Реферат на тему фотоаппарат по физике

Обновлено: 05.07.2024

Фотоаппараты (доклад по физике).

Фотоаппарат.

Фотоаппараты делятся на аналоговые, использующие плёнку и цифровые, где плёнки нет, а изображение формируется на матрице. Но как аналоговые, так и цифровые камеры делятся на 2 группы, отличаются которые по конструкции: зеркальные и не зеркальные. У каждой системы есть и преимущества и недостатки.
В зеркальных фотограф смотрит прямо через объектив, т.е. как видит, так и будет снято на камеру. В не зеркальных - чуть хуже. Видешь одно, а на снимке будет немного другое.
Плёночные фотоаппараты могут различаться ещё и по типу плёнки. Обычная плёнка - 35 мм. Но есть и такие, где плёнка 61 мм, широкая плёнка.

Принцип работы.

* Преобразование светового потока.
o Cветовой поток от реального сюжета преобразуется съёмочным объективом в действительное изображение; калибруется по интенсивности (диафрагмой объектива) и времени воздействия (выдержкой); балансируется по цвету светофильтрами.

* Фиксация светового потока.
o В плёночном фотоаппарате запоминание изображения происходит на светочувствительные материалы (фотоплёнке, фотопластинке и т. п.).
o В цифровом фотоаппарате оптическое изображение фиксируется в фотосенсоре в виде аналоговых сигналов, которые подвергаются в АЦП дискретизации, квантованию, восстановлению с последующей оцифровкой, запоминаются в буферной и внешней флэш-памяти.

Устройство фотоаппарата.

В любом фотоаппарате есть:

1) объектив
2) затвор (его роль может исполнять крышка объектива)
3) корпус. Служит для крепления механизмов фотоаппарата. Защищает светочувствительные материалы от засветки посторонним светом в процессе съёмки. Вместе с оправой объектива или объективной доской может служить для наводки на резкость.
4) кассета со светочувствительным материалом или матрица с сопутствующим оборудованием.

Все остальные элементы фотоаппарата не оказывают непосредственного влияния на техническое качество снимка и могут как присутствовать в конструкции, так и отсутствовать. Они определяют удобство и оперативность работы с фотоаппаратом, обеспечивают точность кадрирования (видоискатель), помогают фотографу в определении параметров съёмки (экспонометр, автоматика фокусировки и экспозамера) и упрощают получение снимков в сложных условиях (фотовспышка, стабилизатор изображения и т. п.).

Задолго до открытия фотографических процессов была известна камера-обскура, что в переводе с латыни означает "тёмная комната". Впервые она упоминается арабскими учёными конца Х века. Сперва это был просто тёмный ящик с небольшим отверстием в одной из стенок. Если обратить это отверстие к светящимся или освещённым объектам, то на противоположной стенке внутри ящика получите цветное перевёрнутое изображение предметов, передающе мельчайшие детали. Чем меньше отверстие, тем отчётливе очертания предметов, но меньше яркость изображения. Английский физик Дж. Релей показал, что наиболее резкое изображение в камере-обскуре получится в случае, когда радиус отверстия почти равен радиусу первой зоны Френеля.

Изобретателем камеры-обскуры долгое время ошибочно считали итальянского физика Джованни Батиста делла Порта, описавшего в "Натуральной магии" (1560) сам прибор и способ повышения яркости изображения при замене отверстия линзой. На самом деле эффект, даваемой камерой-обскурой был скорее замечен пытливым человеческим глазом в естественных условиях. Возможно, что поначалу ему придавалось религиозное, сакральное содержание. Так, например, известный польский писатель Болеслав Прус на основе изучения большого количества древнеегипетских документов в своем историческом произведении "Фараон" описал, как жрецы в тёмной палатке показывали своему владыке картины битвы происходящей на освещённой солнцем равнине. При этом повелитель даже не подозревал, что всё виденное им не божественное знамение, а обычное физическое явление.

Однако камеры-обскуры большого размера не во всех случаях были удобны в обращении. В 1665 г. первую компактную камеру-обскуру сконструировал Роберт Бойль (1627-1691). В 1680 г. портативная камера-обскура была описана Робертом Хуком. Вариант устройства с зеркалом, расположенным в верхней части камеры для отражения лучей, исходящих от предмета, описал Зан в 1685 г.

