Что такое затвор фотокамеры


Затвор — это узел фотокамеры, который служит для дозирования света на фотоматериал. Скоростью работы затвора задается такой параметр, как выдержка. Затворы имеют различные вариации исполнения и типы, мы же рассмотрим шторно-щелевые фокальные затворы.

Что такое затвор у фотоаппарата

Фотографический затвор — это устройство для регулирования выдержки, то есть длительности воздействия света на фотоматериал или матрицу фотоаппарата. Один из двух основных инструментов управления экспозицией. В киносъёмочном аппарате роль фотозатвора выполняет обтюратор.

Основной задачей затвора является работа в паре с диафрагмой. В этой паре затвор отвечает за выдержку, которой дозируется свет на матрицу, или пленку фотоаппарата. Ламельные фокальные затворы современных цифровых зеркальных камер имеют потрясающую надежность, но при этом менее ремонтопригодны, по сравнению со своими старшими братьями, шторными затворами. У шторных затворов помимо дешевизны и ремонтопригодности было еще одно преимущество — они издавали меньше шума и вибраций во время фотосъемки. Но это преимущество со временем снизошло на нет. Подробнее — ниже.

Классификация затворов

Шторно-щелевые фокальные затворы

Фокальный затвор находится очень близко к поверхности пленки (фокальной плоскости), от того и название. Шторно-щелевой потому, что обычно затвор состоит из двух шторок, которые во время движения создают между собой щель, через которую происходит засветка кадра. Существует два распространенных типа фокальных затворов малоформатной фототехники:

Фокальный затвор горизонтального хода

«Горизонтальный ход» означает, что затвор работает по длинной стороне (шторки ходят вдоль) кадра. Самые распространенные «шторные» фокальные затворы горизонтального хода использовались в малоформатных фотоаппаратах практически повсеместно от первой культовой «Лейки» Оскара Барнака, и до начала двухтысячных годов (дольше всего использовалось в фотоаппаратах СССР).

Главный недостаток затвора с горизонтальным ходом в его скоростной синхронизации для съемки с электронной вспышкой, для которой часто является предел в 1/60 — 1/90 секунды, а также невозможность стабильной работы на высоких скоростях (от 1/1000 сек.).

Думаю, именно поэтому большая часть шторных затворов, которыми оснащались советские зеркальные фотоаппараты, не имели скорости выше 1/500 сек. Ресурс затвора шторных  матерчатых затворов, к тому же, очень мал.

затвор это

Чтобы использовать электронную вспышку, затвор выставляется на так называемую «выдержку синхронизации» (на диске управления скоростью затвора обозначается как X, или может иметь приписку в виде скорости синхронизации, например X/60), которая обеспечивает минимальное время задержки при экспонировании, и одновременно позволяет вспышке засветить кадр именно в тот момент, когда затвор полностью открыт. При любом другом раскладе будет неравномерный засвет кадра.

Фокальный затвор вертикального хода

В фокальном затворе вертикального хода шторки ходят по короткой стороне (поперек) кадра. Эти затворы сложнее в конструкции, но рабочие характеристики их более стабильны, в том числе и на больших скоростях. Современные затворы в цифровых зеркальных камерах — ламельные, вертикального хода, с электронным управлением. Ресурс ламельного затвора в разы выше шторных матерчатых.

Причем, скорость срабатывания и начальный импульс задает электродвигатель, а выдержка уже управляется электромагнитами. Отсюда вытекает увеличенное энергопотребление системы на длинных выдержках.

затвор это

Ламельный затвор Canon 40D.

Для синхронизации вспышки на высоких скоростях используется так называемая, предвспышка, или стробоскопическая вспышка. Она генерирует несколько импульсов за один проход шторок затвора, решая тем самым, проблему синхронизации. Обычно даже самые недорогие современные электронные вспышки поддерживают эти режимы.

