Objektivblænde

Objektivblænde (fra græsk διάφραγμα  - partition) i optiske instrumenter  - en slags blændeblænde , som giver dig mulighed for at justere linsens relative blændeåbning ved at ændre diameteren af ​​de lysstråler , der passerer gennem den [1] . Denne justering bruges til at styre lystransmission og dybdeskarphed . Objektivets blænde er en uigennemsigtig skærm med et rundt hul med variabel diameter, hvis centrum falder sammen med den optiske akse [* 1] . Justering af huldiameteren kan udføres på tre hovedmåder [2]:

Den roterende membran er en roterende skive med et sæt huller med forskellige diametre og blev meget brugt i linserne til storformatkameraer i slutningen af ​​det 19. århundrede. Senere blev den roterende membran fundet i nogle af de enkleste kameraer , såsom Shkolnik , såvel som i optiske instrumenter .

Plug -in membranen er et sæt plader med forskellige huller indsat i slidsen på linserøret mellem linserne [3] . Begge de første typer giver et absolut cirkulært tværsnit af lysstrålerne, men tillader ikke mellemværdier af blændeforholdet.

Irisblænden er den mest udbredte i fotografi-, film- og tv-objektiver, fordi den tillader trinløst justerbart blændeforhold og har det mest kompakte design [4] .

Udnævnelse af blænde

Hovedformålet med objektivets blænde er at justere dens relative blænde og blændeforhold , hvilket er nødvendigt for at kontrollere dybdeskarpheden, samt præcist dosere det transmitterede lys og opnå den korrekte eksponering [5] . Ved justering af blænden lukkes dens hul fra kanterne til midten, da den højeste billedkvalitet leveres af den centrale del af lysstrålerne.

Der er geometriske og effektive relative blænder: geometrisk er forholdet mellem diameteren af ​​linsens indgangspupil og dens brændvidde og udtrykkes som en brøkdel med en tæller lig med en. I fotografering bruges i stedet for enheden ofte det latinske bogstav f, som angiver formålet med brøken: for eksempel er en relativ blænde på 1/5,6 angivet med f/5,6 [* 2] . Den effektive relative blænde er altid mindre end den geometriske, da den tager højde for tabene på grund af absorption og spredning af lys i glasset [6] . Disse tab reduceres ved hjælp af belægning , men i komplekse multi-linse linser kan de være betydelige og skal tages i betragtning, så blændeskalaerne afspejler værdierne af effektive relative blænder [5] . I moderne kinematografisk optik bruges bogstavet T [7] [8] til at betegne effektive relative blænder . Samtidig afspejler værdien af ​​den begrænsende blænde af en fotografisk linse, angivet på dens ramme, den geometriske relative blændeåbning.

Blændeskalaer er gradueret i blændetal på en sådan måde, at hver tilstødende opdeling svarer til en dobbelt ændring i blændeforhold. Når du vælger en tilstødende skalaværdi, ændres eksponeringen således altid med et eksponeringsstop . Da blændeforholdet er kvadratet af den relative blænde, bør sidstnævnte ændres med en faktor på [5] . Derfor adskiller nærliggende f-tal sig med en faktor på f/0,7; f/1; f/1,4; f/2; f/2,8; f/4; f/5,6; f/8; f/11; f/16; f/22; f/32; f/45; f/64 [9] . For den mest detaljerede visning af naturen kræves en stor dybdeskarphed, hvilket er muligt med blænde lukket til minimumsværdien. Derfor blev den kreative forening af amerikanske fotokunstnere , der anså sig for at være i retning af den såkaldte direkte fotografering , kaldt f/64 , hvilket på det tidspunkt svarede til den ekstreme værdi af objektivets blænde i storformat . kameraer [10] .

