История фотографии 2

Простая фотоэмульсия на основе галогенида серебра на первых пленках закреплялась желатином. Поверхность светочувствительного слоя покрывалась гигроскопичным лаком (чтобы пропускать внутрь слоя растворы). Сам светочувствительный слой был неоднородным и имел неравномерную толщину. Отладка технологии заняла десятилетия. Старые фотографии выглядят так архаично потому, что производство фотоматериалов в то время находилось в стадии совершенствования. А качество фотоаппаратов 30-х годов было настолько высоким, что эти камеры работают сегодня с современными пленками без сучка и задоринки. Как и полагается настоящей камере.

Еще несколько слов о фотоматериалах. Повторим очень коротко суть процесса получения изображения при помощи фотопленки и фотобумаги на основе галогенидов серебра. Под воздействием света частицы галогенида серебра превращаются в металлическое серебро. Щелочной проявляющий раствор восстанавливает галогенное серебро на засвеченных при экспозиции участках фотоэмульсии пленки до металлического. Кислый фиксирующий раствор останавливает процесс проявления и вымывает из эмульсии остатки не подвергшихся засветке частиц галогенидов. В результате химической обработки пленки мы получаем негативное изображение на фотопленке. Процесс печати аналогичен, за тем лишь исключением, что при экспонировании прозрачного пленочного негатива на непрозрачную фотобумагу получается позитивное изображение.

Фотоматериалы для монохромной (черно-белой) фотографии содержат один светочувствительный слой, для цветной - как минимум, три (у некоторых пленок может быть и больше). В свою очередь каждый светочувствительный слой покрыт окрашенным фильтрующим слоем, пропускающим световые лучи определенной части спектра - красной, зеленой или голубой. После проявки и фиксирования на пленке получается негативное изображение. Эмульсия фотобумаги, предназначенной для цветной печати, устроена таким же образом. При экспонировании негативного изображения свет разлагается фильтрующими слоями на те же базовые цветовые составляющие. В результате изображение восстанавливается до цветного позитивного.

Это очень упрощенное описание фотографического процесса. На практике все несколько сложней. Фотоматериалы содержат в своей эмульсии дополнительные слои - фильтрующие или защитные. А в процессе химической обработки применяются вспомогательные реагенты - дубящие (укрепляющие) эмульсию, останавливающие процесс проявления, стабилизирующие плотность светочувствительного слоя и так далее.

Недостатки традиционной фотографии были очевидны еще во времена ее становления.

• Во-первых, это высокая стоимость материалов - все же серебро не самый дешевый металл (а фотохимическая промышленность едва ли не основной потребитель этого металла).
• Во-вторых, необходимость химической обработки усложняет процесс получения фотоснимков.
• В-третьих, какими бы совершенными ни были фотоматериалы, а они подвержены разрушению, поскольку полностью удалить из эмульсии галогениды серебра невозможно.

Недостатки недостатками, а "серебряная" фотография живет вторую сотню лет и пока не думает сдаваться!

В 1913 году Барнак представляет руководству полностью готовый образец (владелец компании Лейтц даже берет фотоаппарат с собой в Америку), но производство новой камеры откладывается из-за начала Первой мировой войны. В 1924 году в свет выходит первая серийная модель фотоаппарата Leica (сокращенное от Leitz Camera) с форматом кадрового окна 24х36 мм и шторно-щелевым матерчатым затвором. Оснащенная высококачественным объективом со складным тубусом, отлично спроектированная, маленькая, удобная Leica становится общепризнанным каноном мирового фотоаппаратостроения. Многочисленные копии Leica, включая советские "ФЭДы" и "Зоркие", наводняют рынок, но ни одна из них не может в полной мере сравниться с прототипом.