Другие затворы

В силу специфики сайта, пока не рассматриваем следующие затворы:

  • Барабанный щелевой затвор
  • Обтюраторный затвор
  • Веерный затвор
  • Затворы с раздельным приводом шторок
  • Апертурный затвор
  • Центральный затвор
  • Затвор-диафрагма, диафрагменный затвор
  • Затвор типа «жалюзи»
  • Электронный затвор

Материал изготовления и надежность

Шторные затворы

Материалом изготовления шторных затворов в подавляющем своем большинстве была прорезиненная ткань. Не смотря на свою простоту и дешевизну, шторные матерчатые затворы имеют очень неприятные особенности, сказывающиеся на ресурсе затвора:

  • Выгорают на солнце

Если забыть закрыть объектив фотоаппарата крышкой, то объектив будет действовать, как увеличительная линза, и вконце-концов, свойства резины меняются до такой степени, что она осыпается, «прогорает».

  • Элементы шторного затвора подвержены истиранию

Зачастую встречаются камеры того или иного производителя, матерчатые тяги затвора у которых попросту порваны вследствие износа.

  • Элементы шторного затвора отклеиваются от натяжителей

Со временем связующая составляющая клеевой основы приходит в негодность, и высыхает. Шторки отклеиваются у основания натяжителей.

  • Пружины натяжителей приходят в негодность

Внутри натяжителей стоят стальные пружины, которые теряют свойства со временем. Проблема устраняется путем подкручивания регулировочных винтов и не такая страшная, как перечисленные выше.

На отпечатке перечисленные неисправности могут отображаться, как недоэкспонирование одной из зон кадра, неравномерное экспонирование по всему полю кадра (шторки притормаживают), изображение кадра фиксировано рывками. Увидев такие отпечатки, стоит обратить внимание на состояние затвора.

Не смотря на то, что шторные затворы имеют опасные болезни, они весьма ремонтопригодны, и чтобы произвести ремонт в «полевых» условиях, достаточно иметь прямые руки и соответствующую литературу. Максимальный срок жизни шторного затвора составляет примерно 5 тысяч срабатываний.

Ламельные затворы

Шторки таких затворов состоят из нескольких металлических ламелей. Причем, в качестве материала для ламелей может применяться не только сталь, но и нержавеющая сталь, углепластик. Ламельные затворы цифровых зеркальных камер управляются электроникой с использованием электродвигателя и электромагнитов.

Электромагниты отвечают за выдержку затвора, удерживая шторки в открытом состоянии до тех пор, пока не получат импульс от управляющей микросхемы на размыкание. На практике это все занимает, естественно, доли секунды.

затвор это

Ламельные затворы получили распространение в японских фотоаппаратах, где их начали применять в начале 60 годов. Ламельные затворы надежнее шторных, не выгорают на солнце

Однако, ремонтопригодность таких затворов намного меньше, чем у шторных — если замена ламелей, в принципе, еще по рукам пользователю, то последующая его настройка возможна только в стенах сервисного центра (в общем, не дешевое удовольствие, даже если кто-то и возьмется за эту работу). Поэтому ламельные затворы меняются целиком.

Из неисправностей ламельных затворов можно встретить такие:

  • Залипание шторок
  • Истирание ламелей шторок
  • Обрыв в обмотке электромагнита
  • Выпадение втулок шторок из посадочных мест

Эти неисправности в основном могут встречаются на затворах с большими пробегами, а также в какой-то мере на свежих камерах в период «обкатки». Обкатка затвора проходит примерно на первой тысяче срабатываний, после чего затвор может даже переходить свой срок службы. В таблице зеленым отмечен ресурс затвора некоторых фотоаппаратов Canon:

Максимальный срок жизни затвора варьируется. Производителем же, в зависимости от модели камеры устанавливаются ограничения от 50000 срабатываний на младших моделях камер и до 500000 на профессиональных. Зачастую встречается так, что камера успевает морально устареть, и обрести четвертого-пятого хозяина, а ресурс затвора еще не исчерпан.

Как работает затвор

Принцип работы шторного затвора

Основная конструкция состоит из двух непрозрачных шторок, которые установлены на роликах натяжителей. Как правило, шторки расположены так, что по умолчанию перекрывают доступ света к фотоматериалу.