В 1812 г. английский физик Волластон использовал менисковую линзу с диафрагмой вместо двояковыпуклой, улучшив этим качество по краю изображения. Использовав тот же принцип, он создал и так называемую "ландшафтную" линзу. Впоследствие миллионы таких линз использовались в ящичных камерах. С именем Волластона связано и изобретение в 1807 г. камеры-люциды ("светлой камеры"). Она представляет собой четырёхгранную призму, располагаемую на необходимой высоте от бумаги. Помещая глаз вблизи верхней части призмы так, чтобы часть глаза была над призмой, наблюдатель может видеть отражённое изображение объекта, расположенное перед призмой и кажущееся расположенным на бумаге. Его можно обвести карандашом. В оптическом отношении разница между камерой-обскурой и камерой-люцидой состоит в том, что в первой истинное изображение предмета с помощью линзы проецируется на бумагу, а во второй - мнимое изображение кажется лежащим на бумаге.

Важнейшими частями всех аппаратов являются фотокамера, объектив, устройство для фокусировки объектива, видоискатель, затвор в лентопротяжный механизм. Полее совершенные фотоаппараты оснащаются дополнительно экспонометрическим устройством или встроенным экспонометром, синхроконтактом, автоспуском и другими приспособлениями.

В зависимости от типа используемого фотоматериала все фотоаппараты подразделяют на плёночные и пластиночные.

В зависимости от системы видоискателя и способа фокусировки фотоаппараты бывают дальномерные, зеркальные (одно и двухобъективные) и с простейшей фокусировкой по шкале расстояний.

Светонепроницаемая камера, которая одновременно является корпусом фотоаппарата. Внутри фотокамеры монтируются основные узлы и механизмы фотоаппарата, а снаружи расположены их органы управления. Фотокамера имеет гнездо для присоединения объектива. У современных малоформатных фотоаппаратов фотокамера имеет заднюю откидную крышку. В нижней части фотокамеры сделано резьбовое гнездо для установки фотоаппарата на штатив.

Является важнейшей частью фотоаппарата и служит для создания на светочувствительном слое фотоплёнки (фотопластинки) оптического изображения фотографируемого предмета. Объектив состоит из трёх или более линз, закреплённых в одной металлической оправе. Для уменьшения световых потерь вследствие отражения лучен от поверхностей линз последние покрывают тонкими слоями различных веществ, уменьшающих коэффициент отражения света, т. е. увеличивающих прозрачность объектива (бывают однослойные покрытия, но чаще многослойна). Такие объективы называются просветлёнными.

Основными параметрами (характеристиками) объектива являются: фокусное расстояние, угловое поле изображения, относительное отверстие и разрешающая сила.

1.2.1 Фокусное расстояние.

Фокусное расстояние (f') определяет размер даваемого объективом изображения, т. е. его масштаб или линейное увеличение. Чем больше фокусное расстояние, тем больше масштаб полу чаемого изображения при одном и том же расстоянии до фотографируемого предмета. Большинствo фотообъективов имеет постоянное фокусное расстояние, величина которого указывается па их оправе. Некоторые фотоаппараты имеют объективы с переменным фокусным расстоянием, которое можно плавно изменять в определённых пределах. Фотообъективы, у которых фокусное расстояние примерно равно диагонали кадровой рамки фотоаппарата (1k), принято называть нормальными. Если f превышает 1k, то такие объективы называются длиннофокусными; некоторые длиннофокусные объективы называют телеобъективами. Объективы, фокусное расстояние которых меньше lk, называются короткофокусными.

Угловое поле объектива в пространстве изображений. Любой объектив образует оптическое изображение в пределах некоторого круглого по форме участка, называемого полем изображения. Качество изображения ухудшается по мере удаления от центра поля, т.е. от точки пересечения оптической оси объектива с плоскостью изображения. Поэтому при фотографировании используется не всё поле изображения, а только его центральная зона, в пределах которой качество изображения является удовлетворительным. Угол, образованный лучами, идущими из центра выходного зрачка объектива к крайним точкам полезного поля изображения, называется угловым полем объектива. Кадровая рамка фотоаппарата должна располагаться внутри полезного поля изображения. Объективы, угловое поле которых находится в пределах от 45° до 60°, называются нормальными, с углом, превышающим 60°,— широкоугольными.