Рис. 1.11. Одна из первых камер Leica

Рекомендуемые материалы

Рис. 1.12. "ФЭД" - советская копия легендарной Leica

Рис. 1.13. Самая первая Leica выпускается до сих пор - для коллекционеров

on_load_lecture()

Фотоаппарат до сих пор выпускаемой серийно модели Leica МР сохраняет черты классической камеры Оскара Барнака. Он по-прежнему не имеет какой-либо автоматики (есть лишь встроенный автономный экспонометр), снабжен механическим шторно-щелевым затвором и дальномерным механизмом фокусировки объектива. Сегодня, в эпоху повсеместного распространения цифровых камер, Leica один из самых консервативных по конструкции, самых дорогих по стоимости, но в то же время один из самых совершенных фотоаппаратов.

Изобретение Оскара Барнака оказало колоссальное влияние на всю индустрию мирового фотоаппаратостроения. Даже среди новейших цифровых компактных и зеркальных камер можно без особого труда отыскать решения, применявшиеся в том архаичном на современный взгляд прототипе первой "Лейки" 1913 года.

И уж тем более характерные черты, присущие первым камерам Leica, можно разглядеть во всех без исключения современных малоформатных пленочных фотоаппаратах. В истории техники это необычайная редкость - создать аппарат, который сразу же стал каноном, задал основные технические параметры целой отрасли.

Как и самая первая Leica, любой современный пленочный фотоаппарат состоит из корпуса, затвора, механизма протяжки пленки, объектива и видоискателя. При этом каждый узел фотокамеры имеет достаточно сложное устройство и может рассматриваться, как самостоятельный механизм. К примеру, объектив фотоаппарата включает в себя два механических устройства - диафрагмирования (изменения светосилы объектива путем изменения диаметра отверстия подвижными междулинзовыми шторками) и наведения на фокус. В современных фотоаппаратах к этому добавляется третье устройство - изменения фокусного расстояния объектива, влияющего на масштаб получаемого на пленке изображения.

Объектив может крепиться к корпусу камеры жестко или быть съемным. В последнем случае крепление объектива выполняется резьбовым (как в классической Leica), либо байонетным (специальный замок - байонет, называемый еще "штыковым замком", который применяется во всех выпускаемых ныне дальномерных и зеркальных камерах со сменной оптикой).

Производство сменной оптики - целая отрасль промышленности. Светосильный, хорошо спроектированный и качественно собранный объектив может в десятки раз превосходить по стоимости фотоаппарат, к которому он был выпущен. Стоимость длиннофокусных объективов для съемки на большом удалении зеркальными фотоаппаратами доходит до 40 тысяч долларов.

Другие механизмы фотоаппарата объединены в общий конструктив и не могут быть заменены, что не мешает им быть достаточно сложными по устройству. Даже корпус камеры, ведущий происхождение от деревянного ящичка, состоит из целого набора деталей - рамы, объективной доски (к ней крепятся детали байонетного замка объектива), внешних панелей. Задняя часть корпуса снабжена съемной или откидной крышкой. При этом рама обычно изготавливается из металла или жесткого пластика. А в некоторых особо прочных камерах, например, в Nikon FM 3A и Leica Minilux, рама изготовлена из титанового сплава (в Minilux из титана выполняется весь корпус).

Рис. 1.14. Nikon FM 3A

Долговечность пленочной камеры определяется надежностью протяжного механизма и затвора. Указание в характеристиках фотоаппарата количества срабатываний затвора - это и есть ресурс камеры. В профессиональных фотоаппаратах количество срабатываний до первого выхода затвора из строя (то есть до явных признаков износа) составляет не менее 100 тысяч. В любительских зеркальных камерах среднего класса ресурс меньше - 20-30 тысяч срабатываний затвора, что соответствует съемке примерно до тысячи 36-кадровых пленок (весьма впечатляющий результат).

Затвор первой Leica определил архитектуру фототехники на целое столетие. До начала 20-го века фотозатвор представлял собой либо подвижные лепестки, расположенные в фокальной области объектива (центральный затвор), либо механизированную задвижку, которая крепилась перед объективом. На Leica был применен шторно-щелевой затвор. Он засвечивал пленку последовательно. Скорость движения матерчатых шторок была постоянной (что упрощало механизм затвора и увеличивало его надежность), а величина выдержки регулировалась размером щели между шторками. При длительных выдержках расстояние между светонепроницаемыми шторками увеличивалось, при коротких - уменьшалось.

