APARATUL FOTOGRAFIC

1.Camera obscur

Dac la intersecia diagonalelor unuia dintre pereii absolut opaci ai unei incinte nchise etan din toate prile se practic un orificiu foarte mic, pe peretele opus acestuia se va forma o imagine care va reprezenta n mod rsturnat, micorat, neclar i ntunecat subiectul luminat, care se afl la exterior, n faa orificiului respectiv. Expresia de camer obscur este similar cu aceea de camer neagr i st la baza principiului constructiv al aparatelor fotografice n att de mare msur nct n multe limbi de larg circulaie termenul de camera(kamera) desemneaz nsui aparatul fotografic (fig.1).

2.Aparatul fotografic

Definiia 1 Aparatele fotografice sunt dispozitive optice prevzute cu o camer obscur care prezint o deschidere ngust (orificiu) n peretele din fa, putndu-se realiza o imagine real a unui obiect de fotografiat pe un strat sensibil la lumin plasat pe peretele opus.(definiie de compromis ntre aparatul fotografic i camera obscur, din Mic enciclopedie ilustrat Editura Enciclopedic Romn, Bucureti 1973).

Definia 2 Dispozitiv optic cu ajutorul cruia se fotografiaz; este format din obiectiv, diafragm, obturator, declanator, caseta filmului, vizor, etc.(Mic dicionar enciclopedic Editura Enciclopedic Romn, Bucureti 1972).

Definiia 3 Aparatul fotografic este o main de nregistrat imagini cu ajutorul razelor de lumin.(Manual practic de fotografie Dr.Traian S. Negreja, Editura Bibliofilia Bucureti 1937).

Din multele definiii posibile a fi date aparatului fotografic se propune propoziia subliniat mai sus.

2.1. Schema de principiu a aparatului fotografic Aparatele de fotografiat se prezint ntr-o gam foarte extins de variante constructive, fiind unul din produsele mondiale ale tehnicii de vrf cu cea mai mare dinamic a dezvoltrii, perfecionrii i modernizrii. O clasificare exhaustiv a acestora este practic imposibil dect dac se are n vedere ceea ce au n comun i ceea ce difereniaz diferitele modele i variante constructive.

Aparatele fotografice, de la cele mai simple pn la cele mai complicate, se compun din urmtoarele elemente componente (fig.2):

1.Camera obscur

2.Obiectiv

3. Obturator

4. Magazia materialului fotosensibil

5. Vizor

fig.2

Prin rezolvarea constructiv a elementelor 1-5 s-a creat o varietate deosebit de diversificat de modele la care n timp s-au adugat ultimele cuceriri ale mecanicii fine, opticii performante, electronicii miniaturizate i computerizrii.

3. Clasificarea aparatelor fotografice

3.1.Clasificarea dup format Este o clasificare ce nu ine cont de variantele constructive ale elementelor 1-5 ci doar de dimensiunile cadrului imaginii (clieului sau fotogramei).

-Formatul miniaturalUtilizeaz film cinematografic de lime de 16 mm, cadrul imaginii fiind de 8 x 11 mm.

-Formatul micUtilizeaz filmul ngust sau tip Leica avnd limea util de 24 mm, cu dimensiunile cadrului imaginii de 24x36cm, cu varianta de 18x24 cm (half frame). Aparatura fotografic de acest format este cea mai rspndit n zilele noastre ntlnindu-se att n dotarea amatorilor ct i a profesionitilor.

-Formatul mediuUtilizeaz filmul lat sau tip rollfilm avnd limea util de 6cm, cu dimensiunile cadrului imaginii de 4,5x6, 6x6 i 6x9 cm.

-Formatul mareUtilizeaz plci fotografice i/sau planfilme, avnd cadrul imaginii de 6,5x9, 9x12, 13x18, 18x24 cm sau chiar dimensiuni mai mari, fiind ntlnit n aparatura profesional de tip Linhof, Sinar, Plaubel, Cambo, etc

n afar de variantele enumerate mai sus se ntlnesc i aparate de fotografiat astfel construite nct s poat utiliza formate variabile de materiale fotosensibile: Flexaret, Rolleiflex, Seagull, Hasselblad, Linhof, etc.

Referitor la aparatele (camerele) digitale, datorit multitudinii de formate ale senzorilor digitali, o clasificare ca cea de mai sus, dup format, devine greoaie i inutil. Deoarece senzorii digitali nu sunt produi de ctre firmele productoare de camere digitale ci de firme specializate, se pot ntlni situaii n care camere digitale produse de firme diferite, au senzori de aceleai dimensiuni. Pe de alt parte, la lansarea unor noi produse, anumii productori de camere digitale pot comanda senzori de dimensiuni noi.

De regul, n prospectele acestor camere sau n presa sau site-urile de specialitate, una dintre caracteristicile eseniale ale camerelor digitale care sunt furnizate consumatorilor, este formatul senzorului (dimensiunile acestuia).

Aceast informaie ofer indicii asupra:

- calitii imaginii obinut cu acea camer digital, nivelul noise-ulu, etc. (aparatele dotate cu senzori de mari dimensiuni dau imagini de mai bun calitate, cu un nivel mai redus al noise-ului);

- valorilor distanelor focale echivalente ale opticii (zoom-urilor) cu care aceste camere sunt dotate prin construcie (variantele "compact" i "SLR - like") sau a acelora ce se pot interschimba.

Multe firme au realizat trecerea de la "clasic" la "digital" prin utilizarea unor adaptoare digitale la aparatele clasice (Leica, Hasselblad, Linhof, Cambo, Sinar, etc.).