1.2.2 Относительное отверстие объектива.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра его входного зрачка к фокусному расстоянию, записывается в виде 1:К, где К — диафрагменное число, показывающее, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше диаметра его входного зрачка. Это число, называемое диафрагменным числом, наносится на шкалу диафрагм объектива. Чем больше величина относительного отверстия, тем выше освещённость оптического изображения, даваемого объективом, т. е. тем больше светосила объектива.

1.2.3 Разрешающая сила.

Разрешающая сила (способность) Л' выражается максимальным числом линий (штрихов), приходящихся на 1 мм в оптическом изображении специальной испытательной таблицы (миры). Чем выше разрешающая способность объектива, тем большее число мелких деталей изображается объективом раздельно.

Все съёмочные объективы имеют диафрагму — механическое устройство, служащее для изменения их относительного отверстия. Диафрагма помещается обычно между линзами объектива и содержит несколько серповидных лепестков, которые образуют, перекрывая друг друга, примерно круглое отверстие. Диаметр отверстия изменяется в соответствии с установленным по шкале значением диафрагмы К. Лепестки соединены с поворотным кольцом, смонтированным на оправе объектива. На кольце имеется индекс, смещающийся при повороте кольца относительно шкалы, деления которой рассчитаны так, что при повороте кольца на одно деление освещённость оптического изображения, образуемого объективом, изменяется в два раза. Процесс изменения относительного отверстия объектива называется диафрагмированном. При уменьшении относительного отверстия (увеличении К) наряду с понижением освещённости оптического изображения увеличивается глубина резко изображаемого пространства.

1.2.5 Фокусировка объектива.

Фокусировка объектива — перемещение оптического блока (или его части) объектива вдоль оптической оси с целью совмещения оптического изображения снимаемого предмета с плоскостью светочувствительного слоя фотоматериала — может выполняться несколькими способами. Наиболее проста фокусировка по шкале расстояний, наносимой на фокусировочное кольцо объектива. При повороте кольца обеспечивается нужное перемещение оптического блока объектива. Недостаток такой фокусировки заключается в том, что предварительно нужно определять расстояние до снимаемого предмета. Для упрощения и фокусировки шкала расстояний часто разбивается на несколько зон в зависимости от характера съёмки: одна из зон соответствует портретной фотосъёмке, вторая — фотосъёмке групп людей, третья — пейзажа (рис. 1). Каждая зона обозначается условным знаком (символом), отсюда название — фокусировка по символам. Фокусировка объектива сводится к установке нужного символа, нанесённого на кольцо фокусировки, против индекса шкалы расстояний.

В современных фотоаппаратах наиболее широко распространены два способа фокусировки: по матовому стеклу (обычно в сочетании с двумя оптическими клиньями или системой микропирамид) и с помощью монокулярного дальномера.

Часто вместо плоско-выпуклой линзы применяют линзу Френеля, содержащую несколько кольцевых зон, действующих как выпуклая поверхность обычной линзы. Эта линза делается из органического стекла, что значительно уменьшает её вес. Клиновое устройство у такой линзы заменено системой мельчайших пирамид (микропирамид), называемой микрорастром. При наблюдении через микрорастр малейшая неточность в фокусировке объектива проявляется в виде нерезкости изображения, более заметной, чем она наблюдается аа матированной поверхности.

На рис. 2 показана принципиальная схема дальномерного фотоаппарата. Фотограф наблюдает фотографируемый предмет 1 через ви-

Рис. 2. Схема фотоаппарата с монокулярным дальномером: 1— фотографируемый предмет; 2 — объектив видоискатели; 3 — зеркало; 4 — окуляр; 5 — глаз фотографа; 6 — съёмочный ооъектив; 7 — зеркало.

доискатель. В, состоящий н.ч объектива 3 и окуляра 4, непосредственно через отперстие в зеркало 3 и с помощью вспомогательной системы, включающей зеркало 7 и объектив 2. Зеркало 7 смещено относительно оптической оси видоискателя на некоторое расстояние, называемой базой монокулярного дальномера. Так как световые лучи, идущие от предмета 1 через основную и вспомогательную ветви дальномера, составляют между собой некоторый угол 8, то через окуляр дальномера наблюдаются два смещённых изображения (как это показано на рисунке внизу справа). В процессе фокусировки съёмочного объектива 6, то есть при его перемещении вдоль оптической оси, при помощи устройства, называемого оптическим компенсатором (на рисунке он не показан), фотограф добивается такого положения, когда два. изображения, видимые в поле зрения, совместятся в одно.