Рис. 1.15. Схема устройства шторно-щелевого затвора

Серьезный недостаток центрального лепесткового затвора - невозможность реализации очень коротких выдержек, необходимых при съемке быстро движущихся объектов. Даже в современных электронных затворах (речь только о пленочной аппаратуре) лепестки способны отрабатывать выдержки не короче 1/750 секунды. Шторно-щелевому затвору доступны выдержки до 1/8 000 секунды (в механических затворах без применения электроники - до 1/4 000 секунды).

Другим недостатком центральных затворов является нестабильность параметров. В лепестковом затворе слишком много узлов трения, а лепестки обладают большой массой и, как следствие, излишне инертны. Кроме того, в центральном затворе трудно разместить мощную пружину привода. Всех перечисленных проблем нет в шторно-щелевом затворе. В барабан, на который наматываются шторки, встроена мощная цилиндрическая пружина со стабильными механическими параметрами. Шторки легки, поскольку изготовлены из прорезиненной ткани, а не из металла. Шторный затвор легко оснастить снижающими трение подшипниками (в нем нет трущихся плоскостей, как в центральном затворе).

Неудобен шторный затвор в широкоформатных фотоаппаратах. Там, где площадь кадрового окна велика, есть опасность неравномерной засветки различных участков кадра. При последовательной засветке световая обстановка в период экспонирования пленки может измениться. Центральный же затвор засвечивает сразу всю поверхность кадра.

Матерчатый шторно-щелевой затвор Барнака изобретенный им около 1904-1910 годов (по данным разных источников), жив до сих пор. В классическом виде он, как это ни удивительно, присутствует в камерах российского и белорусского производства - в фотоаппаратах "Зенит" и "ФЭД". В модифицированном - во всех дальномерных и зеркальных камерах мира.

Отличия современных затворов от своего прародителя не так уж велики.

• Во-первых, шторки переориентированы на короткую сторону кадра (движутся не справа налево, а сверху вниз).
• Во-вторых, прорезиненная ткань заменена либо металлической (латунной) гофрированной лентой, впервые примененной в немецких камерах Contax, либо набором подвижно скрепленных лепестков - ламелей, выполненных из легких (для снижения массы) сплавов или углепластика.

Модификация шторно-щелевого затвора - ламельный затвор. Это компромиссная технология. Экспозиция производится, как и в шторном затворе, щелью, образуемой металлическими ламелями. Но сами ламели не собраны в шторку, а закреплены в одном узле, то есть при срабатывании поворачиваются, а не движутся одна за другой. Таким образом, ламельный затвор имеет много общего и с шторно-щелевым, и с центральным затвором, но по характеристикам все же ближе к первому.

Вместо пружины, которая перемещает шторки в классическом затворе Барнака, в современных камерах применяются электромагниты. Их преимущество - высокая точность отрабатывания выдержек, недостаток - невозможность работы камеры без элементов питания. Поэтому в профессиональных фотоаппаратах чаще используют механические затворы, дополненные различными механизмами "мягкого" спуска и электронного контроля выдержек...

Что больше всего напоминает старая и поистине вечная Leica, когда мы берем эту камеру в руки? Наверное... револьвер. И хорошие механические часы.

С револьвером этот фотоаппарат роднит слаженная работа механики. Но почему - часы? Возможно, потому, что взвод затвора и перевод кадра (транспортировка пленки) производится заводной головкой, как у часов. Правда, самые первые Leica и ее последователи имели отдельные, не совмещенные механизмы взвода затвора и транспортировки пленки. Оскар Барнак следовал устоявшейся традиции - в популярных на тот момент пластиночных камерах перематывать было попросту нечего. Кстати, курковый взвод появился уже после Барнака. Головка взвода долго "сопротивлялась", но, в конце концов, уступила место удобному и быстрому взводу специальным рычагом, которым фотограф одномоментно и перематывал пленку на следующий кадр, и взводил пружину затвора.

