5. Видоискатели и фокусировочные устройства

Видоискатель - устройство, с помощью которого определяют границы пространства, изображаемого в пределах кадра, а в некоторых конструкциях и осуществляют контроль за качеством изображения.

Принципиальные схемы некоторых типов видоискателей показаны на рис. II.16.

Рис. II.16. Схемы типовых видоискателей: 1 - рамочный; 2 - зеркальный 3 - телескопический; 4 - телескопический с подсвеченной рамкой в поле зрения

Рамочный видоискатель состоит из рамки и смотрового окна. Разновидность такого устройства - видоискатель из стеклянного параллелепипеда.

Глаз человека обладает определенной глубиной резкости. Одновременно и достаточно четко видеть рамку видоискателя и детали композиции он не может. Поэтому такие видоискатели позволяют определять границы поля изображения лишь приблизительно.

Зеркальный видоискатель состоит из объектива, отклоняющего зеркала и коллективной линзы. Видоискатели большинства зеркальных фотоаппаратов имеют, кроме того, окуляр, а в ряде случаев и оборачивающую пентапризму с крышей. Пентапризма преобразует изображение в прямое, привычное для нашего зрения.

Телескопический видоискатель применяется в шкальных и дальномерных фотоаппаратах. В его оптической системе применена обратная схема зрительной трубы Галилея. Первая линза (объектив) - отрицательная, вторая (окуляр) - положительная. Это позволяет при сравнительно небольших размерах видоискателя получать уменьшенное изображение с достаточно четкими границами поля зрения и самого объекта съемки.

Более совершенным является видоискатель, выполненный по схеме зрительной трубы Кеплера с оборачивающей системой. Иногда схема дополняется ограничивающей рамкой, наложенной на коллективную линзу в плоскости изображения. Видоискатель показывает точные границы поля зрения, независимо от положения зрачка глаза относительно оптической оси видоискателя.

В поле зрения телескопического видоискателя часто вводят подсвеченные рамки, или параллактические метки. Подсветка осуществляется светом, отраженным от объекта съемки с помощью полупрозрачного или обычного зеркала. Параллактические метки нужны для учета разности положений оптической оси съемочного объектива и оптической оси видоискателя.

Фокусировочные устройства. Производить наводку на резкость непосредственно по поверхности фотоматериала невозможно, поэтому применяют различные фокусировочные устройства.

Наводка объектива на резкость по шкале расстояний обеспечивает хорошие результаты для объективов, обладающих большой глубиной резкости. Такой способ наводки применяется в обширном классе шкальных фотоаппаратов (рис. II.17).

Рис. II.17. Символы, обозначающие расстояния на объективах современных шкальных фотоаппаратов

Наводка объектива на резкость с помощью дальномерного устройства, совмещенного с видоискателем, отличается высокой точностью и применяется для объективов со сравнительно небольшой глубиной резкости, т. е. таких, которые применительно к формату 24×36 мм имеют относительное отверстие не более 1:1,5 или фокусное расстояние не более 150 мм (рис. II.18).

Рис. II.18. Принципиальная схема дальномерного устройства для наводки объектива на резкость - а: 1 - окуляр видоискателя; 2 - кубик с полупрозрачным зеркальным слоем; 3 - диафрагма: 4 - объектив фотоаппарата; 5 - объектив дальномера; 6 - отклоняющая призма; 7 - рычаги связи оправы объектива с отклоняющей призмой; 8 - наводка объектива на резкость выполняется совмещением двух изображений в центральной части поля зрения видоискателя

При наблюдении за объектом съемки через видоискатель-дальномер в центральной части его поля зрения видно два изображения, одно из которых образовано оптическим каналом дальномера, а другое - видоискателем. Перемещение объектива вдоль оптической оси вызывает поворот отклоняющей призмы (компенсатора) так, что передаваемое ею изображение перемещается в горизонтальном направлении. Когда оба изображения, видимые в центральной части поля зрения видоискателя, совпадут, объектив будет в положении точной наводки на резкость для данного расстояния.

Двухобъективные зеркальные фотоаппараты имеют видоискатель, объектив которого наводится на резкость одновременно со съемочным объективом. Точность наводки контролируется по качеству изображения на матовом стекле видоискателя. Такие видоискатели дают изображение, аналогичное по размеру и качеству тому, которое создается на фотопленке, но при съемках с расстояний ближе 3 - 4 м требуют учета параллакса в вертикальном направлении (рис. II.19).

Рис. II.19. Фокусировочное устройство двухобъективного зеркального фотоаппата: 1 - съемочный объектив; 2 - объектив видоискателя; 3 - крышка шахты доискателя; 4 - откидывающая лупа; - коллективная линза; 6 - зеркало видоискателя

Однообъективные зеркальные фотоаппараты отличаются от двухобъективных наличием подвижного зеркала. В зависимости от положения зеркало направляет лучи на коллективную линзу видоискателя или на поверхность фотопленки. Такая схема (рис. II.20) обеспечивает беспараллаксное визирование и облегчает выбор композиции в пределах поля изображения. Она дает возможность широко применять сменные объективы, оптические насадки и приставки для различных видов съемок.

Рис. II.20. Фокусировочное устройство однообъективного зеркального фотоаппарата: 1 - пентапризма; 2 - окуляр видоискателя; 3 - зеркало видоискателя; 4 - объектив; 5 - коллективная линза

Лучи света, пройдя через объектив, попадают на зеркало и отражаются им на матированную поверхность коллективной линзы, образуя на ней световое изображение. Изображение рассматривают через окуляр с 4 - 5-кратным увеличением и оборачивающую пентапризму. Расстояние от задней оптической плоскости объектива до матированной поверхности коллективной линзы должно быть равно расстоянию от этой плоскости до поверхности фотопленки. При нажатии спусковой кнопки зеркало поднимается вверх и закрывает доступ света в камеру через окуляр и пентапризму; затем срабатывает затвор, пропуская лучи на фотопленку, после чего зеркало вновь опускается в исходное положение.

Наводка объектива на резкость с визуальным контролем изображения на матированной поверхности коллективной линзы требует непрерывного сравнения и оценки изображение по мере перемещения объектива вдоль оптической оси. При этом необходимо уловить то положение, при котором резкость изображения будет наилучшей. Для многих фотолюбителей операция эта представляет определенные трудности. Чтобы облегчить наводку объектива на резкость и повысить ее точность, в фотоаппаратах "Зенит-ЕМ", "Зенит-TTL", "Киев-15", "Зенит-19" и др. коллективные линзы изготовляют с фокусированными клиньями или микрорастром (рис. II.21 и II.22). Эти элементы позволяют осуществлять наводку объектива на резкость так же наглядно и с такой точностью, как с помощью дальномерных устройств.

Рис. II.21. Схема работы оптических клиньев при наводке объектива на резкость; а - изображение расчленено, - объектив установлен неточно; б - изображение сплошное - объектив расположен точно

Рис. II.22. Схема работы микрорастра при наводке объектива на резкость: а - изображение в пределах поля растра раздроблено на точки - объектив установлен неточно; б - изображение сплошное - объектив установлен точно

Клинья или микрорастр располагают в центральной части плоской поверхности коллективной линзы. Остальная часть поверхности может быть полностью матовой или иметь матированное поле в виде кольца, окружающего клинья или микрорастр. Матированная поверхность облегчает оценку глубины резкости.

Действие клиньев основано на том, что создаваемое на их поверхности изображение расчленяется на две части, если наводка на резкость выполнена неточно. Перемещением объектива добиваются соединения расчлененных частей (см. рис. II.21).

Микрорастр представляет собой регулярно расположенные пирамиды, размеры которых порядка 0,05 мм. Работа микропирамид аналогична работе клиньев. Изображение на поверхности микрорастра дробится смежными микропирамидами, и сплошные линии контуров становятся как бы пунктирными. В связи с весьма малыми размерами пирамид перемещение элементов изображения с поверхности одной пары пирамид на соседнюю приводит к расчленению изображения в противоположную сторону, и если объектив сфокусирован неточно, при съемке с рук изображение на поверхности растра как бы мерцает.

Если объектив сфокусирован точно, то изображение становится четким и стабильным. Потеря устойчивости изображения возникает при перемещении объектива примерно на 0,05 мм, что соответствует повороту кольца наводки объектива на резкость на угол менее 6°. При наличии такого устройства потеря резкости и ее восстановление наступают не постепенно, а сразу и вполне наглядно.

При относительных отверстиях более 1:5,6 клинья и микрорастр практически мало заметны. С уменьшением относительного отверстия структурная поверхность этих элементов становится контрастнее и более отчетливо видна (как и рельеф линзы Френеля).

Коллективные линзы с фокусировочными элементами изготовляют путем прессования или литья из оптически прозрачных полимерных материалов. Линза Френеля обеспечивает большую яркость изображения на краевых участках, чем обычная.