Видоискатель предназначен для наблюдения фотографируемых объектов с целью выбора точки съёмки, обеспечивающей желаемое расположение изображений объектов в пределах ноля кадра (желаемое композиционное построение кадра). Часто видоискатель совмещён с устройством для фокусировки объектива.

Если оптическая ось видоискателя (линия визирования) смещена относительно оптической оси съёмочного объектива, то такие видоискатели называются параллаксными. Через такой видоискатель видна лишь часть того пространства, которое изображается объективом в пределах кадровой рамки. Этот недостаток наиболее сильно проявляется при съёмке близко расположенных объектов. К параллаксным видоискателям относятся все приставные визирные устрой В шторном затворе две металлические или матерчатые шторки, расположенные непосредственно перед кадровым окном аппарата, перемещаются вдоль плоскости кадра. При срабатывании затвора шторки перемещаются вдоль или поперёк кадрового окна одна за другой; ширина образовавшейся между шторками щели может регулироваться. Чем больше скорость движения шторок и чем меньше ширина ства и видошжатели дальномерных фотоаппаратов. Указанного выше недостатка лишены так называемые зеркальные видоискатели однообъекгивных фотоаппаратов (см. рис. 1). C помощью зеркала 2 оптическая ось видоискателя совмещается с оптической осью съёмочного объектива 1, что обеспечивает беспараллаксное наблюдение оптического изображения фотографируемого объекта. Линза 5 имеет прямоугольную форму, размеры её сторон близки или равны размерам кадровой рамки 3. Для того чтобы наблюдаемое изображение объекта было прямым (то есть в таком положении, в каком находится сам объект съёмки), верхняя грань пента-призмы 6 делается в виде крыши, что показано на рисунке сплошной линией (такая пентапризма называется крыше-образной). В процессе сборки фотоаппарата добиваются того, чтобы расстояния /I и It были равны между собой (разница не должна превышать 0,02— 0,03 мм).

Служит для того, чтобы пропускать световые лучи, идущие от объекта съёмки к светочувствительному слою в течение определённого, заранее выбранного промежутка времени, называемого выдержкой. Различают затворы центральные и шторные.

Центральный затвор с помощью тонких лепестков открывает световое отверстие объектива от его центра к краям, а закрывает его наоборот — от краёв к центру. Монтируется он обычно между линзами объектива, рядом с диафрагмой.

В шторном затворе две металлические или матерчатые шторки, расположенные непосредственно перед кадровым окном аппарата, перемещаются вдоль плоскости кадра. При срабатывании затвора шторки перемещаются вдоль или поперёк кадрового окна одна за другой; ширина образовавшейся между шторками щели может регулироваться. Чем больше скорость движения шторок и чем меньше ширина щели. тем меньше выдержка. Таким образом, если в центральном затворе световые лучи одновременно поступают ко всем точкам кадра, то в шторном затворе светочувствительный слой экспонируется последовательно, участок за участком, то есть различные участки светочувствительного слоя экспонируются в разное время. Если скорости обеих шторок неодинаковы, то это приводит к неравномерности выдержки, с которой экспонируются различные участки кадра, что снижает качество получаемого фотоснимка. В некоторых фотоаппаратах используется веерный затвор. который является разновидностью шторного запора. Для автоматизации процесса обработки различных по продолжительности выдержек затворы фотоаппаратов оснащают либо механическими peryляторами выдержки (обычно — тормозными механизмами анкерного типа), либо электронными управляющими устройствами.

1.4 Экспонометры и экспонометрические устронства

Предназначены для определения и установки диафрагмы и выдержки они называются экспозииионными параметрами в зависимости от светочувствительности фотоматериала и освещенности (яркости) сличаемых предметов. Применяются экспонометры табличные, визуальные (оптические) и фотоэлектрические. Табличные экспонометры — наиболее простые. Они включают несколько таблиц и шкал (пять и более), нанесенных на дисках, линейках или барабанах. В таблицах содержатся данные об условиях съемки: время года, место и время съемки, расстояние до предмета, применяемый фотоосветитель и др. На шкалах экспонометра наносят значения светочувствительности фотоматериала, продолжительности выдержки и диафрагм. После необходимого взаимного расположения шкал и таблиц, в соответствии с условиями съемки фотограф определяет желаемое сочетание выдержки и диафрагмы.

