах объективы с голубым просветлением дают подчеркнуто теплую цветопередачу с желтизной, так как через такие объективы проходит больше желтых лучей. Для компенсации желтизны цветопередачи изображения объективами с голубым просветлением применяют янтарное просветление линз, при этом отражаются преимущественно цвета с желтым (янтарным) оттенком. Желтый цвет, являясь дополнительным к синему, нейтрализует его. В результате цветопередача при съемке на цветных материалах значительно улучшается.

Глубина резкости — это свойство фотографических объективов резко изображать объекты, расположенные в пространстве на неодинаковом расстоянии от фотоаппарата. Глубина резко изображаемого пространства измеряется расстоянием от переднего до заднего планов объекта съемки, между которыми все предметы получаются резкими. Глубина резности тем больше, чем меньше фокусное расстояние и относительное отверстие объектива. Для точного учета влияния относительного отверстия на глубину резкости на оправе объектива имеется шкала глубины резкости: по обе стороны от индекса шкалы расстояний попарно симметрично нанесены дополнительные значения относительных отверстий. Значения расстояний границ резко изображаемого пространства устанавливаются против значений относительного отверстия по шкале расстояний.  При относительном отверстии 1:8 резко изображаемое пространство находится между 3 и 10 м, а при относительном отверстии 1:11 — между 2,6 и 19 м.

Оправы объективов могут иметь шкалы, автоматически определяющие глубину резкости.

Угол изображения показывает угол охвата объективом фотографируемого объекта и находится между лучами, соединяющими главную заднюю точку объектива с концами диагонали кадра, вписанного в поле изображения. Угол изображения зависит от размера кадра и величины фокусного расстояния. Чем больше диагональ, т. е. размер кадра, и меньше фокусное рас стояние, тем больше угол изображения. Отечественные фотообъективы выпускают с углом изображения от 2,5 до 95°.

Разрешающая сила — свойство объектива четко передавать на светочувствительном фотоматериале мельчайшие детали фотографируемого объекта. Этот показатель определяется числом параллельных линий равной ширины, раздельно изображаемых объективом на 1 мм поля изображения (лин/мм). Разрешающая сила снижается к краям изображения. У большинства объективов по краям кадра она составляет около 40—50% четкости в центре. Поэтому в паспорте объектива указывают два значения-этого показателя: Для центра и для края изображения.

Разрешающая сила объективов по краям значительно повышается при использовании линз из оптического лантанового стекла. К тому же лантановые объективы обеспечивают более правильную цветопередачу при съемке на цветную пленку.

Рабочий отрезок — это важный показатель, определяющий условия взаимозаменяемости объективов в фотоаппаратах. Рабочим, или задним, отрезком называется расстояние от центральной точки крайней поверхности задней линзы объектива до точки фокуса. Величина рабочего отрезка зависит от конструкции объектива.  При несовпадении рабочих отрезков объективов требуется их юстировка, т. е. подгонка к фотоаппарату по рабочему отрезку с точностью до 0,02 мм.

Классификация и ассортимент фотообъективов. Объективы классифицируют по назначению, величине угла изображения и фокусного расстояния.

По назначению фотообъективы делят на штатные и сменные.

Штатными называются объективы, фокусное расстояние которых примерно равно диагонали кадра, а угол изображения находится в пределах 45—55°. Такие объективы иначе называют нормальными. Штатные объективы в фотоаппаратах, имеющих различные форматы кадра (а следовательно, и диагонали кадра), характеризуются и неодинаковыми фокусными расстояниями. Так, в фотоаппаратах с форматом кадра 24X36 мм фокусное расстояние нормального объектива равно приблизительно 5 см, с форматом кадра 6X6 см — 7,5 см. Нормальные объективы имеют универсальное применение, предназначаются для разнообразных фотосъемок. Как правило, все фотоаппараты укомплектовывают штатными объективами.

Сменные объективы применяют для специальных видов съемок — портретов, удаленных предметов, пейзажей и т. д. Эти фотообъективы поступают в продажу отдельно от фотоаппаратов. По величине угла изображения и фокусного расстояния их подразделяют на широкоугольные, длиннофокусные и телескопические.

Широкоугольные объективы имеют фокусное расстояние меньше, чем диагональ расчетного кадра, и угол изображения свыше 60°. Для них характерен большой охват съемочного пространства. Применяют эти объективы для съемки с малых расстояний широкоплановых фасадов, пейзажей, интерьеров и др. Недостатки широкоугольных объективов выражаются в том, что при съемке близко расположенных объектов они вносят в изображение перспективные искажения, а также дают неравномерное освещение кадра — больше в центре и меньше по краям.

Длиннофокусные объективы имеют фокусное расстояние в 1,5—2 раза больше, чем диагональ кадра, и угол изображения 28—30°. Эти объективы охватывают не большое поле. Применяют их в основном для съемки портретов крупным планом, так как только длиннофокусные объективы дают наиболее естественную перспективу и сходство с натурой.

Телескопическими называются объективы, фокусное расстояние которых значительно превосходит диагональ кадра. Угол изображения у них не превышает 24°. Телеобъективы применяют для съемки крупным планом значительно удаленных предметов. Лучшие отечественные телеобъективы позволяют получать 20-кратное увеличение изображения.

Телеобъективы бывают двух видов: линзовые и зеркально-линзовые. Последние отличаются наибольшей компактностью при значительных фокусных расстояниях.

Характеристика ассортимента сменных фотообъективов приведена в табл. Штатные объективы рассматриваются при описании технических характеристик фотоаппаратов.

Фотографический затвор

Затвор пропускает световые лучи через фотообъектив аппарата на фотоматериал в течение определенного, заранее установленного промежутка времени, называемого выдержкой. Фотозатвор состоит из непрозрачной заслонки и элементов управления ею — заводного и спускового устройств, регулятора действия затвора.

Непрозрачная заслонка открывает и преграждает доступ свету на светочувствительный материал. С помощью заводного устройства затвор подготавливают к работе, спусковое устройство предназначено Для приведения затвора в действие. Регулятор действия затвора устанавливает необходимые выдержки при съемке. Принят следующий ряд числовых значений выдержек, автоматически устанавливаемых затвором (в с): 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/500, 1/1000, 1/2000. Затворы простых фотоаппаратов имеют небольшой диапазон выдержек, например от 1/15 до 1/250 с. Затворы более сложных конструкций могут иметь более широкий диапазон выдержек. Кроме значений автоматических выдержек, на диск или кольцо регулятора действия затвора наносят буквы «Д» и «В», которые обозначают длительные выдержки, отмеряемые вручную. Если регулятор затвора установить против буквы «Д», то при первом нажатии на спусковое устройство затвор откроется и закроется только после вторичного нажатия. Индексом «Д» пользуются для установления длительных выдержек при съемке фотоаппаратом со штатива. Индекс «В» означает, что затвор будет открыт, пока нажато спусковое устройство.