De specifikke værdier af blændetal, der anvendes af producenter til bedømmelsesskalaer, skal overholde den internationale standard ISO 517-73. I USSR blev en sådan række af værdier standardiseret i 1944 i overensstemmelse med GOST 2600-44 for linser til generelle formål [9] [11] . Ud over hovedserien af ​​tal, der adskiller sig med et eksponeringstrin, indeholder standardserien to hjælpenumre, med værdier, der adskiller sig med 1/2 og 1/3 trin. I de fleste tilfælde er blændeskalaer kun markeret med værdierne for hovedserien, men nogle gange er mellemværdier tilladt [11] . I objektiver designet til moderne digitale kameraer er der ingen blændeskalaer, da det styres fra kameraet, og blændeværdier vises på displayet. I dette tilfælde er skalastigningen normalt justerbar og kan omfatte en af ​​to hjælperækker.

Blændetal, som angiver den geometriske blænde for nogle linser, kan tages fra mellemliggende rækker, da de afspejler den anslåede grænse for mulighederne for et bestemt design, for eksempel 1,2; 4,5; 6.3. I zoomobjektiver kan det maksimale blændeforhold variere afhængigt af brændvidden. I disse tilfælde, på rammen, gennem en bindestreg eller tilde , er de ekstreme værdier for blændetallet angivet, for eksempel 3,5 ~ 5,6. Manuel blændejustering i moderne fotografiske objektiver er kun mulig i trin på grund af kontrolfunktionerne i SLR-kameraer. Men i lukkertidsprioriteret auto eller programtilstande er irisen trinløst justerbar, som i film- og tv-optik.

Iris-enhed

Irisblænden (fra latin  iris " iris ") består af flere (normalt fra 2 til 20) roterende kronblade (lameller) drevet af en roterende ring på linsecylinderen . Kronbladene kan have forskellige former, men med en helt åben membran danner de et rundt hul, med et delvist lukket - en polygon, hvis antal sider svarer til antallet af lameller. Denne polygon vises, når ufokuserede punktlyskilder kommer ind i billedet og producerer " bokeh ". Reduktion af antallet af irisblade fører til synlighed af vinklerne mellem dem. De enkleste automatiske åbninger af amatørfilmkameraer og videokameraer , bestående af to blade med trekantede udskæringer, gav et diamantformet billede af punktkilder. Membraner bestående af 8 eller flere blade anses for at være de mest perfekte, da de giver et stråletværsnit tæt på en cirkel. Sådanne stråler skaber det mest perfekte optiske mønster.

Ved brug af en irisblænde foretages indstilling af den relative blændeværdi med en roterende ring, hvis skala er markeret i overensstemmelse med de opnåede blændetal . Irisskalaen med en klassisk enhed kan ikke være ensartet, idet den krymper efterhånden som blænden bliver mindre. I begyndelsen af ​​1960'erne blev mekanismer udbredt, hvis skala er ensartet på grund af kronbladenes mere komplekse form. Et af de mest slående eksempler på en sådan modernisering er de sovjetiske Jupiter-8 og Jupiter-8M linser. Den anden, som erstattede den tidligere model på transportbåndet, har en ensartet blændeskala. Dette design øger bekvemmeligheden og giver dig mulighed for mekanisk at matche blænderingen med kameraets eksponeringsmåler , men ved mellemstore blændeforhold mister blænden på grund af lamellernes krumning formen af ​​en regulær cirkel. Roterende ringkontrol bruges i det meste film-, fotografi- og tv- udstyr, med undtagelse af reflekskameraer med enkelt objektiv og nogle biografkameraer med refleksudløser [12] . Synet direkte gennem optagelinsen tvinger brugen af ​​specielle irisblændemekanismer, der giver dig mulighed for manuelt eller automatisk at lukke den kun på tidspunktet for optagelsen. Denne mulighed fik særlig betydning efter udbredelsen af ​​fasedetekteringsautofokus , som var ubrugelig, da blænden var lukket.