Cu senzori digitali de 24 x 36 mm sunt echipate, la ora actual camerele Canon EOS-1DS Mark II i Kodak DCS SLR/n (modelele de ultim or).

Senzorii de 7,18 x 5,32 mm, 5,27 x 3,96 mm, 5,27 x 4,29 mm se pot ntlni la o gam larg de camere digitale compacte, Canon, Nikon, Olympus, Kodak, Panasonic, etc. Situaii de senzori de aceleai dimensiuni se pot ntlni i n cazul unor camere SLR-like sau SLR produse de firme diferite.

Aparatele de dat recent Hasselblad H3D i Mamiya ZD sunt dotate cu senzori de 48 x 36 mm.

3.2.Clasificare dup variantele constructive ale camerei obscure i magaziei materialului fotosensibil Se face aceast clasificare prin alturarea celor dou pri componente care coexist in spaiul obscur al interiorului aparatului fotografic unde acestea formeaz un tot unitar att din punct de vedere constructiv, ct i funcional.

Se definete totui camera obscur ca fiind locul unde se formeaz imaginea care este proiectat prin intermediul obiectivului pe o poriune a materialului fotosensibil (fotogram, clieu). Se localizeaz ca spaiul cuprins ntre ultima lentil a obiectivului i cadrul imaginii.

Din punctul de vedere al variantelor constructive ale camerei obscure se ntlnesc aparate de fotografiat avnd:

-camer obscur fix

-camer obscur extensibil (burduf).

Magazia materialului fotosensibil este spaiul obscur n care se gsete materialul fotosensibil att poriunea expus ct i cea neexpus i n care se asigur transportul acestuia fotogram cu fotogram prin camera obscur propriu zis, unde are loc nregistrarea imaginii prin expunere.

Din punctul de vedere al variantelor constructive ale magaziei materialului fotosensibil se ntlnesc aparate de fotografiat avnd:

-magazia materialului fotosensibil fix

-magazia materialului fotosensibil interschimbabil (aparatele de tip Hasselblad, Linhof, etc.).

Aparatele fotografice din cele cu magazia materialului fotosensibil interschimbabil permit folosirea la acelai aparat (corp) a diferitelor tipuri de materiale fotosensibile difereniate ntre ele att ca tip, sensibilitate, etc, ct i ca format, depozitate n magazii diferite, mobile.

n cazul camerelor digitale nu se mai poate vorbi de o magazie a materialului fotosensibil, n cazul n care acesta din urm nu mai este utilizat. n locul acesteia, la captul camerei obscure, se gsete senzorul digital, care nregistreaz imaginea format n camera obscur.

Aparatele cu magazia materialelor fotosensibile interschimbabil s-au adaptat ntr-o prim faz a tranziiei la tehnologia digital, prin construirea unor adaptoare digitale ce se substituiau vechilor magazii mobile.

Elementele 1+4 formeaz un ansamblu obscur la care gsim n complectare (funcie de concepia de ansamblu):

-mecanismul de transport al filmului, cuplat (sau nu) cu sistemul de armare al obturatorului i sistemul de numrare al cadrelor;

-sistemul de rebobinare al filmului;

-sistemul de asigurare al planeitii cadrului;

-alte faciliti: dispozitiv de tiere al filmului, senzori pentru sistemul DX, sisteme de ncrcare rapid, sistem pentru nsemnri pe marginea clieelor, etc.

3.3.Clasificarea dup variantele constructive ale obturatorului

Definiia obturatorului: dispozitiv (electro)mecanic ce permite ptrunderea luminii prin obiectiv spre materialul fotosensibil pe o durat de timp bine determinat (reglabil), numit timp de expunere.

n funcie de sistemul constructiv i de amplasarea obturatorului n cadrul aparatului fotografic se deosebesc urmtoarele tipuri de obturatoare:

-obturator central (compur) amplasat n centrul optic al obiectivului

-obturator focal amplasat n planul focal al imaginii; acest tip de obturator se ntlnete n dou variante constructive:

-obturator focal tip perdea

-obturator focal cu lamele.

Toate tipurile menionate sunt realizate att n varianta mecanic ct i n varianta electro-mecanic (electronic).

Dispozitivul exterior (butonul, tasta) de acionare a obturatorului pentru a se deschide atta timp ct este necesar (reglat) se numete declanator.

La camerele digitale, obturatoarele sunt exclusiv electronice.

3.3.1. Avantajele i dezavantajele diferitelor variante constructive ale obturatorului

- Obturator central

Avantaje: sistem mecanic mai simplu, funcionare mai lin

Dezavantaje: timpi de expunere realizabili pn la minim 1/500s, adaptare dificil la aparatura cu obiective interschimbabile (pre de cost mult mrit), randament luminos 50-60%.

Se ntlnete la aparatele reflex bi-obiectiv, la aparatura profesional Mamyia, Rolleiflex, Hasselblad, Linhof (i similare) dar i la aparatele simple destinate amatorilor.

- Obturator focal

Avantaje: timpi de expunere pn la 1/2000 s (sau chiar mai scuri, ntlnindu-se la variantele perfecionate electromecanic valori de pn la 1/8000 s), adaptabile mai simplu la aparatura cu obiective interschimbabile, randament luminos 90-95%.

Dezavantaje: sistem mecanic mai complex, oc mai mare la declanare (datorat i deplasrii oglinzii la 450 al sistemului de vizare reflex mono obiectiv), timp unic de sincronizare pentru blitz.