— Когда мы взводим затвор, одновременно перемещается кадр фотопленки, и происходит «перетягивание» шторок со своих привычных мест.
— По нажатию кнопки спуска затвора, первая шторка освобождается, чтобы начать ход. По пути движения, первая шторка проходит через кадр фотоматериала, дозируя свет.
— Когда первая шторка завершает ход, затвор какое-то время полностью открыт.
— По окончании времени экспонирования, вторая шторка перекрывает поступление света и экспонирование завершается.
— Когда затвор взводится для следующего кадра — все повторяется снова.

Если затвор работает с минимальной выдержкой, то экспонирование фотоматериала происходит сквозь щель между догоняющими друг друга шторками.

Ламельный затвор

Работу фокального ламельного затвора вертикального хода хорошо видно из этого видео:

 

 

 

 Затворный лаг

Или лаг затвора. Так называется задержка перед срабатыванием затвора. Лагом может называться как конкретная задержка после нажатия кнопки спуска, так и время ожидания до следующего спуска затвора во время скоростной съемки. В основном проблема задержки после назатия кнопки спуска присуща младшим/древним моделям цифровых зеркальных камер, а также различного рода мыльницам и камерофонам. Эффект задержки связан с медленной скоростью обработки данных процессором устройства, или скоростью реакции механизмов в целом (например, автофокуса).

Примеры

У пленочной Canon EOS Kiss 300 скорость съемки ограничена скоростью перемотки пленки, и лагом затвора можно назвать время ожидания до окончания протяжки пленки на следующий кадр во время непрерывной съемки. В таблице отображен интервал между срабатываниями в непрерывной съемке некоторых камер Canon (зеленая колонка):

Лаг затвора у старших моделей ЦЗК может проявляться во время переполнения буфера камеры необработанными данными, тогда время лага затвора упирается в скорость записи на карту. У Canon EOS 1Ds буфер заполняется быстро, и из-за медленной скорости записи на карту, последующая задержка срабатывания затвора может достигать 10-15 секунд.

Что такое выдержка

Выдержка это параметр, который определяет, сколько времени будет открыт затвор фотоаппарата для засветки матрицы или пленки фотоаппарата.

Общая информация

Чем короче выдержка, тем быстрее срабатывает затвор, и меньше засвечивается матрица фотокамеры. Выдержка входит в треугольник экспозиции, а вместе с диафрагмой и светочувствительностью составляет общую сеть параметров. В частности, выдержкой дозируется количество поступающего света. Классический затвор фотокамеры во время простоя закрывает пленку или матрицу фотоаппарата, защищая ее от засветки.

Современные фотокамеры обладают целым рядом возможных выдержек, причем, это варьируется от модели фотоаппарата. Наиболее распространенный диапазон работы затвора и, соответственно, набор выдержек, это 30 секунд — 1/8000 секунды. Шаг изменения — от стопа (или ступени, когда значение увеличивается в два раза) до 1/2 и 1/3 стопа. Типичный пример фотоаппарата с шагом выдержек в один стоп — любой Зенит.

Выдержка затвора измеряется в долях секунды, секундах, минутах, часах. Например, значение «1/8000 сек.» будет читаться, как «одна восьмитысячная доля секунды». «Доля секунды» здесь — это так, для понимания. Произносить вслух не обязательно.

Длинные выдержки обычно имеют рядом с цифрой знак секунды — как пример, 1″. Минута будет отображаться со знаком минуты — 1′, на фотоаппаратах обычно дело ограничивается тридцатью секундами и дальше идет параметр работы затвора «от руки» (см. далее).

Настройка выдержки

Выдержка в камере настраивается обычно селектором на корпусе фотоаппарата, либо через меню. При этом, конкретного совета по использованию выдержки не может дать даже инструкция к фотоаппарату — выдержка подбирается под конкретные условия съемки.