Forudindstillet blænde

Typisk består et sådant membrandrev af to ringe, hvoraf den ene direkte styrer den relative åbning, og den anden, den forudindstillede ring, styrer positionen af ​​rotationsstopperen på den første. På denne måde er rotationsvinklen for den første ring begrænset til den driftsværdi, som den anden har valgt. Som et resultat kan fotografen åbne blænden helt for at fokusere og blindt lukke den ned til en forudindstillet relativ blænde uden at fjerne øjnene fra søgeren. Princippet bruges i reflekskameraer med enkelt linse, hvilket gør det muligt for objektivet at fokusere med blænden helt åben og hurtigt lukke blænden uden at se på dens skala [13] .

Dette design blev brugt i udenlandsk optik til spejlreflekskameraer (for eksempel Asahi Pentax , Miranda-D) før opfindelsen af ​​den springende blænde, og senere, når dens mekaniske implementering er vanskelig af den ene eller anden grund, herunder i shift-objektiver . For eksempel blev PC-Nikkor 3.5/28 objektivet med denne blænde produceret indtil 2006 [14] [15] . Blænde med en forudindstillet ring blev i vid udstrækning brugt i sovjetiske objektiver til Zenit -kameraer , der ikke var udstyret med en trykblændermekanisme: Helios-44 , Jupiter-9 , Mir-1 og andre [16] . Nogle linser (" Industar-61 L/Z ", " Jupiter-37A ", "MC Volna-9 ") havde én ring, som tjente både til at indstille værdien og til at lukke blænden [17] [13] . I dette tilfælde blev forindstillingen udført efter at have presset ringen i aksial retning [18] .

Trykmembran

Blænde lukket til arbejdsværdien manuelt på grund af yderligere kraft på udløserknappen eller linsecylinderens knap, kinematisk kombineret med udløserknappen [19] [20] . Gik forud for opfindelsen af ​​den hoppende membran og blev først brugt i kameraer Exakta og derefter Topcon og Miranda , i kombination med placeringen af ​​udløserknappen på frontvæggen af ​​kabinettet [21] . I udenlandske kilder kaldes det "automatic pressure diaphragm" ( engelsk  Automatic Pressure Diaphragm ) [22] . Tidlige eksempler er baseret på det originale linsebeholderdesign med en dedikeret irislukkeknap. Efter samme princip blev standard Helios-44- objektivet til Start - kameraet designet . I den udenlandske kameraindustri gav trykmembranen hurtigt plads til den springende membran, da den fører til en uacceptabel stigning i kraften på udløserknappen.

I nogle tilfælde bestemmes blændetypen ikke af dens design, men af ​​drivenheden i kamerahuset. For eksempel kan blænden på Pentax M42 pusherlinser med gevind være enten push eller jump. I det første tilfælde lukkes det af udløserknappens kraft, transmitteret af et system af håndtag, og i det andet af en speciel kameramekanisme forbundet med lukkeren. I USSR blev en række kameraer produceret med en lukkerudløser placeret inde i kroppen: Zenit-EM , Zenit-11 , såvel som dem, der er udviklet på basis af Zenit-TTL , herunder den senere Zenit-122 og Zenit- 412 ". I beskrivelsen af ​​disse kameraer kaldes membranen for at hoppe, selvom den faktisk på grund af drevet kun kan betragtes som push. Men selve membranen, både push og jump, adskiller sig i design fra den sædvanlige iris. Dens kronblade er kun fastgjort til rammen på den ene side, mens den modsatte side ikke har nogen støtte [23] . Designet er lånt fra den centrale lukker, og på grund af den nødvendige hastighed.

Jumping Aperture

Den mest sofistikerede type irisdrev, der giver indramning og fokusering ved fuld blænde i kameraer med gennemsyns- og fasedetekteringsautofokus [* 3] . Ud over spejlrefleksudstyr blev den springende membran brugt i filmudstyr med spejludløser : for eksempel i Arriflex 16SR filmkameraet og Taylor Hobson-objektiver [12] [24] . I dette tilfælde lukker den automatisk, når bånddrevet startes , hvilket sikrer nøjagtig fokusering før det. Ringen til indstilling af værdien af ​​en sådan membran ændrer kun positionen af ​​mekanismen, der indstiller graden af ​​lukning, når aktuatoren udløses.