Se ntlnete (cu precdere) la aparatele reflex mono-obiectiv: Praktica, Zenit, Leica, Contax, Nikon, Canon, Minolta, etc. Sunt de regul aparate pentru format mic (24x36mm).

Randament luminos: raportul dintre lumina efectiv lsat de obturator i cea care ajunge la suprafaa materialului fotosensibil n situaia deschiderii maxime a diafragmei.

3.3.2. Timpul de expunere

Se definete ca intervalul de timp n care pelicula fotografic (materialul fotosensibil) este sub aciunea luminii. Este un parametru reglabil, valorile fiind astfel alese nct fiecare timp s fie - lund ca baz o secund - jumtatea timpului precedent, rezultnd astfel:

1s, 1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/15s, 1/30s, 1/60s 1/125s, 1/250s, 1/500s, 1/1000s, 1/2000s, etc.

timpi care sunt indicai pe butonul (inelul) de reglare a acestora prin cifrele (indicii):

1 2 4 8 15 30 60 125 250 500 1000 2000 etc.

Se ntlnesc aparate la care se pot regla (i utiliza) timpi superiori valorii de o secund (2 s, 4s, etc). Exemple de asemenea aparate sunt Exacta, variantele mecanice produse n anii 50-60, iar mai recent aparatele moderne perfecionate, electronice: Minolta, Nikon, Canon, Pentax, etc. Se mai ntlnete indicele B care indic un timp de expunere nelimitat, dat de obturatorul deschis atta timp ct este meninut apsat declanatorul.

Reglarea timpului de expunere se face de la un buton aflat pe corpul aparatului - la variantele cu obturator focal - sau de la un inel aflat (de regul) pe obiectiv - la variantele cu obturator central.

3.4. Clasificare dup variantele constructive ale vizorului

3.4.1. Definiia vizorului. Este sistemul prin care se face ncadrarea imaginii care urmeaz s fie nregistrat pe pelicul (clieu).

3.4.2. Variante constructive de vizoare- Sistemul de vizare pe geam mat Este format dintr-un geam mat care se substituie peretelui posterior al camerei obscure. Vizarea pe acesta se face din afara camerei obscure propriu zise. D o imagine rsturnat i micorat a subiectului. Se ntlnete la primele modele de aparate fotografice dar i la aparatura profesional din zilele noastre.

- Vizorul cadru Este format - conform denumirii - dintr-un cadru mic care delimiteaz o zon a imaginii mai mare dect ceea ce se nregistreaz pe pelicul.

Din aceasta, un al doilea cadru mai mare, situat n faa cadrului mic prin care operatorul privete (vizeaz), decupea-

z o zon, aproximativ egal cu ceea ce se nregistreaz pe pelicul. Neavnd elemente optice d o imagine normal a subiectului. Se ntlnete la aparatele de tip vechi (cu burduf) dar i la unele aparate moderne pentru ncadrarea subiectelor aflate la infinit sau la aparatura destinat fotografiei aeriene (fig 3).

- Vizorul optic (tip Newton) Este format dintr-un ansamblu de lentile (Galilei) prin care se obine o imagine normal (neinversat) a subiectului, dar micorat. Permite - pe lng vizarea propriu-zis a subiectului - i telemetrarea n cazul aparatelor dotate n acest sens (FED, Zorki, Kiev, modele mai vechi de Contax, Leica, etc).

- Sistemul de vizare reflex independent Este format dintr-un ansamblu de lentile i o oglind la 450 pe care se vede imaginea subiectului inversat stnga - dreapta. (fig. 4)

Se gsete la unele modele de aparate tip box, la unele modele de aparate cu burduf i la aparatele reflex bi-obiectiv (Flexaret,

Fig. 4

Fig. 5

Rolleiflex, Seagull, Mamyia, etc). Acestea din urm prin construcie sunt prevzute cu un obiectiv de vizare (ncadrare) i un obiectiv propriu-zis (al camerei obscure) (fig. 5). La aceste tipuri de aparate fotografice, prin modificarea simultan a distanei obiectiv de vizare-oglind respectiv obiectiv propriu-zis-suprafa fotosensibil se realizeaz punerea la punct precis a imaginii (reglajul claritii).

- Sistemul de vizare reflex monoobiectiv (fig.6) Este o perfecionare constructiv a variantei de mai sus prin aceea c n spaiul dintre ultima lentil a sistemului optic (obiectiv) i obturatorul focal se gsete oglinda nclinat la 450 pe care este proiectat imaginea dat de obiectiv, proiectat apoi pe un geam mat sau lentil mat aflat la partea superioar a acestui spaiu putndu-se astfel efectua att vizarea (ncadrarea) ct i punerea la punct. Imaginea astfel obinut este inversat stnga-dreapta. O perfecionare suplimentar a sistemului const n montarea deasupra geamului mat sau lentilei mate, a aa numitei pentaprisme care printr-o serie de proiecii succesive a imaginii d o imagine normal (neinversat) a subiectului. In plus dac la varianta fr pentaprism vizarea se efectueaz privind de sus n jos (perpendicular pe direcia subiectului) pentaprisma confer avantajul vizrii pe orizontal (n direcia subiectului).

Aparatele fotografice din aceast categorie sunt categorie sunt cunoscute sub denumirea de SLR (Single Lens Reflex).

