Что такое фотографический затвор и зачем он нужен
Затвор фотографический — это ключевой механизм фотоаппарата, который выполняет роль точного дозатора света. Его основная задача — регулировать время, в течение которого свет, прошедший через объектив, воздействует на светочувствительный материал (пленку или матрицу). Это время называется выдержкой. В массовых фотоаппаратах диапазон выдержек обычно составляет от 1/30 до 1/500 секунды, что достаточно для большинства дневных съемок. Более продвинутые, профессиональные камеры могут отрабатывать выдержки от целой секунды до сверхкоротких — 1/1000 или даже 1/2000 с, что позволяет «заморозить» очень быстрое движение.
Технические характеристики и управление
Главными параметрами, по которым оценивают качество затвора, являются количество доступных выдержек, их диапазон и, что особенно важно, точность — насколько фактическое время открытия соответствует установленному значению. Эта точность должна сохраняться в любых условиях: и в летний зной, и в зимний мороз, и при высокой влажности.
Затворы с ручным управлением имеют органы управления на корпусе камеры или объектива. Это спусковая кнопка (или тросик) для инициирования срабатывания и регулятор (нимб или рычаг) для установки нужной выдержки. В простых камерах с центральным затвором есть также рычаг для взвода пружины механизма. В более совершенных моделях взвод затвора часто совмещен с перемоткой пленки.
На шкале выдержек нанесены цифры и буквы. Цифры (1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 125, 250, 500, 1000) представляют собой знаменатель дроби (например, 30 означает 1/30 секунды). Буквенные обозначения: «B» (Bulb) — выдержка «от руки»: затвор открыт, пока нажата кнопка; «Д» или «T» (Time) — длительная выдержка: первое нажатие открывает затвор, второе — закрывает.
Два основных типа затворов: центральный и шторно-щелевой
В современных фотоаппаратах получили распространение два принципиально разных типа затворов.
Центральный затвор
Он располагается внутри объектива (между линзами) или непосредственно за ним. Конструктивно он состоит из нескольких тонких металлических пластин — ламелей. По команде механизма они синхронно раскрываются от центра к краям, пропуская свет, и затем так же синхронно закрываются. Главное преимущество такого затвора — равномерное освещение всего кадра одновременно, что важно для работы со вспышкой на любых выдержках.
Однако у центральных затворов есть и недостатки: сложность достижения очень коротких выдержек (короче 1/300 с), увеличение габаритов при использовании с большими объективами и необходимость встраивать затвор в каждый сменный объектив для зеркальных камер, что удорожает систему.
Шторно-щелевой (фокальный) затвор
Этот тип затвора, изобретенный С. Г. Юрковским в 1883 году, расположен вблизи плоскости пленки (матрицы) внутри корпуса камеры. Он состоит из двух светонепроницаемых шторок (из ткани или металла), которые движутся одна за другой, образуя щель. Именно через эту движущуюся щель и происходит экспонирование кадра — не одновременно, а последовательно, строка за строкой. Ширина щели определяет выдержку: чем уже щель, тем короче выдержка.
Шторные затворы позволяют достигать очень коротких выдержек (до 1/8000 с в современных камерах), но имеют ограничение по синхронизации со вспышкой — она может работать только на таких выдержках, когда щель открывает весь кадр полностью (обычно это 1/200 или 1/250 с). Существуют разновидности: классический шторный затвор с тканевыми шторками и более современный ламельный (веерный), состоящий из металлических сегментов, движущихся вертикально.
Эволюция зеркального фотоаппарата
История зеркальных фотоаппаратов, в которых для визирования используется то же объектив, что и для съемки, началась давно. Принцип был известен еще в камерах-обскурах XVII века. Первый патент на однообъективный зеркальный фотоаппарат получил англичанин Т. Сэтгон в 1861 году. Массовое производство началось в 1890-х годах.
Ключевые этапы развития:
- 1930-е годы: Появление формата 6x6 см (например, «Экзакта») и рождение легендарного двухобъективного «Роллейфлекса».
- 1935 год: В СССР начат выпуск первого в мире серийного малоформатного зеркального фотоаппарата «Спорт».
- 1950-е годы: Появление пентапризмы, дающей прямое неперевернутое изображение в видоискателе, и механизма самовозвращающегося зеркала.
- 1960-1970-е годы: Настоящая революция, связанная с внедрением TTL-экспонометрии (замер света через объектив), а затем и микропроцессоров. Это позволило реализовать автоматические режимы приоритета выдержки и диафрагмы, а позже и программную автоматику.
- 1980-е годы и далее: Расцвет автофокуса, многорежимной автоматики, встроенных моторных приводов и цифровых технологий. Фотоаппарат превратился из механического ящика в сложное электронное устройство.
Преимущества зеркальной системы
Однообъективные зеркальные фотоаппараты (SLR) получили доминирующее положение среди профессиональной и продвинутой любительской техники благодаря ряду ключевых преимуществ:
- Отсутствие параллакса: В видоискателе видно именно то, что попадет на пленку или матрицу, даже при макросъемке.
- Возможность использования сменных объективов: Один и тот же корпус камеры можно использовать с широкоугольными, телеобъективами, макро-линзами.
- Контроль глубины резкости: Фотограф может визуально оценить, какие области кадра будут резкими, а какие размытыми.
- Высокая оперативность: Механизм быстрого возвратного зеркала и автоматической диафрагмы позволяет мгновенно переходить от визирования к съемке.
Современные зеркальные камеры — это системные устройства, объединяющие электронный затвор с вертикальным ходом ламелей, многоточечный автофокус, высокоточный замер экспозиции и возможность использования мощных внешних вспышек.
Заключение: от камеры-обскуры к цифровой эре
Фотоаппарат прошел долгий путь от простой светонепроницаемой коробки с отверстием (камеры-обскуры) до интеллектуального электронно-оптического прибора. Прогресс в области микроэлектроники, оптики и материаловедения в 1970-80-х годах привел к качественному скачку, сделавшему возможной полную автоматизацию процесса съемки. Сегодня, несмотря на бум компактных и беззеркальных камер, зеркальные фотоаппараты остаются эталоном для тех, кто ценит скорость, надежность, качество изображения и неограниченные творческие возможности, предоставляемые сменной оптикой и аксессуарами.