К механизмам затвора относятся также синхронизирующее устройство и механизм автоспуска.

Синхронизирующее устройство обеспечивает одновременное срабатывание затвора и лампы-вспышки. Для подключения лампы-вспышки к синхронизирующему -устройству на наружной части корпуса фотоаппарата имеется синхроконтакт (кабельное подключение). В современной фотоаппаратуре все шире применяют бескабельное подключение лампы-вспышки через контакт в клемме.

Механизм автоспуска имеется в большинстве фотоаппаратов. Аппарат при съемке устанавливают на штативе. Время срабатывания автоспусков примерно 9 с.

Фотографические затворы по принципу действия делят на механические затворы, которые приводятся в действие пружиной, и затворы, управляемые электронным блоком, — электронные.

Механические затворы по конструкции и месту расположения в фотоаппарате подразделяют на шторно-щелевые и центральные.

Шторно-щелевой затвор располагается непосредственно перед фотопленкой. Заслонкой в этом затворе является шелковая прорезиненная или металлическая шторка с щелью, проходящей перед кадровым окном фотоаппарата, что обеспечивает экспонирование фотоматериала. Металлическая шторка имеет одно существенное преимущество перед шелковой: работает при более низкой температуре воздуха, при которой шелковая шторка затвердевает и теряет эластичность.

Шторно-щелевой затвор состоит из следующих основных частей: шторки, двух валиков, регулирующих щель, и ведущего барабана. Перед съемкой, при взводе затвора, шторка, состоящая из двух частей, наматывается на один из валиков. Края частей шторки плотно сомкнуты, щели нет. В момент спуска затвора шторка под действием пружины, находящейся в ведущем барабане, перематывается с определенной скоростью на другой валик. При этом края частей шторки размыкаются, и между ними образуется щель определенной ширины. Щель, перемещаясь перед фотопленкой, последовательно освещает ее. Выдержка, т. е. время экспонирования фотоматериала, регулируется шириной щели и скоростью пробега шторки. Чем уже щель и сильнее натяжение пружины, тем короче выдержка, так как при быстром движении узкой щели шторки фотопленка освещается очень непродолжительное время. Наоборот, при широкой щели в шторке и слабом натяжении пружины освещение фотопленки более длительное.

Шторно-щелевые затворы позволяют получать очень короткие выдержки — до 1/2000 с. Фотоаппараты с этими затворами имеют большой набор сменных объективов. Однако шторно-щелевые затворы характеризуются и рядом недостатков: вследствие разницы в скорости движения шторки в начале и конце кадра плотность негатива неодинакова по всему полю кадра; фотосъемка с лампами-вспышками возможна только при выдержке 1/30 с; возникают искажения быстро движущихся предметов из-за неодновременного экспонирования разных точек кадра.

Разновидностью шторно-щелевого затвора является веерный затвор. Он представляет собой две металлические шторки, состоящие из одного главного и двух дополнительных складывающихся металлических лепестков. Лепестки располагаются в виде веера. Во взведенном положении одна шторка веерного затвора полностью закрывает кадровое окно фотоаппарата, другая шторка сложена. При нажатии на спусковое устройство лепестки первой шторки складываются, а лепестки второй — раздвигаются. При этом между крайними лепестками шторок образуется щель, через которую свет падает на фотопленку. После срабатывания затвора первая шторка складывается, а вторая закрывает лепестками кадровое окно фотоаппарата. Веерные затворы практически не имеют недостатков шторно-щелевых затворов.

Центральный затвор состоит из нескольких тонких металлических сегментов, которые приводятся в действие системой пружин и рычагов. При нажиме на спусковое устройство сегменты открывают отверстие объектива от центра к краям на определенное время (выдержку), а затем закрывают его в обратном направлении. Отсюда и название затвора — центральный.

Центральный затвор, как правило, устанавливают между линзами объектива совместно с диафрагмой, что значительно усложняет его конструкцию и повышает стоимость. Центральные затворы могут быть, и залинзовыми, устанавливаемыми около объектива. У таких затворов механизм расположен не в корпусе объектива, а на передней стенке камеры.

В большинстве фотоаппаратов с центральными затворами сменная оптика не применяется, так как эти затворы конструктивно связаны с объективом. Поэтому каждый сменный объектив должен иметь свой затвор, а это увеличивает стоимость фотоаппаратуры. Вместе с тем центральные затворы имеют ряд преимуществ перед шторными: конструктивно проще связь с фотоэкспонометрическим устройством, что очень важно для производства полуавтоматических и автоматических фотоаппаратов; позволяют фотографировать с лампой-вспышкой при любых выдержках; создают равномерную освещенность в любой точке кадра; устойчиво работают при низкой температуре и не искажают быстро перемещающиеся предметы.

В последнее время в ряде моделей фотоаппаратов устанавливают электронные затворы, которые состоят из створок, приводимых в действие электронным блоком. Основными деталями электронного блока являются конденсатор, электромагнит, резистор и миниатюрная батарея. При нажиме на спусковое устройство электронного затвора створки откидываются и открывают свету доступ на фотопленку. При этом створки захватываются электромагнитом. Экспонирование происходит до полной зарядку конденсатора. После этого электромагнит отключается, и створки закрывают затвор. Продолжительность зарядки конденсатора, а следовательно, и выдержка регулируются резистором. Особенность электронных затворов — бесступенчатая отработка выдержек в автоматических фотоаппаратах, что позволяет получать наиболее оптимальную плотность изображения на пленке при съемке.

Видоискатели

Видоискатели предназначены для определения границ кадра фотографируемого объекта. По конструкции и принципу действия их подразделяют на рамочные, телескопические и зеркальные.

Рамочный видоискатель состоит из двух рамок разных размеров в соответствии с углом поля изображения фото-объектива. Наблюдение ведется со стороны малой рамки. Точность кадрирования- такими видоискателями невысокая.

Телескопический видоискатель состоит из рассеивающей линзы прямоугольной формы, выполняющей роль ограничителя зрения, и собирательной линзы, которая служит окуляром.

Этот видоискатель дает прямое и уменьшенное изображение. Он расположен выше и в стороне от объектива, поэтому изображение, видимое в видоискателе, не совпадает с оптическим изображением на светочувствительном материале. Это явление называется параллактической ошибкой. Параллакс особенно заметен при фотосъемке предметов с близких расстояний. Для исправления ошибок параллакса некоторые телескопические видоискатели снабжают светящимися кадрирующими и параллактическими рамками, по которым кадр компонуется более правильно.

В поле зрения ряда видоискателей для повышения удобства эксплуатации фотоаппаратов иногда вводят различнее шкалы и сигнальные устройства, дающие определенную информацию о состоянии аппарата и условиях съемки: взведен ли затвор, какие установлены выдержка и диафрагма, возможна ли съемка по имеющимся световым условиям для данной пленки и т. д.

Некоторые телескопические видоискатели имеют в поле зрения ограничительные рамки для сменных объективов. Для этой же цели применяют универсальные видоискатели, которые устанавливают на фотоаппарате в специальной клемме. Они снабжены револьверной головкой, в которой , укреплены пять видоискателей, имеющих такие же. углы поля изображения, как и сменные объективы с фокусными расстояниями 2,8; 3,5; 5; 8,5; 13,5 см. Сменные видоискатели выпускают также для работы только с одним сменным объективом.

Зеркальные видоискатели бывают надкамерные и внутрикамёрные.

Надкамерный зеркальный видоискатель состоит из объектива, зеркала, расположенного под углом 45° к оптической оси объектива, и линзы. Кроме того, в центре линзы имеется матовый кружочек для наводки на резкость, изображение в котором рассматривается через лупу. Изображение, даваемое объективом, попадает на зеркало. При этом ход лучей изменяется на 90^е, и на линзе получается изображение, зеркально обратное и уменьшенное по отношению к фотографируемому предмету. Кроме того, изображение в видоискателе смещено по отношению к изображению, получаемому на фотоматериале, вследствие того, что зеркальный видоискатель расположен над съемочным объективом.

Изображение в надкамерных видоискателях необходимо рассматривать сверху, для чего аппарат приходится опускать до уровня груди. Такой тип зеркального видоискателя применяется в фотоаппарате модели «Любитель».

Внутрикамерный зеркальный видоискатель с пентапризмой более совершенный. В качестве объектива видоискателя используется основной съемочный объектив. При кадрировании перед фотопленкой устанавливается откидывающееся зеркало. Направление лучей света, прошедших через объектив, изменяется на 90° за счет отражения от зеркала, и на плоской матированной поверхности линзы получается оптическое изображение. Рассматриваемое через окуляр и пентапризму изображение получается без зеркального обращения и параллакса. При нажатии на спусковое устройство зеркало отбрасывается вверх, изображение на матовом стекле исчезает, и лучи света строят изображение на светочувствительном фотоматериале. Для непрерывного наблюдения за объектом съемки (кроме момента экспонирования) зеркальные видоискатели большинства фотоаппаратов имеют механизм зеркала постоянного визирования.

Механизмы наводки объектива на резкость

Наводка на резкость производится для совмещения оптического изображения, даваемого объективом, с плоскостью светочувствительного материала. Фокусировка достигается обычно путем выдвижения всего объектива или его переднего компонента. В фотоаппаратуре применяют следующие механизмы наводки объектива на резкость: по шкале расстояний, по символам, по матовому стеклу, по дальномеру.

Наводку на резкость по шкале расстояний применяют почти во всех фотоаппаратах. Значения расстояний до снимаемого объекта указывают на оправе объектива в метрах. Производя наводку на резкость, необходимо как можно точнее определить расстояние до снимаемого объекта и установить это значение на шкале.

Часто это делают на глаз, поэтому такой метод называют глазомерным. При этом возможны ошибки в определении расстояния. Однако благодаря глубине резкости, свойственной каждому объективу, изображение получается достаточно резким. Этот метод наводки применяется в простых по конструкции шкальных фотоаппаратах.

Наводка на резкость по шкале символов принципиально не отличается от наводки по шкале расстояний. Только вместо числовых значений расстояний на шкалу наносят условные символы, обозначающие портрет, группу или пейзаж. Техника наводки на резкость наиболее проста и сводится к установке объектива на один из выбранных символов. Этот метод фокусировки не требует определения расстояния до объекта съемки и при умелом применении шкалы и средних величин относительных отверстий позволяет достаточно точно производить наводку на резкость. Применяется он также в шкальных фотоаппаратах.

При наводке на резкость по матовому стеклу правильность установки объектива проверяют визуально по резкости изображения, получаемого на матовом стекле. Этот метод применяется главным образом в фотоаппаратах с вертикальным видоискателем, а также в павильонных камерах. Серьезный недостаток наводки на резкость по матовому стеклу в однообъективных зеркальных фотоаппаратах — необходимость фокусировки объектива только при полностью открытой диафрагме, так как только в этом случае на матовом стекле создается необходимая яркость изображения. После наводки на резкость объектив диафрагмируется на необходимое значение относительного отверстия. Однако при диафрагмировании расстояние до объекта может измениться, если объект к тому же еще движется, в результате чего необходима повторная фокусировка объектива. Для устранения этого недостатка в зеркальных фотоаппаратах. применяют диафрагмы усложнённых конструкций — упорные, прыгающие, нажимные.

Качество фокусировки определяется остротой зрения фотографа, его способностью различать изменения резкости на матовом стекле. Для повышения точности фокусировки в центре матового стекла зеркальных аппаратов имеются фокусировочные клинья. При неточной наводке на резкость контуры изображения на линии соприкосновения клиньев раздваиваются. В последних моделях зеркальных фотоаппаратов в центре матового стекла устанавливают в виде круга микропирамиды, образующие микрорастр. При малейшей расфокусировке объектива изображение в микрорастре становится нечетким. В зеркальных фотоаппаратах высокого класса могут быть одновременно установлены: в центре матового стекла — фокусировочные клинья, а вокруг — микрорастр в виде кольца.

Фокусировка объектива по дальномеру — наиболее быстрая и точная. Дальномеры монтируют обычно внутри корпуса аппарата. Имеется несколько конструкций дальномерных устройств: с поворотной призмой, с поворотными клиньями, с поворотными линзами и др. Чаще используют дальномер с поворотной призмой. Рассмотрим принцип его работы.

При перемещении оправы объектива через систему рычагов происходит поворот призмы. Если рассматривать объект съемки через полупрозрачное зеркало, то видны одновременно два изображения: одно — непосредственно через полупрозрачное зеркало, другое — после отражения от поворотной призмы и полупрозрачного зеркала. Когда в окуляре дальномера видны два изображения, то наводка на резкость неточная. Для получения резкого изображения вращают дистанционную шкалу объектива до совмещения этих изображений.

Все современные фотоаппараты имеют совмещенный окуляр дальномера и видоискателя. В фотоаппаратах с наводкой на резкость по дальномеру применяют телескопические видоискатели, которые часто имеют диоптрийное устройство. Внутри таких видоискателей установлена специальная подвижная линза. Перемещая с помощью рычага эту линзу, можно сфокусировать изображение в видоискателе диоптрийное устройство позволяет пользоваться видоискателем и дальномером лицам с недостатком зрения в пределах ±ЗД.

Экспонометрические устройства

Для получения правильно экспонированных негативов в момент съемки необходимо установить точные значения выдержки на затворе и относительного отверстия на объективе. Эти значения зависят от многих факторов, но главная трудность заключается в оценке освещенности объекта съемки. Дело в том, что в течение дня освещенность меняется в очень широких пределах. Она зависит от времени года, облачности, географической широты местности, место съемки и других факторов. Оценить освещенность объекта съемки на глаз с точностью, необходимой для определения соответствующей выдержки, очень трудно. Для измерения освещенности, а следовательно, и

определения выдержки и относительного отверстия, т. е. экспозиции, большинство современных фотоаппаратов укомплектовывают фотоэкспонометрическими устройствами, которые в значительной степени повышают удобство пользования аппаратом.

Основными деталями экспонометрических устройств являются светоприемник и присоединенные к нему очень чувствительный микроамперметр и калькулятор. В качестве светоприемников применяют селеновые фотоэлементы или сернистокадмиевые фоторезисторы. Под действием света, отраженного от объекта съемки, в фотоэлементе образуется электрический ток, величина которого регистрируется микроамперметром. При этом стрелка прибора занимает определенное положение в зависимости от освещенности объекта. После этого по шкалам калькулятора определяют выдержку и диафрагму.

Для работы экспонометрического устройства на фоторезисторе необходим источник постоянного тока, например батарея марки РЦ-53 или аккумулятор марки Д-0,06, Фотоэлементы обычно устанавливают на верхней лицевой стороне камеры или в виде, кольца вокруг объектива. Фоторезисторы более чувствительны к свету и занимают меньше места, чем фотоэлементы, поэтому могут быть размещены внутри камеры за объективом (системы ТТЛ, Тее), на зеркале видоискателя, на гранях пентапризмы.

Экспонометрические устройства на основе внутреннего измерения света более точны в работе, так как учитывают весь свет, прошедший через объектив на фотопленку. При этом процесс определения выдержки и относительного отверстия упрощается.

Экспонометрические устройства, устанавливаемые в фотоаппаратах, бывают трех систем: неавтоматические, полуавтоматические и автоматические.

Неавтоматические экспонометрические устройства не связаны конструктивно с диафрагмой объектива и затвором. Поэтому выдержка и относительное отверстие, установленные экспонометрическим устройством, переносятся на затвор и объектив вручную.

Полуавтоматические и автоматические экспонометрические устройства блокируются с затвором и объективом, поэтому они не только определяют выдержку и относительное отверстие, но и устанавливают эти значения.

В полуавтоматических фотоаппаратах для автоматической установки выдержки и относительного отверстия необходимо, наблюдая в окуляре видоискателя, совместить поворотом колец «диафрагма» или «выдержка» следящий индекс со стрелкой микроамперметра.

При работе с автоматическими экспонометрическими устройствами не нужны дополнительные операции, выполняемые вручную (если не считать установки светочувствительности фотопленки). При нажатии на спусковое устройство затвора автоматически устанавливается диафрагма и срабатывает затвор. Эти устройства бывают трех типов: шкальные, бесшкальные однопрограммные и, многопрограммные.

Шкальные автоматические экспонометрические устройства применяют в фотоаппаратах наиболее высокого класса. Они позволяют выбирать необходимые выдержку и относительное отверстие в зависимости от сюжета и условий съемки. В фотоаппаратах с такими устройствами выдержку устанавливает фотограф с учетом сюжета съемки. В момент съемки диафрагма автоматически подстраивается под установленное значение выдержки. Если выбранная пара «выдержка-диафрагма» не подходит для данных условий съемки, то спуск затвора блокируется. В автоматических фотоаппаратах для большей оперативности в поле зрения видоискателя вводятся участки шкал выдержки и диафрагмы. Это позволяет, не отнимая глаз от окуляра видоискателя, подобрать необходимую пару «выдержка-диафрагма».

Бесшкальные однопрограммные автоматические экспонометрические устройства наиболее просты по конструкции. Они имеют одну программу, что ограничивает творческие возможности фотографа. Каждому значению яркости объекта соответствует лишь одна пара «выдержка-диафрагма». Даже если фотограф знает это сочетание, он не может изменить его по своему усмотрению. Такие экспонометрические устройства устанавливают в простейших фотоаппаратах, рассчитанных на начинающих и невзыскательных фотографов.

В механизм -многопрограммных автоматических экспонометрических устройств заложена не одна, а несколько различных программ. Выдержка и диафрагма устанавливаются автоматически по одной из программ, выбранных в соответствии с сюжетом съемки. Экспонометрическое устройство такого типа установлено, например, в фотоаппарате «Сокол».

КЛАССИФИКАЦИЯ ФОТОАППАРАТОВ

Единая классификация фотоаппаратов в настоящее время отсутствует из-за большого количества их общих и различных конструктивных признаков.

Фотоаппараты классифицируются по формату применяемого фотоматериала и соответственно формату кадра, способу визирования и наводки на резкость, степени автоматизации установки экспозиции.

В группе фотоаппаратов специального назначения особое место занимают аппараты стереоскопические, панорамные и одноступенного фотопроцесса.

Стереоскопические фотоаппараты предназначены для получения объемных изображений. Они имеют два съемочных объектива, с помощью которых получаются два стереоскопических снимка. При просмотре этой стереопары через стереоскоп возникает ощущение объемного стереоскопического изображения.