Principiul de vizare i denumirea de SLR (SLR camera) se regsete i la camerele digitale. Sunt produse preponderent de firme ca Canon, Nikon, Kodak, Olympus, Panasonic, Pentax, Mamiya, Sony, etc.

- Sisteme de vizare mixt Exist modele de aparate fotografice prevzute cu mai multe sisteme (posibiliti) de vizare cum ar fi:

- reflex+cadru (aparate cu burduf, aparate reflex bi-obiectiv, etc)

-optic+cadru (idem)

-optic+geam mat (aparatur profesional tip Linhof, etc).

-reflex monoobiectiv+cadru (Pentacon, Kiev, etc.)

- Vizoare auxiliare Sunt vizoare care se ataeaz la aparatele fotografice fr sistem de vizare reflex mono-obiectiv dnd posibilitatea ncadrrii imaginii corespunztoare unor obiective cu focale mai mari sau mai mici dect cea normal. Se creeaz astfel posibilitatea utilizrii cu bune rezultate a unor asemenea obiective la aceste modele de aparate fotografice.

Problema vizoarelor se pune difereniat n cazul camerelor digitale. Apare display-ul digital care utilizate preponderent ca modalitate de vizare a imaginii, camerele "compact" i" SLR-Like". La camerele digitale de tip SLR, display-ul este utilizat preponderent pentru afiarea i reglarea parametrilor de lucru (setrilor) i pentru vizualizarea imaginilor din memorie.

Camerele de tip "compact" sunt in general dotate cu un derivat al vizorului optic, dar adaptat pentru a vizualiza cmpul imaginii ce rezult prin reglajul de distana focal al zoom-ului. Astfel n acesta se poate vedea ceea ce se nregistreaz pe senzor. n plus, camerele din aceast categorie sunt dotate la partea posterioar, cu un display cu triplu rol:

- vizarea/ncadrarea imaginii la fotografiere

- afiarea secvenelor de meniu i a valorii reglate a parametrilor

- vizualizarea imaginilor din memoria camerei digitale.

Camerele de tip "SLR - Like" sunt dotate cu un vizor n care, de fapt, este montat tot un display, pe care se vizeaz imaginea i cmpul acesteia, rezultat din reglajul de distan focala al zoom-ului.

La partea posterioar, ele sunt dotate cu un alt display, care are aceleai funcii cu cel prezentat n cazul camerelor de tip "compact".

Camerele de tip SLR (Single Lens Relflex) sunt dotate cu un vizor reflex, similar cu cel prezentat n fig. 6. Display-ul de la partea posterioar are mai puin rolul de vizor, ci preponderent cele de afiarea secvenelor de meniu i a reglajelor i cea de vizualizarea a imaginilor din memorie.

Unele modele din aceast categorie sunt dotate cu display care are i funcia de vizor (Olympus E-330).

3.4.3. Paralaxa

Decalajul existent ntre imaginea pe care o furnizeaz vizorul aparatului fotografic i aceea pe care o nregistreaz n realitate obiectivul. Se datoreaz faptului c vizorul i obiectivul sunt situate pe dou axe optice paralele, dar diferite. Rezult c subiectul este vizat sub alt unghi dect acela sub care este cuprins de obiectivul fotografic. Compensarea erorii astfel obinute se realizeaz prin corecia de paralax. Efectul este mai accentuat la subiecte situate la 1-2 m, peste aceast distan fiind aproape neglijabil avnd n vedere c obiectivul are de regul un unghi de cuprindere mai mare dect vizorul.

Procedee de corectare a paralaxei

-ncadrarea diferit n vizorul optic n vizorul optic sunt delimitate dou limite de ncadrare (fig.7):

- Cadrul mare (de regul ntreg cmpul cuprins n vizor) pentru vizarea subiectelor situate la distane mai mari de 2 m.

- Cadrul micorat (i deplasat diagonal spre obiectiv) pentru subiecte situate la distane mai mici de 2 m.

-

Fig. 8

Sistemul cu vizor rabatabil Se compune dintr-un vizor optic astfel conceput nct s permit o rotire a acestuia n plan vertical permind astfel o ncadrare a subiectului ct mai apropiat de ceea ce cuprinde obiectivul, funcie de distana subiect- obiectiv (fig. 8).

- Vizoare cu corecie anti-paralax (vizoare antiparalax) Sunt vizoare optice unde corecia antiparalax se realizeaz prin procedee optice (fr deplasarea acestuia). Se ntlnete la aparatura profesional.

4. Alte dispozitive, dotri i faciliti cu care sunt dotate aparatele fotografice

- Sisteme de cuplare a blitzului (flashului)

-Sistemul priz care permite sincronizare tip X pentru lmpi fulgere electronice i/sau sincronizare de tip F pentru lmpi cu filament de magnezi (mai puin ntlnit la aparatura din zilele noastre).

-Sistemul talp ntlnit alturi de sistemul priz sau individual permite utilizarea/sincronizarea a lmpilor fulger (blitz, flash) actuale. Se observ tendina firmelor productoare de aparatur fotografic de-a crea sisteme de cuplare tip talp particularizate pentru modelele proprii de sistem binar aparat fotografic-blitz (numit blitz dedicat). Astfel modelele de blitz produse de firme consacrate ca Nikon, Canon, Minolta, etc. se pot cupla exclusiv la aparatele fotografice produse de aceeai firm. Se ntlnesc i firme productoare care fabric blitzuri difereniate pentru diverse sisteme de cuplare (Unomat, Soligor, Metz, Braun, Cullman, etc.).