В цифровых фотоаппаратах для управления параметром выдержки затвора есть несколько режимов и возможностей:

  • Ручной режим съемки. Это режим, в котором вы имеете полное право изменять все доступные параметры экспозиции основываясь на ситуации и своем опыте\умении. В этом режиме камера может только подсказать оптимальный параметр.
  • Режим приоритета выдержки, в котором вы выбираете выдержку, а остальные параметры по программе настраивает камера, исходя из условий освещения.
  • Брекетинг экспозиции. Косвенно относится к управлению затвором, зависит от реализации функции брекетинга в камере. В этом режиме камера будет делать три снимка — темнее, нормальный, светлее. В некоторых моделях камер для сдвига экспозиции может применяется еще и регулировка диафрагмы со светочувствительностью матрицы.
  • Скорость затвора может изменяться при внесении поправки в параметры камеры (компенсация экспозиции) в режимах приоритета диафрагмы, программном полуавтомате.
  • Режим работы затвора «от руки». В этом режиме вы сами можете управлять выдержкой. Нажатая кнопка спуска — открывает затвор, а ее отпускание затвор закрывает.

Режим работы фотоаппарата выбирается диском на корпусе.

Выдержка синхронизации

Эту возможность можно использовать в условиях недостаточного освещения. Выдержка синхронизации при работе с электронными вспышками позволяет подсвечивать объекты, используя открытое положение затвора (одна шторка уже ушла, а вторая еще только начинает движение). В предверии этого момента вспышке подается сигнал, и она выдает импульс.

В эру шторных затворов выдержка синхронизации приходилась в основной своей массе на значения до 1/60 секунды, что было приемлемо не всегда. При этом выдержка синхронизации на диске управления затвором помечалась как X, или как X-значение выдержки (например, X-60). Со временем усовершенствовались и конструкции вспышек, и конструкции затворов. На ЦЗК Canon EOS 60D выдержка синхронизации встроенной вспышки — до 1/250 секунды, а с внешней электронной вспышкой в режиме высокоскоростной синхронизации покрывается весь диапазон работы затвора (до 1/8000 секунды). Что примечательно, высокоскоростную синхронизацию можно использовать при съемке в контровом свете, чтобы выбить тени объекта:

Применение выдержки

Выдержка применяется в разных условиях. Короткая выдержка используется при съемке движущихся объектов (птицы в полете, бегущий человек, проезжающий автомобиль), и при избыточном освещении (солнечный день). Длинная выдержка используется для съемки при недостаточном освещении, чтобы «собрать больше света». Без длинной выдержки например, не получится сделать фотографию звездного неба. Длинная выдержка используется в технике рисования светом, фризлайте:

При съемке на светосильный объектив солнечным днем, нам понадобится очень высокая скорость затвора, чтобы не пересветить кадр. В темное время суток нам придется использовать значения длиннее 1/15 секунды — 1, 2, 4, 8 секунд и так далее. Пример использования длинной выдержки:

При использовании выдержек длиннее, чем 1/(единица, деленная)на фокусное расстояние объектива, следует применять дополнительные средства стабилизации, как: штатив, предварительный подъем зеркала, спусковой тросик. Встроенный стабилизатор (если он есть) сможет компенсировать только мелкую дрожь от рук, и то, до определенного порога.

Фотография на длинной выдержке

Выдержек шкала

(от латинского scala — лестница)
устройство, служащее для индикации установленной скорости действия фотографических затворов. На шкале нанесены буквенные и цифровые обозначения, буква «B» (Bulb) означает выдержку «от руки», все цифры до индекса «B» означают выдержки в секундах, за ним — в долях секунды.

Bulb (B)

Режим спуска затвора «от руки»

Time-Value (Tv)

Режим работы фотоаппарата с приоритетом выдержки. Пользователь выставляет необходимую выдержку, электроника выстраивает экпозицию, опираясь на значение выдержки.

Заключение

Выдержка является важным параметром в фотосъемке. Не забывайте о том, на что влияет этот параметр, особенно при съемке при недостаточном освещении. Длинные выдержки требуют больше опыта в обращении с фотоаппаратом, а также применения дополнительных стабилизирующих средств, или вспышки. Короткую выдержку используйте для съемки движущихся объектов в хороших условиях освещения.

Курсы для фотографа:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *