2. Как устроен фотографический аппарат
Различных по устройству фотографических аппаратов очень много, но все они построены по одной схеме (рис. 5).
Рис. 5. По этой простой схеме построены все существующие фотоаппараты.
Нетрудно заметить, что устройство современного фотоаппарата в принципе ничем не отличается от устройства его предка — камеры-обскуры.
В простейшем виде любой фотоаппарат представляет собой замкнутый со всех сторон светонепроницаемый ящик. В передней стенке ящика укреплено увеличительное стекло — объектив, — которое во время съёмки направляется на фотографируемый предмет (объектив современного фотоаппарата состоит из нескольких оптических стёкол — линз; собранные в общей оправе, они действуют подобно одному увеличительному стеклу).
Объектив образует на задней стенке ящика изображение предметов подобно тому, как это происходит в камере-обскуре. Таким образом, если на внутренней задней стенке ящика укрепить светочувствительную фотопластинку, то даже с помощью такого простого аппарата можно при некоторых условиях произвести фотосъёмку и получить удовлетворительный снимок.
Объектив часто называют глазом фотоаппарата. Однако, если делать такое сравнение, правильнее назвать глазом сам фотоаппарат, а объектив сравнить с хрусталиком глаза.
В самом деле, подобно тому, как хрусталик нашего глаза «рисует» изображение предметов на сетчатой оболочке глаза, объектив фотоаппарата «рисует» изображение на пластинке или плёнке[2].
Для получения резкого изображения предметов на снимке необходимо, чтобы пластинка (или плёнка) находилась на определённом расстоянии от объектива. Расстояние это изменяется в зависимости от того, на каком расстоянии от объектива находится фотографируемый предмет. Поэтому в каждом фотоаппарате имеется устройство, позволяющее изменять расстояние между объективом и пластинкой.
У одних аппаратов для этой цели стенки делаются в виде растягивающегося меха, напоминающего мех гармоники, — только обычно конической формы (рис. 6). У других аппаратов объектив укрепляется в выдвигающейся оправе (см. рис. 11).
Как же это расстояние определяется на практике? На рисунке 6 приведён один из современных любительских фотоаппаратов.
Рис. 6. Советский любительский фотоаппарат «Фотокор».
У этого аппарата для определения расстояния между объективом и пластинкой имеется рамка с матовым стеклом, которая вдвигается в пазы, устроенные в задней стенке корпуса аппарата. На матовом стекле можно видеть изображение фотографируемых предметов. Наблюдая за этим изображением и передвигая объектив, можно легко отыскать такое положение объектива, при котором изображение на матовом стекле будет максимально резким. Это называется «наводкой на резкость».
Рамка с матовым стеклом имеется лишь у фотоаппаратов, предназначенных для съёмки на пластинках.
Но большинство современных фотоаппаратов предназначено для съёмки на плёнках. В таких аппаратах матового стекла нет. Наводка на резкость достигается здесь с помощью шкалы расстояний, на которой обозначены расстояния от фотоаппарата до предмета (обычно в метрах). В зависимости от того, на каком расстоянии находится в каждом случае снимаемый предмет, объектив устанавливают на соответствующее деление шкалы. Но точно определить расстояние на глаз нелегко. Поэтому многие современные плёночные фотоаппараты снабжаются специальными дальномерами, соединёнными с объективом. С помощью дальномеров наводка на резкость достигается почти автоматически.
Резкость изображения предметов, находящихся ближе и дальше того предмета, по которому производилась наводка на резкость, увеличивается при уменьшении отверстия объектива. Для этого внутри объектива помещается диафрагма — приспособление, позволяющее уменьшать диаметр отверстия объектива.
Важной характеристикой объектива является его светосила. От неё зависит яркость светового изображения, получающегося на пластинке или плёнке, а от этого в свою очередь зависит и время, необходимое для фотосъёмки (выдержка). Чем больше светосила объектива, тем короче может быть выдержка. Объективами, обладающими высокой светосилой, можно фотографировать при слабом освещении, в сумерках или при свете небольшой электрической лампочки.
От чего же зависит светосила? Всем нам хорошо известно, что чем больше окно, тем светлее в комнате. С другой стороны, каждый знает, что чем дальше от окна находится предмет, тем слабее он освещён. Объектив в фотоаппарате представляет собой не что иное, как круглое окно, а пластинка (или плёнка) — предмет, который освещается светом, проходящим через это окно. Следовательно, светосила объектива зависит, во-первых, от диаметра его линз, а во-вторых, от того расстояния, на котором во время съёмки находится пластинка (это расстояние называется фокусным расстоянием).
2
О том, как устроен и работает глаз, см. брошюру в серии «Научно-популярная библиотека» Гостехиздата, проф. Н. А. Валюс «Как видит глаз».