1.5 Механизм протяжки фотопленки

Приводимый в действие поворотом рифленой головки или особого рычага (называемого курком), перемещает фотопленку на один кадр после каждой съёмки. Одновременно при этом переводится на одно деление и счетчик кадров и взводится фотозатвор.

Предназначен для включения лампы-вспышки согласованно с определённой фазой срабатывания затвора. Интервал времени между моментом замыкания синхроконта и фазой срабатывания затвора называется временем упреждения синхроконтакта. Продолжительность времени упреждения зависит от инерционности (времени запаздывания) лампы-вспышки. В связи с этим применяются синхроконтакты двух типов:

Х-контакт — для подключения малоинерционных электронных ламп-вспышек и М-контакт — для подключения ламп-вспышек однообразного действия со временем запаздывания около 20 миллисекунд.

Автоспуск — механизм для автоматического спуска затвора через определённое время после его включения. Автоспуск может быть составным узлом фотоаппарата или отдельным приспособлением, присоединяемым к фотоаппарату при помощи спускового тросика. Время действия автоспуска равно 10—15 секундам. Автоспуск позволяет фотографу снимать самого себя.

Фотоматериалы, используемые в фотографии, имеют определённую чувствительность к воздействию света. Основными составными частями любого фотоматериала являются основа (подложка) и нанесённый на неё светочувствительный слой. По виду основы фотоматериалы подразделяются на фотопластинки, фото и киноплёнки и фотобумаги. Основа у фотопластинок стеклянная, у фото- киноплёнок — из специальных сортов целлюлозы или лавсана, а у фотобумаг — из плотной бумаги или картона.

ФОТОГРАФИЯ (от фото. и . графия), совокупность методов получения стабильных во времени изображений предметов и оптических сигналов на светочувствительных слоях (СЧС) путём закрепления фотохимия, или фотофизич. изменений, возникающих в СЧС под действием излучения, испускаемого или отражаемого объектом Ф.

Общая последовательность действий в Ф. не зависит от выбора СЧС и процесса получения стабильного изображения на нём не включает след, стадии: создание на поверхности СЧС распределения освещённостей, соответствующего изображению или сигналу; появление в СЧС вызванных действием излучения химич. или физич. изменений, различных по величине в разных участках СЧС и однозначно определяемых экспозицией, подействовавшей на каждый участок; усиление произошедших изменений, если они слишком малы для непосредственного восприятия глазом или прибором; стабилизация непосредственно возникших или усиленных изменений, к-рая позволяет длительно сохранять полученные изображения или записи сигналов для последующего рассматривания или анализа; извлечение информации из полученного изображения — рассматривание, считывание, измерение и т. д. Эта общая схема может быть дополнена (напр., такой стадией, как размножение изображений), отдельные из перечисленных стадий могут быть разделены на более дробные или совмещены, но в целом схема сохраняется во всех процессах Ф.

способ фиксации портретных или натурных изображений за периоды времени, много меньшие, чем требуются для той же цели художнику. Однако по мере расширения возможностей Ф. стал увеличиваться и круг решаемых ею задач, чему особенно способствовало появление кинематографии и цветной фотографии', соответственно возрастали роль и значение Ф. в жизни человечества. В 20 в. Ф. стала одним из важнейших средств информации и документирования (фиксация лиц, событий и т. п.). технич. основой самого кассового вида искусства — киноискусства, входит в число осн. технич, средств полиграфии, служит орудием исследования во многих отраслях науки и техники. Это разнообразие задач, решаемых с помощью Ф., позволяет считать её одновременно разделом науки, техники и искусства.