- Buton (prghie) pentru schimbarea cadrelor. Poate fi cuplat() sau nu cu mecanismul de armare al obturatorului. La modelele noi, perfecionate de aparate fotografice (de regul de format 24x36mm) realizate de firmele mai sus menionate aceasta poate lipsi, schimbarea cadrelor fcndu-se automat printr-un sistem electro-mecanic.

- Numrtor de cliee. D posibilitatea controlului cantitii de material fotosensibil folosit (expus). Se ntlnesc variantele de numerotare a cadrelor de la 0 la 36 (cel mai frecvent) sau de la 36 la 0. La aparatura modern se realizeaz electronic.

- Buton de rebobinare cu sistemul de decuplare a rolei colectoare. D posibilitatea readucerii (rebobinrii) filmului n caseta protectoare dup expunerea integral (sau parial) a acestuia. Astfel aparatul fotografic poate fi golit i realimentat la lumina ambiental. Rebobinare se poate deasemenea realiza electro-mecanic.

- Memorator de sensibilitate. Permite marcarea sensibilitii materialului fotosensibil utilizat. Poate fi independent (memorator propriu-zis) sau cuplat cu sistemul se msurare interioar (exponometru ncorporat) la aparatele astfel construite. O variant modernizat este sistemul de codificare DX.

- Talp de fixare a accesoriilor. Actualmente este destinat n exclusivitate fixrii blitzului, de aceea este combinat cu sistemul de cuplare/sincronizare tip talp.

- Autodeclanator. Este sistemul mecanic sau electro-mecanic prin care se realizeaz o ntrziere a deschiderii obturatorului dup acionarea declanatorului, dnd posibilitatea - dup caz - fie a autofotografierii fotografului fie o declanare fr micarea aparatului n cazul n care sunt necesari timpi lungi de expunere.

- Piedic pentru blocarea declanatorului. Permite protecia mpotriva acionrii accidentale a acestuia.

- Exponometru ncorporat. Permite msurarea cantitii de lumin n vederea expunerii optim a materialului fotosensibil funcie de sensibilitatea acestuia. Poate fi una din variantele cel mai frecvent utilizate:

- cu fotocelul (celul fotoelectric)

- cu fotorezisten.

Fig. 9

5 Exponometrul

Dat fiind importana deosebit a msurrii luminii n vederea expunerii corecte i avnd n vedere c aceasta se realizeaz cu ajutorul exponometrului se cuvine o explicaie mai detaliat a acestuia. Acest lucru se impune i datorit faptului c exponometrul poate fi parte component a aparatului fotografic, conform celor artate la pct. 4. Totodat exponometrul poate fi i independent. Indiferent dac este vorba de un exponometru ncorporat sau de un exponometru independent, se ntlnesc variantele artate de asemenea mai sus.

5.1. Exponometrul cu fotocelul Are la baz elementul de msur numit fotocelul sau celul fotoelectric care are proprietatea de-a emite un curent al crui intensitate este direct proporional cu intensitatea luminoas cu care este iluminat. Acest curent este msurat de un miliampermetru (fig.9).

fig. 10

5.2. Exponometrul cu fotorezisten Are la baz elementul de msur numit fotorezisten care are proprietatea de a opune unui curent furnizat de o surs fig.10 (baterie) o rezisten direct proporional cu cantitatea de lumin cu care este iluminat. Curentul astfel obinut este indicat de un miliampermetru (fig.10).

5.3. Exponometrul cu prism Este mai puin folosit n prezent i se ntlnete doar n varianta independent.

Clasificarea aparatelor fotografice dup elementul constructiv 2 din fig. 2 i anume dup variantele constructive ale obiectivelor se va face dup prezentarea unor succinte noiuni de optic. Va fi de fapt o clasificare a obiectivelor fotografice.

OPTICA FOTOGRAFIC. OBIECTIVE FOTOGRAFICE

Continundu-se clasificarea aparatelor fotografice s-a ajuns la clasificarea dup variantele constructive ale obiectivului. Deoarece tendina actual este a obiectivelor interschimbabile la acelai tip de aparat fotografic, aceast clasificare se reduce de fapt la clasificarea obiectivelor.

Inaintea acestei clasificri se cuvine a se preciza unele noiuni de optic

1. Lentilele sunt corpuri din sticl optic mrginite de dou suprafee sferice (o suprafa putnd fi plan, variant a suprafeei sferice cu raza infinit) avnd un indice de refracie diferit de cel al mediului nconjurtor.

Dup sensul de curbare a suprafeei lentilei se ntlnesc:

-curbura suprafeei spre exterior = convex

-curbura suprafeei spre interior = concav

innd cont de aceste elemente se intlnesc dou categorii de lentile

-convergente = pozitive; o lentil de acest tip este numit convergent datorit proprietii c un fascicol de raze paralele ajunse pe suprafaa acesteia sunt concentrate n partea opus (= converg) ntru-un punct numit focar.

-divergente = negative; o lentil de acest tip este numit divergent datorit proprietii c un fascicol de raze paralele ajunse pe suprafaa acesteia sunt dispersate n partea opus (=diverg), fenomenul fiind contrar celui din cazul lentilelor convergente.

Lentile convergente

(grosimea scade spre margini)Lentile divergente

(grosimea crete spre margini)

a) biconvexb) plan convexc) concav convexd) biconcave) plan concavf) convex concav

(menisc)

Aciunea de convergen - divergen corespunde cazului n care indicele de refracie al materialului lentilei este mai mare dect al mediului de propagare a razelor luminoase (aerul) de ambele pri.