Den springende blænde dukkede første gang op i et Contaflex- kamera fra 1953 med en central lukker i en ikke-udskiftelig linse [25] . I senere modeller med en udskiftelig forreste halvdel af objektivet fortsatte den springende blændeåbning med at være en integreret del af kameraet, hvilket kun komplicerede designet en smule. I brændplansudløserudstyr kræver den springende membran mere komplekse aktuatorer, da hoveddelen af ​​dens mekanisme er placeret i linser, der ændrer sig fuldstændigt. De tidligste bevægelser var udstyret med en forladet fjeder , som lukker det relative hul efter tryk på udløserknappen [19] [21] . Efter hvert skud vendte membranen ikke tilbage til åben tilstand, og det var nødvendigt at spænde den med et håndtag på rammen eller med aftrækkeren fra kameraet sammen med lukkeren [26] . En sådan enhed kaldet "automatic spring diaphragm" ( engelsk  Automatic Spring Diaphragm ) udelukker yderligere kraft på knappen, og har fundet anvendelse både i udenlandsk fotografisk udstyr, for eksempel halvautomatiske linser til Exakta, Minolta SR-2 og Contarex , og i Sovjet, for eksempel i linserne " Industar -29" og " Vega-3 " kameraer " Salyut " og " Zenith-4 " [19] [27] [28] .

Det mest berømte indenlandske objektiv med et sådant drev er " Tair-3FS " for " Photosniper " [29] . I udenlandske kilder blev viklingsmembranen kaldt "halvautomatisk" ( eng.  Semi Automatic Diaphragm ). Systemet blev dog ikke udbredt på grund af indførelsen af ​​et konstant synsspejl i kameraer , som vender tilbage til sin arbejdsposition, efter at lukkeren er udløst. Dette tvang udviklerne til at få den springende blændeåbning til også at nulstille sig selv, det vil sige, at den ikke krævede spænding efter hvert skud [26] . Som følge heraf åbnes blænden automatisk efter aktivering, og søgeren viser konstant et lyst billede ved fuld blænde [20] [* 4] . I USSR blev den selvreturgivende membran oprindeligt kaldt "blinkende", og i udlandet "automatisk" ( eng.  Fully Automatic Diaphragm, Fully Automatic Lens ) [30] . Derfor indeholdt udenlandske linser i den første serie med et sådant membrandrev ofte ordet "Auto" i navnet: for eksempel Nikkor Auto, Auto-Takumar osv. Sovjetisk optik med en blinkende membran modtog et ekstra bogstav "M" i deres navne [31] .

I kameraer lukkes springåbningen til arbejdsværdien af ​​en speciel mekanisme, normalt kombineret med et spejldrev. I dette tilfælde bruges kraften fra fjedrene eller en elektromagnet , og ikke udløserknappen, hvilket eliminerer virkningen på glatheden af ​​nedstigningen [16] . Siden begyndelsen af ​​1960'erne har næsten alle udenlandske spejlreflekskameraer været udstyret med en springende blænde. De sovjetiske "spejlreflekskameraer" fra Zenit-Avtomat- serien og Almaz -familien havde en lignende mekanisme, da K-beslaget på disse kameraer inkluderede en hoppende membran og dens drev som dens integrerede del. Af de gevindskårne "reflekskameraer" var Zenit-18 og Zenit-19 udstyret med en springmembran . I moderne objektiver med en springende blænde, blottet for en ring til installationen, for eksempel Canon EF , sker lukningen af ​​en elektromagnet, som samtidig justerer driftsværdien i overensstemmelse med kamerakommandoer. I nogle fotosystemer, for eksempel Nikon AI-S, udfører det mekaniske drev af springblænden også funktionen til at vælge dens arbejdsværdi i automatisk lukkerprioritering og programtilstande [32] .