Исторический очерк. История Ф. начинается с опытов, в которых на бумагу пли холст с помощью камеры-обскуры проектировали изображение объекта и зарисовывали его. Эти опыты начались не позднее конца 15 в.; о них знал и сам воспроизводил их ещё Леонардо да Винчи. Однако Ф. в собственном смысле слова возникла значительно позднее, когда не только стало известно о светочувствительности мн. веществ, но и появились приёмы использования и сохранения изменений в таких веществах, вызванных действием света. В числе первых светочувствительных веществ в 18 в. были открыты и исследованы соли серебра. В 1802 Т. Уэджвуд в Великобритании смог получить изображение на слое АgМОз, но ещё не сумел его закрепить. Датой изобретения Ф. считают 1839, когда Л. Ж. М. Дагер сообщил Парижской академии о способе Ф., названном им в собственную честь дагеротипией, хотя авторство его было спорным и мн. важнейшие особенности этого способа являются достижениями Ж. Н. Нъепса, разработанными им единолично или в сотрудничестве с Дагером. Почти одновременно с Дагером о др. способе Ф.— к а л о т и п и и (от греч. кalos — красивый, превосходный и typos — отпечаток) сообщил в Великобритании У. Г. Ф. Тол-бот (патент на этот способ выдан в 1841). Сходство обоих названных способов ограничивалось использованием АgI в качестве СЧС, различия же велики и принципиальны: в дагеротипии получалось сразу позитивное зеркально отражающее серебряное изображение, что упрощало процесс, но делало невозможным получение копий, а в калотипии изготовлялся негатив, с которого можно было делать любое число отпечатков. В этом отношении калотипия более близка к совр. Ф., чем дагеротипия; кроме того, в первой из них, как и в совр. Ф., проявление использовалось не только для того, чтобы сделать скрытое фотографическое изображение видимым для глаза, но и для того, чтобы его усилить.

Из дальнейших открытий, принципиально важных для развития Ф., надо отметить прежде всего переход от камеры-обскуры со случайно выбранным объективом низкого качества к камере со спец. хорошо исправленным съёмочным объективом (его создал венг. оптик И. Пецваль в 1840; о т. н. у с л о в и и П е ц-в а л я ) и переход от мокрых СЧС, приготовляемых непосредственно перед съёмкой, к заранее приготовляемым сухим СЧС, способным длительно храниться в темноте без существенных изменений. В этом отношении решающую роль сыграли замена коллодионных СЧС желатиновыми (желатину в Ф. впервые широко использовал англичанин Р. Мэддокс, 1871), а также применение вместо чистого АgI др. галогенидов Аg, более удобных с практич. точки зрения. Наиболее распространённый вид СЧС — сухие желатиновые слои с диспергированными в них микрокристаллами АgНаl (На1 = = С1, Вг, С1 4- Вг, С1 + I, С1 + Вг + I, Вг + I. причём содержание АgI ни в одном случае не превышает неск. %). Именно такие СЧС стали массово выпускаться промышленностью с сер. 1870-х гг. Первоначально их изготовляли на стеклянной подложке (пластинки), а затем также на бумажной и плёночной. Хотя массовый выпуск плёнок начался на полтора десятилетия позже, чем пластинок (после изобретения гибкой нитроцеллю-лозной подложки амер. изобретателем Г. Гудвином, 1887), этот вид материалов постепенно стал преобладающим, чему сильно способствовало создание малогабаритных плёночных камер, со временем вытеснивших громоздкие пластиночные камеры (за исключением спец. репродукционных). К 70-м гг. 20 в. ок. 90% всех выпускаемых АgНа1-СЧС составляют плёнки, а на долю пластинок приходится менее 1%. В совр. ассортименте фотографических материалов плёнки обычно являются негативными СЧС (кроме кинопозитивных и обращаемых — см. ниже), бумаги — позитивными (за исключением спец. копировальных), пластинки — только негативными (см. Бумага фотографическая, Пластинки фотографические, Плёнка кино- и фотографическая).