Numai o lentil din categoria celor convergente poate da o imagine real a subiectului vizibil pe un ecran. n consecin obiectivul fotografic este ntotdeauna un sistem optic echivalent cu o lentil convergent i n desene se simplific printr-o singur lentil. Poate fi considerat o lentil convergent groas.

1.1.Elementele importante a unei lentile; formarea imaginii printr-o lentil convergent

- axa optic (OO') este linia care trece prin centrele de curbur ale suprafeelor sferice care mrgimesc lentila

- centrul optic (C) este punctul situat la intersecia axei optice cu planul median al lentilei

- distana focal este distana dintre centrul optic al lentilei i focar CF, CF , notat cu f i f

- focarul este punctul de intlnire al razelor luminoase care vin paralel cu axa optic, notat cu F i F

- diametrul lentilei, notat cu d.

Formarea unei imagini cu ajutorul lentilei convergente respect urmtoarele reguli:

- raza paralel cu axa optic trece prin focar

- raza care trece prin centrul optic i continu drumul nedeviat

- raza care trece prin focar iese din lentil paralel cu axa optic

Razele care vin spre lentil se numesc incidente iar cele care au strbtut-o se numesc emergente. Cele prezentate se petrec astfel ntr-o zon situat n apropierea axei optice numit spaiu Gauss. In afara acestui spaiu apar aberaii care conduc la denaturarea calitii imaginii (aberaia de sfericitate, coma, astigmatismul, curbura astigmatic, distorsiunea, aberaia cromatic, pata de lumin). Construcia complex a obiectivelor din combinaii de lentile convergente i divergente de bun calitate, mplicndu-se tehnica cea mai avansat duce la corectarea n anumite limite a acestor aberaii.

2. Obiectivele fotografice sunt sisteme optice construite din una sau mai multe elemente libere realizate din lentile, fie separate, fie grupate i lipite ntre ele cu balsam de Canada, aezate la distane convenabile ntr-o montur tubular metalic, ce se fixeaz n partea anterioar a camerei obscure a aparatului fotografic. Este (echivalent cu) o lentil convergent groas avnd elementele caracteristice ale lentilei convergente n general:

- focare

- plane i puncte principale

- construcia imaginii

2.1. Din punctul de vedere al posibilitii schimbrii obiectivelor aparatele fotografice se clasific n dou categorii (a se face conexiunea cu prelegerea precedent):

- aparate fotografice cu obiectiv fix la care prin construcie obiectivul nu se poate schimba - cazul majoritii aparatelor fotografice destinate amatorilor

- aparate fotografice cu obiective interschimbabile la care printr-o construcie adecvat se pot schimba obiectivele ntre ele, dnd posibilitatea utilizrii obiectivelor cu focale (i alte performane) diferite. Sistemul se ntlnete la aparate perfecionate destinate fie profesionitilor, fie amatorilor pretenioi dar i la unele aparate relativ simple (Fed, Zorki, etc.).

2.2. Parametrii principali ai obiectivelor Pentru a fi nelese ct mai bine efectele posibile a fi obinute prin utilizarea diferitelor tipuri i variante constructive de obiective fotografice este necesar s se cunoasc parametrii principali ai acestora. Acetia sunt:

- distana focal

- unghiul de cuprindere

- luminozitatea

- profunzimea

- puterea de rezoluie

2.2.1 Distana focal Este distana care, atunci cnd se stabilete distana pentru un obiect aflat la infinit, separ centrul optic al obiectivului de suprafaa fotosensibil (negativului). O alt definiie este ca fiind distana de la planul principal imagine pna la planul focal imagine.

Se cuvin urmtoarele observaii:

- pentru formate identice: scara de reproducere a subiectului (obiectului) crete proporional cu creterea distanei focale a obiectivului.

- pentru distan focal dat: obiectul fotografiat are o dimensiune de reproducere constant indiferent dac dimensiunile negativului (dependent de formatul aparatului fotografic) cresc sau descresc.

Pentru un format dat, focala obiectivului utilizat este normal atunci cnd este egal sau puin diferit de dimensiunea diagonalei formatului. Pornind de la acest considerent distan focal este considerat scurt cnd este sensibil inferioar dimensiunii diagonalei formatului, respectiv lung cnd este sensibil superioar dimensiunii diagonalei formatului. De aici decurg datele de mai jos (tab.1):

Formatul Diagonala formatului Distana focal a

aparatului

obiectivului normal

fotografic

pentru formatul dat

mm

mm

mm

24x36

43,26

40-58

60x60

84,85

75-100

60x90

108,17

100-120

90x120 150,00

130-150

Distana focal fiind un parametru fundamental al oricrui obiectiv (i din care se deduc alte performane ale acestuia - cum se va vedea n cele ce urmeaz) este trecut obligatoriu de productor pe montura acestuia.

2.2.2. Unghiul de cuprindere Un obiectiv montat la camera obscur proiecteaz pe peretele opus o zon luminoas de form circular numit cmpul obiectivului. Unghiul sub care obiectivul proiecteaz acea zon luminoas se numete unghiul de cmp al obiectivului. Din tot cmpul obiectivului numai ntr-o zon concentric interioar se poate obine o imagine perfect clar, n care aberaiile sunt n cea mai mare msur corijate i luminozitatea este relativ uniform. Aceasta este zona n care se nscrie formatul imaginii utilizat n fotografie, numit cmpul imaginii.