En springende blændeåbning forbedrer optagekomforten, men fratager fotografen muligheden for visuelt at vurdere dybdeskarpheden , da billedet i søgeren kun er synligt ved fuld blænde. For fuld billedkontrol er de fleste spejlreflekskameraer udstyret med en blænderepeater, hvis det er nødvendigt, der tvangslukker den til arbejdsværdien [16] .

Mekanismen for den springende membran ligner i mange henseender den centrale fotoudløser og har en sammenlignelig hastighed. I stedet for den klassiske anordning, når hver lamel i irismembranen holdes af to stifter på begge sider, bruges en hurtigere mekanisme med fastgørelse af kun den ene ende af kronbladet [33] . I dette tilfælde er kronen og drivstifterne placeret tæt på hinanden, og den modsatte ende af alle membranblade holdes ved siden af ​​[23] . Disse funktioner begrænser antallet af blade: billige linser er udstyret med en blænde, der har 6 eller endda 5 blade, der danner en tydelig polygon [34] . Et sådant tværsnit af bjælkerne påvirker negativt arten af ​​det optiske mønster, så dyr optik er udstyret med flerbladsmekanismer. Når du bruger objektiver udstyret med en springende blænde gennem en adapter på kameraer i andre fotosystemer , fungerer dets drev ikke [* 5] .

Effekt af blænde på billedet

Ud over justering af eksponering og dybdeskarphed påvirker ændring af blændeforholdet med blænden andre vigtige billedparametre:

Når diafragmaen er lukket, stiger diffraktionsbegrænsningen således samtidig med faldet i aberrationer [36] . Objektivets maksimale opløsning opnås ved mellemstore blænder: f / 8-f / 11, når aberrationer og diffraktion er afbalanceret.