Панорамные фотоаппараты имеют удлиненный формат кадра. Предназначены для съемки с широким углом охвата объектов (пейзажей, интерьеров, архитектурных ансамблей). За счет подвижной системы объектива угол изображения у них равен примерно 120°, что значительно превышает угол изображения большинства широкоугольных объективов.

По способу визирования и наводки на резкость фотоаппараты подразделяют на шкальные, дальномерные и зеркальные; по степени автоматизации установки экспозиции — на неавтоматические, полуавтоматические и автоматические.

Зеркальные фотоаппараты. Особенностью этих фотоаппаратов является наличие зеркального видоискателя, благодаря которому эта аппаратура приобретает целый ряд положительных свойств и пользуется поэтому наибольшим спросом. Зеркальные фотоаппараты обеспечивают точный контроль границ снимаемого кадра, на их матовом стекле получается изображение объекта съемки в масштабе, близком к изображению на фотопленке. Причем наблюдение за снимаемым объектом ведется по всему полю видоискателя, Так как матовое стекло хорошо передает глубину резкости изображаемого пространства. Зеркальные однообъективиые фотоаппараты с беспараллаксным видоискателем применяются для разнообразных съемок прикладного характера, в том числе микро-, макро- и репродукционной съемок, с использованием сменных объективов и приспособлений. Ассортимент сменных -объективов для зеркальных однообъективных фотоаппаратов наиболее широкий, особенно телескопических объективов с большим фокусным расстоянием (до 100 см). Благодаря этому расширяются технические возможности  зеркальных фотоаппаратов. Объем производства зеркальной аппаратуры растет, выпускаемые модели совершенствуются и модернизируются на основе последних достижений научно-технического прогресса.

ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ФОТОАППАРАТОВ

Все технические характеристики фотоаппаратов должны соответствовать техническим условиям, которые разрабатываются на каждую модель.

Требования к качеству фотоаппаратов целесообразно подразделить на три группы: требования к механизмам, объективу и футляру.

Размещение всех узлов и механизмов в фотоаппарате должно быть удобным для эксплуатации и обслуживания. Камера в рабочем состоянии должна быть светонепроницаемой. Значительная вуаль, темные точки и полосы на проявленной фотопленке свидетельствуют о нарушении светонепроницаемости камеры. Требуется, -чтобы внутренние поверхности фотоаппарата были окрашены в черный матовый или полуматовый цвет. Пропуски окраски недопустимы.

Фотоаппарат должен давать изображение резкое по всему полю при фотосъемке со всех допустимых расстояний. При наводке на резкость объектив должен вращаться плавно, без заеданий и доходить до крайних положений без усилий.

Затвор фотоаппарата должен работать бесперебойно при любом положении камеры. Взвод и спуск затвора должны быть плавными, без рывков, с ощущением легкого трения. Необходимо, чтобы затвор надежно работал на всех выдержках. Самопроизвольный спуск затвора не допускается. Синхронизатор должен обеспечивать одновременное срабатывание затвора и лампы-вспышки.

Требуется, чтобы механизм транспортирования фотопленки работал свободно, без заеданий и повреждений пленки, катушка и кассета свободно входили в гнезда, прочно в них удерживались и легко вынимались для перезарядки. Выравнивающий столик и направляющие полозки должны  быть гладкими и не царапать пленку ни со стороны эмульсии, ни с обратной стороны.

Экспонометрические устройства должны работать надежно,  стрелка микроамперметра — реагировать на действие света установленной для данного аппарата яркости, выдержка и диафрагма — определяться и устанавливаться правильно.

Все металлические детали должны быть хромированы, никелированы или покрыты краской. Антикоррозийные покрытия должны быть прочными, без пятен и пропусков. На окрашенных поверхностях не допускаются потеки краски, пузыри, трещины. Внешние поверхности должны быть без вмятин, забоин, заусенцев и других дефектов, портящих внешний вид аппарата.

Надписи, указательные стрелки и деления шкал должны быть нанесены отчетливо.

В линзах объектива не допускаются такие дефекты стекла, как пузыри диаметром более 0,3 мм, камни, дымка, мошка, свили, а на поверхности оптического стекла — царапины, прошлифованные пузыри, выколки, жировые пятна. Внутри объектива не должно быть пылинок, ворсинок, частиц лака, стружки. Не допускается расклейка линз, которая заметна по радужным пятнам и полосам.

Необходимо, чтобы оправа со шкалой диафрагмы имела плавный самотормозящий ход, обеспечивающий сохранность установленного положения. Ход диафрагмы должен быть легче хода дистанционной шкалы.

Защитная крышка должна плотно надеваться на объектив: при наклоне аппарата вниз крышка не должна самопроизвольно спадать с объектива.

Футляр фотоаппарата и наплечный ремень должны быть изготовлены из кожи или кожзаменителя коричневого либо черного цвета. Швы футляра должны быть ровными, с равномерной строчкой, прочными, с хорошо утянутыми нитями. Не допускаются складки, следы клея и пятна различного происхождения. Крышка футляра должна свободно надеваться на корпус футляра, фотоаппарат должен лежать в футляре плотно и прочно удерживаться штативной гайкой.

МАРКИРОВКА, УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ ФОТОАППАРАТОВ. ПРАВИЛА УХОДА ЗА ФОТОАППАРАТАМИ

На каждом фотоаппарате и объективе указывают их наименование, марку завода-изготовителя, порядковый номер камеры и объектива.

Фотоаппарат в футляре с принадлежностями, входящими в комплект, укладывают в картонную или пенопластовую коробку. (Перечень принадлежностей указывают в паспорте на фотоаппарат.) Коробку снаружи опломбировывают. В коробку вкладывают упаковочный лист с подписью лица, производившего упаковку, и датой упаковки.

Распакованные фотоаппараты следует хранить в сухом отапливаемом помещении при температуре от 5 до 45°С и относительной влажности воздуха не выше 65%.

С фотоаппаратами необходимо обращаться бережно.  Их следует содержать в чистоте и оберегать от толчков, сотрясений, грязи, пыли, сырости и резких колебаний температуры. Не рекомендуется без надобности вынимать объектив из фотоаппарата, так как при этом в аппарат могут попасть грязь и пыль. При эксплуатации необходимо регулярно производить чистку фотоаппарата. Нельзя трогать руками поверхности оптических деталей, так как это может привести к повреждению покрытий. Пыль удаляют мягкой кисточкой, или резиновой грушей. Протирать оптические поверхности объектива, видоискателя следует легким касанием чистой фланелевой салфеткой или ватой, слегка смоченной спиртом или эфиром. Зеркало и линзы видоискателя чистят только в самых необходимых случаях очень мягкой и обязательно сухой кисточкой.

