Фотоаппараттың жалюзисі

Кіріспе

Фотокамераның құрамдас бөлігі

Фотографияда, жалюзи – белгілі бір уақыт аралығында жарық өтуіне мүмкіндік беретін және фотопленканы немесе жарыққа сезімтал цифрлық сенсорды жарыққа түсіріп, көріністің тұрақты суретін жасауға арналған құрылғы. Жалюзи кинопроекторда немесе сигналдық шамда көрініп тұрғандай, жарық импульстарын сыртқа жіберу үшін де қолданылуы мүмкін. Фильмнің экспозиция уақытын басқару үшін өзгермелі жылдамдықты жалюзи пайдаланылады. Жалюзи белгілі бір уақыт өткен соң автоматты түрде жабылатындай етіп жасалған. Жалюзидің жылдамдығы камераның жалпы параметрлеріне сүйене отырып камерамен автоматты түрде, цифрлық параметрлер арқылы қолмен немесе камера сыртындағы әртүрлі уақыт белгілері бар сақина арқылы қолмен басқарылады.

Қарапайым жапырақ жапқышы

Қарапайым жапырақты жапқыш – бір немесе бірнеше иілгіш металл жапырақтарынан тұратын камера жапқышы. Әдетте, бұл жапырақтар линза арқылы пленкаға жарық түсірмейді, бірақ оны іске қосқанда жапырақтар жылжып, линзаны қажетті уақытқа ашып, түсірілім жасауға мүмкіндік береді, содан кейін жабылады. Қарапайым жапырақты жапқыштарда бір жапырақ немесе екі жапырақ болады, олар іске қосылғанда линзаға жарық өткізу үшін иілгіш қозғалыс жасайды. Егер екі жапырақ қолданылса, олардың жиектері дөңгелек апертура жасау үшін қисық болады. Олар көбінесе бір ғана жапқыш жылдамдығына ие және қарапайым камераларда, соның ішінде бір рет қолданылатын камераларда жиі кездеседі. Бірақ кейбіреулері бірнеше жылдамдыққа ие болуы мүмкін.

Гильотинаның жапқышы

Гильотиналық жапқыштың ең қарапайым түрінде, линзаның алдындағы тесікпен жабдықталған пластина линзаның ашылуы бойынша жылжиды. 1880 және 1890 жылдардағы қарапайым түрлері көбінесе "Drop shutters" деп аталды. Олар тік бағытта жұмыс істеді және көбінесе резеңке лента, серіппе немесе гравитация күшімен қоздырылды. Кейіннен олар қол камераларында көлденең жылға қалыптастырылды, онда серіппелік кернеумен немесе пневматикалық реттеумен жұмыс істеді.

Қарапайым айналымдық жапқыш

Көптеген арзан камералардың жапқышы дөңгелек металл дискіден тұратын, ортасында тесігі бар және пружиналы босату тетігімен жабдықталған. Диск камераға жарық кірмейтіндей етіп толығымен жабылатын. Босату тетігіне басқанда, пружина дискіні жылдам бір рет айналдырады, сонда тесік камераның линзасы арқылы өтіп, жарықты қысқа мерзімге өткізеді. Айналмалы жапқыштар көбінесе бір ғана бекітілген, дәл емес жапқыш жылдамдығына ие болды, бірақ көптеген камераларда "Уақыт" режимі болды, ол босату тетігіне басқанда жапқышты ашық қалдырып, ұзақ экспозиция жасауға мүмкіндік берді.

Жартышарлық

Жалюзи пластинасы линзаның артында айналатын шардың бір бөлігінен құралған. Бұл фотосфера және басқа да камераларда кездесетін жалюзи түрі.

Диафрагмалық жапқыш

Диафрагмалық немесе жапырақты жапқыш (жоғарыда көрсетілген қарапайым жапырақты жапқыштан өзгеше) бірнеше жұқа жапырақшалардан тұрады, олар экспозиция жасау үшін камераның диафрагмасын қысқа мерзімге ашады. Жапырақшалар бір-бірінің үстінен жылжиды, осы арқылы дөңгелек апертура құрылады, ол линзаның барлық бөлігін ашу үшін мүмкіндігінше жылдам кеңейеді, қажетті уақытқа ашық тұрады, содан кейін сол тәсілмен жабылады. Жапырақшалардың саны неғұрлым көп болса, апертура дөңгелекке соншалықты жақын болады. Жарық синхрондауын жапқыш толық ашылғанда жабылатын екі контакті арқылы оңай жүзеге асыруға болады. Идеалды жағдайда, жапқыш бірден ашылады, қажетті уақытқа дейін ашық тұрады және бірден жабылады. Бұл негізінен баяу жылдамдықтарда орындалады, бірақ жылдамдықтар максималды мәніне жақындағанда, жапқыш экспозиция уақытының маңызды бөлігі үшін толық ашылмайды. Тиімді түрде, жапқыш қосымша апертура ретінде әрекет етеді және тереңдік тереңдігін арттыруы мүмкін, егер креативті мақсатта аз тереңдік қолданылса, бұл қолайсыз. Сонымен қатар, егер диафрагма линзадан тыс орналасса (фокус жазықтығындағы жапқыш сияқты немесе аподизациялық сүзгі), механикалық виньеттеу тудыруы мүмкін. Диафрагмалық жапқыш термині жылдам қозғалатын пленді камераның фокус жазықтығына жақын орналасқан оптикалық тоқтауды сипаттау үшін де қолданылған. Жапырақты жапқыштардың бірнеше түрі мен өндірушілері кеңінен танымал болды. Алғашқы Compound жапқыштары пневматикалық механизмге ие болды, онда поршень цилиндрдегі ауа кедергісіне қарсы жылғады. Олар сағаттық механизмге қарағанда баяу жылдамдықтарда тыныш болды, бірақ дәлдігі төмен болуы мүмкін. Кейін ауа тежегіштері дәлдігі жоғары механизмдермен ауыстырылды, ал неміс Compur және кейінірек Synchro Compur стандартты сапалы жапқышқа айналды. Кейін сапалы жабдықтарда жапондық Copal жапқышы кеңінен қолданылды. Неміс Prontor және жапондық Seikosha жапқыштары да кеңінен қолданылды. Compur-мен жоғары және төмен: Клаус Эккард Риесс жазылған, Роберт "Профессор" Стоддард аударған жапырақты жапқыштардың дамуы және фототарихи маңызы. Compur, Copal және Seiko аттарымен шығарылған жапырақты жапқыштар енді өндірілмейді. Жапқыштың өте жылдам жұмыс істеуі мүмкін, себебі қозғалатын бөліктер немесе сериялық деректерді беру жоқ. Глобалды жапқышты роторлық диск жапқыштарының орнына бейнеге де қолдануға болады. Кескінді түсіретін сенсорлар көлеңкелі толық кадрсыз, жарықтандырылған пиксельдердің сериялық деректерін беруді пайдаланады. Айналатын жапқыш кескінді жол-жолдан сканерлейді, сондықтан әртүрлі жолдар әртүрлі уақыттарда жарыққа шығады, механикалық фокус жазықтығындағы жапқыш сияқты, сондықтан камераның немесе нысананың қозғалысы геометриялық бұрмалауларға, мысалы, қисыққа немесе дірілге әкелуі мүмкін. Бүгінде көптеген цифрлық камералар механикалық және электрондық жапқыштардың немесе тек механикалық жапқыштардың комбинациясын пайдаланады. Механикалық жапқыш 1/16000 секундқа дейін жұмыс істей алады (мысалы, Minolta Dynax/Maxxum/α 9 пленкалық камерасы 1/12000 максималды жылдамдыққа ие болды, бұл сол дәуірде рекордтық көрсеткіш, ал кейінірек Nikon D1 сериясының цифрлық камералары 1/16000 жылдамдыққа қол жеткізді), ал электрондық жапқыш кемінде 1/32000 секундқа дейін жұмыс істей алады, көптеген суперзум камераларда және қазіргі Fujifilm APS-C камераларында (X Pro2, X T1, X100T және басқалары) қолданылады. Қабатталған CMOS сенсорлары бейне сенсорын ADC және цифрлық жадпен бірге бір пакетке біріктіреді. Бұл сенсорларды оқу дәстүрлі сенсорларға қарағанда жылдам, өйткені цифрланған кескін сенсордың өзіндегі цифрлық жадқа оқу кезінде көшіріледі және тек содан кейін сенсордан шығарылады. Нәтижесінде, механикалық фокус жазықтығындағы жапқыш сияқты жылдам электрондық жапқыш пайда болады. Nikon Z 9 сияқты қабатталған сенсорларды пайдаланатын кейбір камералар механикалық жапқышты толығымен алып тастады. Динамикалық диапазон мен шу деңгейі төмендемейді, өйткені бұл сенсорлар глобалды жапқышты пайдаланбайды.

A diaphragm or leaf shutter (as distinct from the simple leaf shutter above) consists of a number of thin blades which briefly uncover the camera aperture to make the exposure. The blades slide over each other in a way which creates a circular aperture which enlarges as quickly as possible to uncover the whole lens, stays open for the required time, then closes in the same way. The larger the number of blades, the more accurately circular is the aperture. Flash synchronization is easily achieved with a pair of contacts that close when the shutter is fully open. Ideally the shutter opens instantaneously, remains open as long as required, and closes instantaneously. This is essentially the case at slower speeds, but as speeds approach their maximum the shutter is far from fully open for a significant part of the exposure time. Effectively the shutter acts as an additional aperture, and may cause an increased depth of field, undesirable if shallow focus is being used creatively. Or it may cause mechanical vignetting if the diaphragm is outside of the lens (like a focal plane shutter or apodization filter). The term diaphragm shutter has also been used to describe an optical stop with a slit, near the focal plane of a moving film high speed camera. A few types and makers of leaf shutters became very well known. The early Compound shutter had a pneumatic mechanism, with a piston sliding against air resistance in a cylinder. They were quieter at slow speeds than clockwork, but potentially very inaccurate. More accurate clockwork mechanisms then replaced the airbrake, and the German Compur, and the later Synchro Compur, became virtually the standard quality shutter. Later the Japanese Copal shutter was widely adopted in quality equipment. The German Prontor and Japanese Seikosha shutters were also widely used. Up and Down with Compur: The development and photo historical meaning of leaf shutters, by Klaus Eckard Riess, translated by Robert "The Professor" Stoddard Leaf shutters under the Compur, Copal, and Seiko names are no longer manufactured. Extremely fast shutter operation is possible as there are no moving parts or any serialized data transfers. Global shutter can also be used for videos as a replacement for rotary disc shutters. Image sensors without a shaded full frame double must use serialized data transfer of illuminated pixels called rolling shutter. A rolling shutter scans the image in a line by line fashion, so that different lines are exposed at different instants, as in a mechanical focal plane shutter, so that motion of either camera or subject will cause geometric distortions, such as skew or wobble. Today, most digital cameras use combination of mechanical shutter and electronic shutter or mechanical shutter solely. Mechanical shutter can accommodate up to 1/16000 seconds (for example the Minolta Dynax/Maxxum/α 9 film camera had a maximum of 1/12000, a record in its era, and the later digital Nikon D1 series were capable of 1/16000), while electronic shutter can accommodate at least 1/32000 seconds, used for many superzoom cameras and currently many Fujifilm APS C cameras (X Pro2, X T1, X100T and others). Stacked CMOS sensors combine the image sensor itself with ADCs and digital memory in the same package. The readout of these sensors is faster than traditional sensors, because the digitized image is transferred into the digital memory in the sensor itself during readout and only afterwards transferred out of the sensor. This results in an electronic shutter which is as fast as a mechanical focal plane shutter. Some cameras using stacked sensors, like the Nikon Z 9, completely removed the mechanical shutter. Dynamic range and noise performance are not compromised, because these sensors do not utilize a global shutter.

Аспаптың кідірісі

Камераның кідірісі – камера түймесін басқан сәт пен экспозицияның басталуы арасындағы уақыт. Бұл кідіріс көптеген пленкалық және кейбір цифрлық камераларда сезілмейтін болса да, көптеген цифрлық камераларда айқын байқалады, бұл спорт және басқа да динамикалық фотосуреттердегі жылдам қозғалатын нысандарды түсіруде қиындық тудыруы мүмкін. 2010 жылғы Pentax X90 сияқты шағын камераның түсіру кідірісі салыстырмалы түрде қысқа – 1/50 секунд немесе 21 миллисекунд (мс). Canon 50d DSLR камерасында 131 мс кідіріс көрсетілген. Көп жағдайда автофокус (AF) кідірісі – камера кідірісінің басты себебі. Арзан камералар және жарығы аз немесе контрасты төмен жағдайларда бұл әсер күшейеді, сондай-ақ AF кідірісі осы жағдайларда көбірек байқалады. Көптеген AF жүйелері фокусқа түсіру үшін контрастты пайдаланады; контраст төмен болған жағдайларда камераның ең дұрыс фокусты анықтау жылдамдығы айқын сезіледі. Көптеген қазіргі заманғы камералар автофокус толыққанша камераны іске қоспайды, сондықтан камера кідірісі пайда болады. Мұндай жағдайларда фотограф AF функциясынан туындайтын кідірістен құтылу үшін қолмен фокусқа көше алады.

Аспап циклы

Аспап циклы — аспаптың ашылуы, жабылуы және келесі рет ашылуға дайын күйге оралуы процесі. Механикалық аспаптың қызмет ету мерзімі көбінесе аспап циклдарының санымен белгіленеді. Көптеген цифрлық камералар фотосуреттермен бірге аспап циклы туралы ақпаратты сақтайды, онда аспап жылдамдығы, диафрагма және аспаптың қолданылған саны сияқты құнды деректер болады. EXIF деректеріне қол жеткізу үшін көптеген веб-сайттар мен қосымшалар бар.

Проектордың жапқышы

Фильмді проекциялау кезінде, жапқыш шамханадан жарықты өткізіп, осы жарықпен фильмді проекциялық экранға түсіреді. Жарықтың жыпылықтауын болдырмау үшін, екі жақты айналмалы диск жапқышы 24 кадр/секундық проекцияда фильмнің әр кадрына екі рет жарық жібереді, нәтижесінде 24 * 2 = 48 Гц жиілік туындайды, бұл жарықтың жыпылықтауын сезім қабылдауының ең төменгі шегі. 16 кадр/секундық (көптеген үнсіз фильмдер және 8 мм) және 18 кадр/секундық (Super 8) фильмдер үшін үш жақты жапқыш қолданылады, себебі 16 * 3 = 48 Гц және 18 * 3 = 54 Гц. Жапқыштар фильм қолданылмайтын жағдайда, мысалы, сигналдық шамдарда жарық импульстарын реттеу үшін де пайдаланылады.