Se også

Noter

  1. ↑ Generelt fotografikursus, 1987 , s. 26.
  2. ↑ Generelt fotografikursus, 1987 , s. 27.
  3. ↑ Membran . Kamera design . Zenith kamera. Hentet 14. september 2013. Arkiveret fra originalen 2. april 2016.
  4. ↑ Håndbog for designeren af ​​optisk-mekaniske anordninger, 1980 , s. 339.
  5. ↑ 1 2 3 Gordiychuk, 1979 , s. 152.
  6. ↑ En kort guide for amatørfotografer, 1985 , s. 35.
  7. ↑ f-stop og t-stop . Linser . FUJIFILM Uddannelsesprojekt (29. august 2012). Dato for adgang: 3. maj 2014. Arkiveret fra originalen 26. november 2015.
  8. ↑ T-membran // ORDLISTE OVER CINEMATOGRAFISKE TERMER . - Kodak . - S. 208. - 213 s.
  9. ↑ 1 2 Optisk-mekanisk industri, 1959 , s. 16.
  10. ↑ Andrey Vysokov. Den 15. november 1932 blev et manifest fra den berømte fotogruppe F64 lagt på væggen på M. H. de Young Museum i San Francisco (utilgængeligt link) . photoisland.net . Foto Ø. Hentet 13. september 2013. Arkiveret fra originalen 13. april 2010. 
  11. ↑ 1 2 Serie af numeriske værdier af relative huller . Fototeknik . Zenit Camera (25. januar 1982). Hentet 19. oktober 2013. Arkiveret fra originalen 19. oktober 2013.
  12. ↑ 1 2 Gordiychuk, 1979 , s. 133.
  13. ↑ 1 2 En kort guide for amatørfotografer, 1985 , s. 43.
  14. ↑ Ken Rockwell. Nikon 28mm PC  (engelsk) . Personlig side. Hentet 4. februar 2017. Arkiveret fra originalen 16. december 2016.
  15. ↑ Leo Foo. PC-Nikkor-objektiver 28mm f/3.5  (engelsk) . Fotografering i Malaysia. Dato for adgang: 4. februar 2017. Arkiveret fra originalen 2. marts 2017.
  16. ↑ 1 2 3 Historien om de "enøjede" . Artikler . FOTOESCAPE. Hentet 11. april 2013. Arkiveret fra originalen 18. april 2013.
  17. ↑ Sovjetisk foto, 1985 , s. 43.
  18. ↑ Fotokurer nr. 2, 2006 , s. 24.
  19. ↑ 1 2 3 Almindelig fotografiforløb, 1987 , s. 34.
  20. ↑ 1 2 Pædagogisk bog om fotografi, 1976 , s. 56.
  21. ↑ 1 2 Fotokurer nr. 2, 2006 , s. 25.
  22. ↑ Instruktioner til Exakta VX 500-kameraet , s. 24.
  23. ↑ 1 2 Moderne fotografiske apparater, 1968 , s. elleve.
  24. ↑ Filmudstyr, 1988 , s. 44,99.
  25. ↑ Zeiss Ikon Contaflex - 1953  (eng.) . Klassiske kameraer. Hentet 23. november 2020. Arkiveret fra originalen 15. april 2018.
  26. ↑ 1 2 Kameraer, 1984 , s. 69.
  27. ↑ I. Arisov. Kamera Salyut (tidlig, med selvudløser) . Fototeknik i USSR. Hentet 11. december 2020. Arkiveret fra originalen 22. januar 2021.
  28. ↑ Stephen Gandy. Minolta SR-2.  Minoltas første 35 mm SLR 1958 . Stephen Gandys CameraQuest (25. november 2003). Hentet 2. januar 2020. Arkiveret fra originalen 22. marts 2019.
  29. ↑ Science and Life, 1966 , s. 155.
  30. ↑ Photokinotechnics, 1981 , s. 265.
  31. ↑ Sovjetisk foto, 1977 , s. 38.
  32. ↑ Jürgen Becker. Forskellen mellem et AI-objektiv og et AI-S-objektiv  . baggrund . "Trough the F-mount" (19. februar 2012). Hentet 30. marts 2015. Arkiveret fra originalen 12. marts 2015.
  33. ↑ Optisk-mekanisk industri, 1980 , s. 44.
  34. ↑ Kameraer, 1984 , s. 42.
  35. ↑ Linsediffraktion og dens indvirkning på fotografering . Artikler om fotografering . FotoMTV.ru. Hentet 17. september 2013. Arkiveret fra originalen 6. august 2015.
  36. ↑ LENSEDIFRAKTION OG  FOTOGRAFI . tutorials . Cambridge i farver. Hentet 17. september 2013. Arkiveret fra originalen 8. december 2006.
  37. ↑ Generelt fotografikursus, 1987 , s. tyve.
Kommentarer
  1. ↑ I nogle tilfælde kan hullet ikke være ét og have en anden form end en cirkel
  2. ↑ I stedet for en brøk kan et kolon bruges i notationen, for eksempel 1:5.6
  3. ↑ I digitale kameraer med en elektronisk søger er en springende blænde ikke nødvendig, da billedets lysstyrke og kontrast autofokus ydeevne ikke afhænger af relativ blænde. I spejlløse kameraer bruges springende blænde kun til at forbedre nøjagtigheden af ​​manuel fokus eller effektiviteten af ​​hybrid autofokus.
  4. ↑ SLR - kameraer i mellemformat bruger stadig det såkaldte "sticky" spejl, som kræver, at lukkeren spændes for at vende tilbage til synspositionen. Derfor åbner blænden i objektiverne til disse kameraer sammen med spejlets sænkning
  5. ↑ Undtagelsen er adaptere udstyret med multi-link transmissionsmekanismer, samt dyre adaptere med en indbygget mikroprocessor , der konverterer kommandoer fra forskellige grænseflader til elektromagnetiske membraner

Litteratur

Links