1. unghiul de cmp

2. unghiul de poz egal cu unghiul de cuprindere al obiectivului, mrimea lui fiind exprimat funcie de distana focal i diagonala formatului.

Un obiectiv este astfel calculat (i construit), inct s asigure cea mai bun corecie a aberaiilor pentru un anumit unghi de poz, ceea ce nseamn c, fa de distana focal - deasemenea stabilit de constructor - obiectivul corespunde unui anumit cmp al imagini, deci implicit unui anumit format. n anumite limite obiectivele pot fi utilizate la formate diferite fa de formatul pentru care au fost concepute iniial.

Incompatibilitatea obiectivelor de focala normal sau mic pentru un anumit format (ex: 24x36mm) pentru aparate de format superior (ex: 6x6cm)

Din figura de mai sus se poate trage o prim concluzie i anume aceea c un obiectiv normal pentru formatul 24x36mm nu poate fi utilizat ca superangular pentru un aparat de format 6x6cm pentru ca imaginea pe care o d depete cmpul imaginii (intr in zona de vignetare)

Mrimea distanei focale i aprecierea de "mare" sau "mic" capt un sens precis numai n raport cu (dimensiunile) formatul(ui).

Raportat la noiunea de unghi de cuprindere obiectivul normal se definete ca avnd un unghi de cuprindere "normal" adic aproximativ egal cu unghiul de cuprindere al ochiului omenesc i anume cca. 450.

Pornind de la aceste elemente, obiectivele de focal inferioar celei normale (focal "mic") se mai numesc i obiective super(sau grand)angulare (tab.2/a se vedea conexiunea cu tab.1):

Format

Distana focal a obiectivelor superangulare

mm

cu focala mai mic dect cea normal, mm

24x36

20-35

60x60

40-65

60x90

55-85

90x120

130-150

Obiectivele superangulare au unghiuri de cuprindere (funcie de distana focal) de ntre 90-1200. Exist obiective cu unghiuri de cuprindere de peste 1200 (respectiv cu distane focale mai mici de 20 mm la un format de 24x26 mm) numite "fish eye" ("ochi de pete").

Pornind de la aceleai elemente ca mai sus, obiectivele de focal superioar celei normale (focal "mare") se numesc obiective superfocale. (tab.3/a se vedea conexiunea cu tab. 1 i 2):

Format

Distana focal a obiectivelor superfocale

mm

cu focala mai mare dect cea normal, mm

24x36

80-500 (1000, 2000)

60x60

peste 120

60x90

peste 160

90x120

peste 200

Obiectivele superfocale au unghiuri de cuprindere sub 350 (funcie de distana focal).

Compatibilitatea (incompatibilitatea) obiectivelor pentru un format dat fa de formate inferioare/superioare.

In cele ce urmeaz se vor prezenta condiile/limitele n care se pot/nu se pot realiza astfel de adaptri.

Format

Format

Format

inferior

de referin

superior(ex. 24x36 mm)

(ex. 60x60 mm)

(ex. 60x90)

( fn = 40-58 mm)

(fn = 75-100 mm)

(fn = 100-120 mm)

Compatibil cu un

NORMAL (75-100mm )

Incompatibil ca super

obiectiv superfocal

angular

Compatibil ca obiectivSUPERANGULAR

Incompatibil ca obiectiv

normal (40-65mm)

normal sau superangular

Compatibil ca

SUPERFOCAL

Incompatibil ca obiectiv

obiectiv superfocal

( 120-180 mm)

normal sau superangular

S-a notat cu fn distana focal a obiectivului normal.

24 mm35 mm50 mm100 mm

200 mm400 mm800 mm1200 mm

2.2.3. Luminozitatea i noiunea de diafragm

Luminozitatea se definete ca fiind capacitatea unui obiectiv de a ilumina cu

o anumit intensitate luminoas o emulsie fotosensibil. este dependent n principal de construcia obiectivului fiind legat de pierderile de lumin prin reflexie i absorbie, deci legat direct de numrul de lentiledin componena obiectivului.

Diafragma este sistemul care permite reglarea cantitii de lumin trecut prin sistemul optic al obiectivului la suprafaa fotosensibil prin variaia diametrului deschiderii.

Se definete raportul:

unde f = distana focal a obiectivului, iar d = diametrul deschiderii efective a diafragmei i care arat de cte ori deschiderea diafragmei se cuprinde n distana focal a obiectivului.

n practic se consider inversul acestui raport adic d/f i cea mai mare valoare a acestuia reprezint cea mai mare valoare posibil a diafragmei, respectiv cea mai cantitate de lumin care poate trece prin prin sistemul optic respectiv la un timp de expunere dat. Aceasta reprezint luminozitatea obiectivului fiind trecut obligatoriu pe montura acestuia alturi de distana focal, astfel (prima cifr reprezentnd distana focal n mm, iar a doua valoarea maxim a deschiderii diafragmei, adic luminozitatea obiectivului):

50/2 58/2 50/2,8 35/2,8 135/4 200/4 etc.

Dintre valorile posibile ale raportului f/d s-au ales valorile:

1/0,7 ; 1/1 ; 1/1,4 ; 1/2,8 ; 1/4 ; 1/5,6 ; 1/8 ; 1/11 ; 1/16 ; 1/22 ; 1/32 ; 1/45

alese astfel inct fiecare deschidere a diafragmei din ir s lase s trec o cantitate dubl de lumin fa de valoarea vecin din stnga respectiv njumtit fa de valoarea vecin din dreapta:

Aceste valori sunt trecute pe inelul de reglare a deschiderii diafragmei fr fracie adic:

0,7 1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 32 45

Crete cantitatea de

Valoarea deschiderii Scade cantitatea de lumin prin dublare

diafragmei luat

de lumin prin de la treapt la treapt

ca baz de referin

njumtire de

(4)

la treapt la treapt

Aceste valori sunt trecute pe inelul de selectare a valorii deschiderii diafragmei aflat pe obiecti, avnd limitele maxime-minime funcie de construcia acestuia.

Clasificarea diafragmelor

- clasificare dup construcie

- plac metalic cu perforaii corespunztoare unor valori fixe ale raportului f/d; permite o reglare discontinu a deschiderii fiind ntlnit (din ce n ce mai rar) la aparatele simple

- iris format dintr-un sistem de lamele n form de secer care formeaza un cerc cu diametru variabil; permite o reglare continu a diametrului deschiderii fiind intlnit la aparatele de la cele simple pn la cele mai perfecionate.

- clasificare dup modul de acionare

- manual

- automat-mecanic

- electro-mecanic

- electronic (n variante de ultim or,computerizat)

Se face meniunea c ultimele trei moduri de acionare se ntlnesc numai la varianta constructiv de diafragm iris.

2.2.4. Puterea separatorie

Definiie obiectiv Capacitatea obiectivului de-a reda clar linii paralele i extrem de fine, foarte apropiate una de alta, pe o unitate de lungime.

Definiie subiectiv Dimensiunea liniar a celui mai mic detaliu nc observabil n imagine.

Depinde de:

- construcia obiectivului (calitatea sticlei optice, precizia prelucrrii, etc)

- corecia aberaiilor

- luminozitatea obiectivului

- destinaia obiectivului din punctul de vedere a (preteniilor) utilizatoru- lui (amator, profesionist)

Este determinat de constructor prin sisteme i procedee proprii, este permanent mbuntit prin testare, cercetare i modernizarea tehnologiilor de fabricaie. Nu se specific prin vreo cifr sau indice pe montura obiectivului i nu se pun - de regul - la dispoziia utilizatorului date concrete despre acest parametru, n special cnd este vorba despre produse destinate amatorilor. Referitor la obiectivele de nalt performan destinate - de regul - profesionitilor, informaii despre puterea separatorie pot fi gsite n prospecte i reviste de specialitate.

Se consider-din punctul de vedere al definiiei subiective-o bun putere separatorie aceea de 1/1000 - 1/2000 din distana focal a obiectivului.

2.2.5. Profunzimea

Profunzimea se definete ca fiind zona de claritate care se ntinde naintea i napoia planului n care se situeaz subiectul asupra cruia s-a efectuat punerea la punct (reglarea claritii). Adncimea cmpului redat clar (naintea i napoia subiectului) se numete pe scurt profunzime.

Aa cum s-a artat, se disting dou zone:

- profunzimea anterioar, de la planul de punere la punct, nspre aparat (ZPP);

- profunzimea posterioar, de la planul de punere la punct, nspre orizont (fundal) (ZPP).

Mrimea celor dou zone nu este identic, existnd raportul:

ZPP/ZPA 2

valabil (cu aproximaie) cnd se lucreaz cu un obiectiv normal i cu o diafragm de 5,6 - 8.

Se pune problema, n condiiile n care se fotografiaz subiectul aflat la distana de punere la punct, "a" n ce msur vor fi redate clar n imagine obiectele 1, 2, 3 i 4 aflate la distane mai mari sau mai mici fa de aceast distan. Concluzia este c ele vor fi redate clar cnd se afl n zona de profunzimea crei ntindere este influenat de urmtorii factori ( se vedea tabelul de mai jos):

Distana de punere la punct (distana aparat - subiect) = 5m

Distana focal

Diafragmaf=29mmf=50mmf=200mm

Intervalul de profunzime (metri)

43 - 4 - 84,9 - 5,1

82 - 3 - 124,8 - 5,3

161 - 2 - 4,6 - 5,5

Din analiza tabelului de mai sus rezult, pentru un subiect aflat la 5 m, i fotografiindu-se cu un obiectiv normal de f=50 mm, diafragma fiind reglat la valoarea 8, un interval de profunzime de la 3 metri i pn la . Lund ca baz aceast valoare i analiznd tabelul se pot trage urmtoarele concluzii:

- intervalul de profunzime se ngusteaz cnd se deschide diafragma i, totodat se extinde cnd se nchide diafragma;

- n comparaie cu obictivul normal, grandangularele au profunzimi mai bune iar teleobiectivele au profunzimi mai slabe;

Ali factori care influenez profunzimea sunt:

- calitatea optic a obiectivului:

- distana de punere la punct.

fig.1

EMBED Visio.Drawing.3

fig 3.

EMBED Word.Picture.8

EMBED Word.Picture.8

fig.6

EMBED Visio.Drawing.3

fig.7

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Photoshop.Image.5 \s

EMBED Photoshop.Image.5 \s

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Equation.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

EMBED Visio.Drawing.3

_971210271.vsd

_975071284.vsd

_975076007.vsd

_975079531.vsd

_982992842.vsd

_983044616.vsd

_982992814.vsd

_975077087.unknown

_975072158.vsd

_975075276.vsd

_975071813.vsd

_971547261.psd

_971547997.vsd

_971547211.unknown

_971207898.doc

_971208859.vsd

_971209016.vsd

_971208400.vsd

_971200202.vsd

_971206341.doc

_971198844.vsd