Наконец, механизм фокусировки, примененный Барнаком в фотоаппарате Leica. Все современные камеры, если они не снабжены объективом с фиксированным фокусом, наследовали механизм фокусировки у этого славного немецкого прародителя. Классический дальномер - это два визира в одном окуляре. Вспомогательный визир передает изображение посредством зеркала, которое через рычаг поворачивается при выдвижении оправы объектива - во время наводки на резкость. Совмещение двух картинок в одну (устранение двойного изображения) и есть процедура фокусировки. Точность обеспечивается специальной юстировкой, в те времена - ручной индивидуальной, в наше время - соблюдением технических допусков при массовом производстве.

Первые дальномеры были вынесены за пределы штатного видоискателя. В распоряжении фотографа было два окуляра. Через один он наводил резкость, через второй компоновал кадр. Затем оба оптических устройства были совмещены. Площадь вспомогательного визира была уменьшена, зона наводки на фокус сократилась до небольшого участка в центре окна видоискателя. Это повысило оперативность съемки.

Рис. 1.16. Дальномер

Любопытно, но дальномер Барнака также применяется в современной аппаратуре, в том числе и цифровой. Правда, не в классическом виде, но основные принципы остаются неизменными.

"7 - Дифференциация тела растения" - тут тоже много полезного для Вас.

Подробней об устройстве механизмов фокусировки объектива поговорим отдельно, пока же в качестве примера нетленности находок Оскара Барнака кратко обозначим применяемые сегодня системы фокусировки фотоаппаратов.

В современных цифровых и пленочных камерах используются две технологии - активная и пассивная. Активная фокусировка - это классический дальномер с моторным приводом и инфракрасным светодиодным прожектором. Пассивная фокусировка (контрастного типа) применяется в зеркальных фотоаппаратах. Кинематическая схема пассивного дальномера выглядит проще, но светочувствительный элемент (обычно не один, а целая матрица из подобных элементов) и электронная схема управления сложнее. Логическая электронная схема фотоаппарата дает команду моторному приводу фокусировочного механизма объектива на выбор расстояния фокусировки. Как только контраст изображения на датчиках, установленных на пентапризме, достигает максимума (а следовательно, максимальным становится и ток на выводах светочувствительных элементов), фотоаппарат "делает вывод", что фокус наведен. При недостаточном освещении на помощь пассивному автофокусу приходят лампы подсветки - встроенный в корпус фотокамеры прожектор или встроенная вспышка. Прожектор включается на короткое время, вспышка дает серию маломощных засветок. Этого вполне достаточно для срабатывания механизма автоматической фокусировки даже в полной темноте.

Кроме описанных схем автоматической фокусировки есть множество различных вариантов, например, ультразвуковая фокусировка. Это та же активная автофокусировка, но вместо инфракрасного луча здесь используются излучаемые камерой ультразвуковые волны. В фотоаппаратах для общего применения подобные схемы используются редко, поскольку точность ультразвукового дальномера невысока.

Кстати, принцип измерения яркости светового потока используется и в экспонометрических системах автоматических камер. Но во времена Барнака подобные устройства (экспонометры) только проектировались...

Обладатели классических Leica - счастливые люди. Они могут себе позволить купить одну из самых дорогих малоформатных камер, либо владеют экземпляром старого фотоаппарата, который до сих пор работает (неработающая Leica, когда бы она ни была выпущена, такая же редкость, как не умеющая плавать рыба).

Даже в наши дни, когда пленка стремительно выходит из обращения, фотоаппарат Leica остается мечтой многих фотографов, предметом коллекционирования и даже поклонения. Дело, конечно, не только и не столько в высокой надежности и долговечности этой камеры. Секрет неугасающей востребованности фотоаппарата Оскара Барнака в том, что Leica редчайший пример того, как специализированное устройство вполне прикладного назначения превратилось в подлинный предмет искусства.