Хранить фотоаппараты следует в закрытом футляре, при этом объектив должен быть закрыт крышкой, а затвор и автоспуск должны находиться в спущенном положении.

При температуре ниже 0°С фотоаппарат рекомендуется носить под верхней одеждой и вынимать лишь на время съемки. Фотоаппарат, внесенный с мороза в теплое помещение, не следует открывать сразу, он должен прогреться в течение 2 ч. Особые правила эксплуатаций в морозное время предусмотрены для фотоаппаратов с экспонометрическими устройствами на фоторезисторах, в электрических цепях которых имеются источники постоянного тока. Необходимо помнить, что источник тока от длительного воздействия минусовых температур быстро выходит из строя, поэтому такие фотоаппараты также следует оберегать от переохлаждения.

Разбирать фотоаппараты самостоятельно нельзя, так как при этом можно нарушить регулировку отдельных узлов. Любой ремонт и соответствующую регулировку должны производить квалифицированные специалисты в ремонтных мастерских.

Категорически запрещается вводить в фотоаппарат какую-либо смазку.

Фотопленка

Фотопленка

Исследование под электронным микроскопом

Общая информация

Фотопленка захватывает изображение, сформированное светом, отражающимся от фотографируемой поверхности. Чувствительными элементами в пленке являются кристаллы, чаще всего галогенида серебра, которые могут изменять свою структуру при возбуждении светом (фотонами).Обычно менее чувствительные пленки (более медленные пленки) имеют более мелкие зерна, которые плотно упакованы, а более чувствительные пленки (более быстрые пленки) имеют более мелкие зерна. Пленка может иметь распределение размеров зерен для получения определенных желаемых свойств. Причина зависимости чувствительности от размера зерна напрямую связана с тем, как зерна переходят из стабильного нерастворимого состояния в другое стабильное состояние (латентное состояние), из которого они могут развиваться химическим путем. Происходит это примерно так.Когда фотон света попадает на зерно, он рассеивает свою энергию в кристалле (зерне). Этой энергии может хватить, а может и не хватить, чтобы перевести кристалл в скрытое состояние. Обычно для переворота зерна требуется несколько фотонов (в зависимости от его размера и чувствительности). Тем временем тепловая энергия раскачивает зерно и стремится вернуть его в нормальное состояние. Если достаточное количество фотонов ударяет в зерно за определенное время, зерно переходит в скрытое состояние и там застревает. Затем у нас есть зерно, которое можно химически сделать непрозрачным.Таким образом, фотоны создают скрытое изображение, которое позже проявляется. Темнота изображения более или менее пропорциональна свету, падающему на пленку. Чтобы перевернуть крупное зерно, требуется примерно такое же количество фотонов, как и маленькое. Поскольку более крупное зерно улавливает больше света, большее количество крупных зерен будет перевернуто, и, следовательно, для создания скрытого изображения требуется меньше света. Это более позднее явление делает крупнозернистые пленки более быстрыми (более чувствительными). Все частицы соли галогенида серебра находятся в некотором эмульсионном слое, осаждающемся на основном слое пленок.Цветная пленка имеет три слоя эмульсии для трех видов галогенида серебра, которые чувствительны к свету с тремя разными длинами волн. На следующей диаграмме показана основная слоистая структура фотопленки.

Рис. 1 Структура пленки

Наверх

Предлагаемая работа

В центре внимания этого проекта — измерение размера зерна различных типов фотопленок и сопоставление их с макро-явлениями, которые являются качество проявленного изображения.Потому что на непроявленной пленке частицы галогенида серебра окружены и закреплены на основе желатином, который является идеальным изолятором. Это похоже на фундук (галогенид серебра), залитый в шоколад (желатин). Следовательно, если мы сделаем изображение непосредственно с необработанных образцов фотопленки, то можно будет увидеть только ситуацию на самом верху смеси частиц желатина и галогенида серебра. Это означает очень низкое качество изображения и редкое распределение частиц галогенида серебра, что, конечно, нежелательно.С учетом этого необходима специальная подготовка образца: удаление частиц галогенида серебра с основы пленки и последующее их повторное диспергирование на корешке образца SEM. Собственно, это самая сложная часть этого проекта.

a b

Рис.2 Изображение частицы галогенида серебра, внедренной в желатин. (a. Детектор SE, b. Детектор BSE) Качество изображения ограничено слоем желатина.

В начало

Эксперимент и анализ данных

A. Подготовка образца

1. Удалите remjet с метанолом

2. Удаление соединителя (выполните этот цикл 2 раза. Только для цветной пленки)

5-10 мин. 1% раствор карбоната натрия

Погружение в воду

Погружение в метанол 5-10 минут

Погружение в ультрачистой воде на 5 минут

3.Удаление зерен с пленочной подложки

— суспендировать образец в пробирке

— Добавить 25-30 капель 2% нефильтрованной протеазы. Добавьте достаточно чистой воды 40 ° C, чтобы покрыть образец.

Поместите пробирку в баню с горячей водой при 40 ° C на 3 часа, пока не будут удалены зерна. Откажитесь от поддержки пленки.

— Центрифуга 2 мин при 3000 об / мин

— Осторожно и быстро слейте и удалите супернатант.

4. Редисперсные зерна

-Теплая пробирка, содержащая «осадок» зерен.

-Звоните коротко. На этом этапе гранула должна быть разбита, и должна получиться мутная дисперсия.

-Добавьте 3 мл подогретой сверхчистой воды. Обработайте ультразвуком.

-Разбавьте водой до достижения желаемой концентрации.

— Нанесите каплю этой смеси на образец и высушите его при 70 ° C в течение 20 минут.

После всех этих процедур большая часть желатина должна была быть удалена с помощью раствора протеазы.Остаток на корешке образца представляет собой частицы чистого галогенида серебра из эмульсии, как показано на рис. 3

Рис.3 Частицы галогенида серебра, нанесенные на держатель образца

Рис. 4 Моделирование SE-электронов и рентгеновских линий

B. Измерения и анализ данных.

Измеряется до 6 типов фотопленок, и результаты показаны ниже.

Kodak 160VC.Профессиональная портретная негативная пленка. Средний размер зерна: 1 мкм

а. Изображение смешанного детектора b. Изображение детектора в объективе

Kodak TMAX400. Профессиональная черно-белая негативная пленка. Средний размер зерна: 2-3 мкм

a. Изображение смешанного детектора b.Детектор BSE Изображение

Kodak Gold 100. Потребительская цветная негативная пленка. Средний размер зерна: 2 мкм

а. В изображении детектора линзы b. Изображение детектора BSE

Konica 160. Профессиональная цветная негативная пленка. Средний размер зерна: 1,5 мкм

a. Изображение детектора BSE b.Изображение с детектора MIX

Fujifilm RVP. Профессиональная цветная позитивная пленка. ISO50. Средний размер зерна: 0,8 мкм

a. Изображение детектора SE b. Изображение детектора BSE

Fujifilm Superia 100. Бытовая цветная негативная пленка. Средний размер зерна: 1 мкм

Детектор изображения SE

Эти результаты соответствуют макро-феноменам: профессиональная пленка, позитивная пленка и пленка с низким ISO показывают более гладкую зернистость и наоборот.

Кроме этого, наблюдается еще один интересный эффект: когда электронный компонент фокусируется на некоторых заданных частицах галогенида серебра, эти частицы со временем деформируются. Мы пришли к выводу, что это эффект реакции восстановления, вызванный пучком электронов высокой энергии. Но это предположение должно быть подтверждено более здравой теорией.

В начало

Заключение

В этом проекте изучается до 6 различных образцов пленки, в том числе профессиональная пленка и потребительская пленка, черно-белая пленка и цветная пленка, пленка с различными значениями ISO, негативная и позитивная пленка. и результат измерения может объяснить различную макро-зернистость, которую они показывают на изображении.Также наблюдается реакция между пучком электронов высокой энергии и неразвитыми частицами галогенида серебра. Но для полного объяснения этого эффекта необходимы дальнейшие исследования.

Вернуться к началу

Фотокамеры, объяснено RP Photonics Encyclopedia; пленка, цифровая, фотография, однообъективный зеркальный, миниатюра, смартфон, форматы датчика изображения, фотография, время экспозиции, диафрагма, шум изображения, качество

Энциклопедия> буква P> фотоаппараты

можно найти в Руководстве покупателя RP Photonics.

Вас еще нет в списке? Получите свою запись!

Используя наш рекламный пакет, вы можете разместить свой логотип и далее под описанием продукта.

Определение: оптические инструменты для фотографических изображений

Более общий термин: камеры

Немецкий: Фотокамеры, Фотокамеры

Категории: фотонные устройства, обнаружение и определение характеристик света, зрение, дисплеи и изображения

Как цитировать статью; предложить дополнительную литературу

Автор: Dr.Rüdiger Paschotta

URL: https://www.rp-photonics.com/photo_cameras.html

— это тип фотоаппаратов, используемых для фотосъемки , т. Е. Для фотосъемки, хотя некоторые фотоаппараты также имеют некоторые функции видео (см. Ниже). Обычно они работают с видимым светом, но они также могут иметь некоторую чувствительность, особенно к ближнему инфракрасному свету.

См. Статьи о камерах и получении изображений с помощью объектива, чтобы узнать о некоторых основных аспектах устройств обработки изображений и других типов камер.

Пленочные камеры

В традиционных фотоаппаратах использовались фотопленки — первоначально монохромные пленки, позже улучшенные версии для цветной фотографии с использованием более сложной химии. Хотя они в значительной степени были заменены цифровыми фотоаппаратами (см. Ниже), пленочные фотоаппараты все еще используются для некоторых целей.

Вставленная роль фильма предоставляет ограниченное количество (например, 24) возможностей для захвата изображения. Перед просмотром пленку необходимо проявить для получения негативов с инвертированной яркостью — обычно в какой-нибудь профессиональной лаборатории, редко фотографом.Из этих негативов создаются реальные изображения; можно создать несколько изображений на одно негативное изображение. Полученные изображения поставляются на бумаге и могут иметь разные форматы — от небольших до плакатов.

Оптическая схема пленочной камеры состоит, по существу, из следующего:

• Есть фотографический объектив, через который свет от наблюдаемой сцены попадает на операторов.
• За объективом находится оптическая апертура переменного отверстия.
• Далее идет шторка, которую можно ненадолго открыть, когда делается фотография.
• За затвором находится кусок фотопленки.

Кроме того, для видоискателя может быть определенная оптика, которая может быть отделена от реальной оптики камеры или (в зеркальных камерах с одним объективом, см. Ниже) использовать тот же объектив.

Цифровые фотоаппараты

В последние годы фотоаппараты все больше и больше оснащаются электронными датчиками изображения, обычно типа CCD или CMOS, позволяющими получать цифровые изображения.Обычно используемые датчики изображения имеют такой же размер, как и ранее использовавшиеся куски фотопленки. В большинстве случаев они предлагают как минимум несколько миллионов пикселей, и даже доступны камеры с десятками мегапикселей (миллионами пикселей). Для каждого пикселя сохраняется информация об интенсивности красного, зеленого и синего света (кодирование RGB).

Цифровые фотоаппараты имеют существенные преимущества перед пленочными:

• Образы доступны немедленно, без трудоемких процессов разработки, требующих дополнительных затрат.Их можно хранить, копировать, публиковать на веб-страницах и в других электронных документах и ​​т. Д.
• Благодаря большой емкости памяти, которая может быть легко интегрирована даже в дешевые потребительские фотоаппараты, большое количество изображений можно снимать последовательно, не меняя пленку. Неудачные записи можно легко удалить, чтобы не тратить впустую емкость хранилища. Если полное разрешение не требуется, захват изображения с уменьшенным разрешением может еще больше увеличить количество изображений, которые могут быть сохранены.
• Электронные изображения можно быстро передавать, часто даже из удаленных мест. Например, газета может быстро получать изображения от репортеров из удаленных мест.
• Изображения можно обработать на компьютере перед печатью или публикацией в Интернете. Хотя традиционная проявка пленки также имеет некоторый потенциал для изменения изображений, редактирование цифровых изображений предоставляет более широкие возможности. С другой стороны, это также открывает широкие возможности для подделки, которую может быть трудно обнаружить.
• Цифровые изображения не подвержены старению, в то время как старые фотографии, снятые на пленку, часто демонстрируют существенные изменения цвета и другие потери качества.

Ранние цифровые камеры были весьма ограничены с точки зрения разрешения изображения, но вскоре стали доступны и доступные камеры с датчиками изображения с более высоким разрешением. Только для специальных приложений разрешение современных потребительских камер недостаточно, а профессиональные устройства могут обеспечить еще более высокое разрешение.

Обратите внимание, что увеличенное разрешение сенсора полезно только в том случае, если оптическое качество фотографического объектива достаточно высокое; в противном случае большее количество пикселей изображения на самом деле не передает дополнительную информацию об объектах.В этом случае создаются только излишне большие файлы изображений, а качество может стать еще ниже в условиях низкого уровня освещенности, поскольку количество света, принимаемого на пиксель, уменьшается. Обратите внимание, что это имеет место в некоторых потребительских камерах, где покупатели впечатлены огромными значениями мегапикселей, но позже, возможно, разочарованы скромным качеством изображения.

Фотообъективы

Простые камеры имеют встроенный объектив, который нельзя заменить (кроме, возможно, во время ремонта), в то время как камеры более высокого класса обычно имеют механические средства для использования разных моделей фотографических объективов.Затем можно использовать разные типы объективов для разных целей:

• Стандартный объектив подходит для большинства обычных ситуаций фотографии, охватывая значительный диапазон расстояний. Его поле зрения составляет примерно 50 градусов, что сравнимо с полем зрения человеческого глаза.
• Есть телеобъективы для больших расстояний, имеющие большое фокусное расстояние для более узкого поля зрения.
• Об обратном — макрообъективы , подходящие для съемки небольших объектов с очень малых расстояний.
• Существуют также широкоугольные объективы, в крайнем случае называемые рыбий глаз ; они могут захватывать изображения из белых угловых диапазонов, которые имеют тенденцию вызывать значительные геометрические искажения изображения.

Некоторые объективы имеют зум-объективы , что означает, что их фокусное расстояние можно регулировать в определенном диапазоне, обычно не влияя на фокусировку (резкость изображения).

Используемые механизмы крепления объективов частично позволяют использовать объективы других производителей — в некоторых случаях требуются подходящие механические адаптеры.Проблемы могут возникнуть, когда также необходимы электрические соединения, например, для функций автофокусировки.

Фотографические объективы могут существенно различаться в некоторых отношениях, например, в отношении светосилы, диапазона масштабирования и качества изображения.

Иногда характеристики объектива можно изменить, вставив дополнительный оптический элемент. Например, есть макрообъективы, которые можно комбинировать со стандартными объективами, чтобы получить макрообъектив.

Ручная или автоматическая фокусировка

Как объясняется в статье о визуализации с помощью объектива, систему визуализации необходимо настроить на определенное расстояние до объекта, чтобы получить резкие изображения. Для некоторых типов камер такая регулировка фокуса не требуется, поскольку они имеют фиксированный фокус, например установлен на бесконечность или на какое-то фиксированное рабочее расстояние. Однако для большинства фотоаппаратов этого недостаточно; по крайней мере, требуется возможность ручной настройки фокуса (обычно путем поворота части объектива), чтобы использовать камеру для широкого диапазона расстояний до объекта.Многие современные камеры даже имеют функцию автофокусировки , которая выполняет эту настройку автоматически; как правило, для этой цели используются свойства снятых изображений или, в качестве альтернативы, отдельный датчик расстояния. Технология автофокуса может быть встроена в корпус камеры или иногда в фотообъективы.

Однообъективные зеркальные камеры и технические альтернативы

Фотографу важно заранее увидеть, какая именно область появится на фотографии.

Простые камеры выполняют эту задачу с небольшим отдельным оптическим видоискателем немного выше или сбоку от фотографического объектива, не , используя свет, который проходит через объектив.Однако у этого подхода есть серьезные недостатки: немного другая перспектива приводит к несколько неточному результату, и этот метод вряд ли может работать со сменными объективами, с разными полями обзора и с объективами с увеличением.

Поэтому были разработаны зеркальные камеры , в которых используется свет, проходящий через объектив. Типичный тип камеры использует зеркало, которое в большинстве случаев направляет полученный свет на визуальный выход, позволяя фотографу видеть сквозь объектив.С помощью пентапризмы получается прямое изображение. Только в момент съемки зеркало откидывается, позволяя свету попадать на пленку или на электронный датчик изображения. В качестве альтернативы можно в принципе использовать светоделитель, но это приведет к потере яркости как изображения, так и видоискателя.

Принцип зеркальной камеры хорошо работает с переменными объективами и объективами, всегда точно показывая, что попадет на датчик изображения. Поскольку требуется только один объектив (строго говоря, один объектив и без дополнительного объектива видоискателя), такие камеры называются однообъективными зеркальными камерами (зеркальные камеры).Разумеется, видоискатель также можно использовать для проверки регулировки увеличения и фокусировки.

Возможной альтернативой принципу SLR, которая позволяет снизить затраты на изготовление оптики, является использование жидкокристаллического дисплея (ЖКД) в качестве полной замены оптического видоискателя. Однако у этого метода есть некоторые недостатки; например, может быть трудно точно прочитать дисплей в условиях яркого окружающего света, и тогда нельзя будет использовать дисплей одновременно для отображения большего количества рабочих параметров.

Форматы датчика изображения

Фотокамеры могут иметь пленки или датчики изображений разных форматов:

• Многие пленочные фотоаппараты долгое время в основном использовали 35-мм пленку (также называемую пленкой 135 в соответствии со стандартом ISO 1007), где размер изображения на пленке обычно составляет 36 мм × 24 мм. (Ширина катушки с пленкой составляет 35 мм, что несколько больше 24 мм, так как изображение не доходит до краев катушки.)
• В бытовых цифровых зеркальных камерах со сменными объективами обычно используются датчики изображения существенно меньшего размера.Например, формат может быть 23,6 мм × 15,7 мм или всего 13,2 мм × 8,8 мм; в обычных камерах используются различные другие форматы.
• Есть широкоформатных пленочных или (редко) цифровых фотоаппаратов с форматами изображения 4 × 5 дюймов или больше.
• Очень компактные мобильные камеры (см. Ниже) должны работать с очень маленькими датчиками, например ширина всего 1/4 дюйма (6,35 мм). Тем не менее, высокое разрешение изображения с несколькими мегапикселями возможно при использовании сенсорных чипов с очень маленьким шагом пикселей всего в несколько микрон.

   
 Статья о фотокамерах  
 в  
 Энциклопедия фотоники RP   

   
  alt = "article">   

  * [https://www.rp-photonics.com/photo_cameras.html 
, статья «Фотокамеры» в энциклопедии RP Photonics]