Важнейшую роль в развитии Ф. на АgНаl-СЧС сыграло открытие оптической сенсибилизации (нем. учёный Г. Фогель, 1873), т. е. расширения спектральной области чувствительности СЧС путём введения в них красителей поглощающих свет больших (длин волн, чем АgНа1 [к-рые поглощают только в ультрафиолетовой (УФ) области и на коротковолновом участке видимой облас-сти, не дальше синей части]. Этим был преодолен крупный недостаток прежних СЧС. Уже в 1880-х гг. большинство выпускаемых СЧС стали ортохроматическими (см. Ортохроматические материалы), чувствительными к жёлтому цвету, а с 1920-х гг. осн. место среди массово выпускаемых СЧС заняли панхроматические материалы, чувствительные к оранжево-красной части спектра. Затем появились и А§На1-СЧС, чувствительные до длин волн 1,2—1,3 мкм, соответствующих смежному с видимой областью участку инфракрасной (ИК) области, однако не для любительской съёмки, а только для научно-технич. целей (см. Инфрахроматические материалы). Дальнейшее продвижение чувствительности СЧС в длинноволновую сторону невозможно, т. к. равновесное тепловое излучение окружающих тел сосредоточено как раз в ИК-области. Непрерывно действуя на сенсибилизируемые СЧС в течение всего времени между их изготовлением и использованием, оно вуалирует их до недопустимого уровня (см. Вуаль фотографическая) уже в первые сутки или даже часы их хранения. Преодолеть это ограничение для любого вида Ф. на АдНа1-СЧС принципиально невозможно.

Напротив, в коротковолновую сторону чувствительность АgНаІ-СЧС не ограничена ничем. На АgНа1-СЧС оказывают действие не только уже упоминавшиеся излучения видимой н близкой УФ-области, но и более коротковолновые, включая рентгеновское п гамма-излучения, а также ядерные частицы и электронные пучки. Благодаря этому АgНа1-СЧС уже давно применяются для получения изображений в рентгеновских лучах и пучках электронов (см. Рентгенограмма, Радиография, Электронная микроскопия); они стали также одним из распространённых средств для регистрации и измерения дозы ионизирующих излучений. Более того, нек-рые из этих излучений, как и ряд элементарных частиц, были открыты именно с помощью АдНа1-СЧС (см. Ядерная фотографическая эмульсия),

Изготовление светочувствительных материалов на основе АgНаI (см. также Фотографическая эмульсия). АgНаІ-СЧС получают нанесением (т. н. поливом) светочувствительной эмульсии — взвеси частиц АgНаI в желатине или др. защитном коллоиде — на подложку. Наиболее важные характеристики СЧС с такими эмульсиями, кроме физико-механич. и геометрических, формируются преимущественно до полива. К ним относятся прежде всего параметры, связанные с характеристической кривой,— светочувствительность, вуаль, контрастности коэффициент, а так- -же спектральная чувствительность и структурные характеристики, обусловленные размерами микрокристаллов (МК) А§На1. Основные этапы изготовления АgНа1-СЧС:

1) Эмульсификация и первое (т.н. физическое) созревание. На этом этапе происходит образование и рост твёрдой фазы эмульсии, т. е. МК АgНаІ. Образование АgНа1 является результатом реакции между АgNО₃ и соответствующими галогенидами (по б. ч. калия) в растворе, содержащем желатину, которая предотвращает слипание образующихся МК. Одновременно с образованием и ростом МК в растворе начинается перекристаллизация, т. е. преимущественный рост более крупных МК за счёт растворения более мелких. На скорость и результаты перекристаллизации существенно влияет наличие желатины. К концу реакции образования АgНа1 перекристаллизация становится преобладающим процессом. Чёткая граница между эмульсификацией н созреванием существует не всегда, и разделение этапа на 2 процесса иногда является формальным. В результате обоих процессов формирование твёрдой фазы полностью завершается и ни одна из последующих стадий не оказывает почти никакого влияния на размеры МК. Поэтому ряд свойств будущего СЧС (зернистость, отчасти разрешающая способность и др.) задаются именно на первом этапе; заметную роль в их формировании играет также соотношение масс желатины и АgНаІ: от него зависит рассеяние света в СЧС при экспонировании, а тем самым и краевая резкость деталей изображения, получаемого на СЧС. Вместе с тем сен-ситометрич. характеристики будущего СЧС зависят от условий и результатов первого этапа лишь косвенно (в частности, потому, что МК, сформировавшиеся без дефектов структуры, практически «е светочувствительны и мало влияют а светочувствительность фотоматериала даже после дальнейшей его обработки) и формируются в основном на последующих этапах; светочувствительность же эмульсий после первого созревания всегда мала.

2) В т о р о е (т. н. химическое) созревание. На этом этапе эмульсию выдерживают определённое время при повышенной темп-ре, способствующей протеканию реакций на поверхности МК между АgНаl и микрокомпонентами желатины — соединениями двухвалентной серы, восстановителями и т. д. Часто в таких реакциях участвуют специально вводимые вещества, прежде всего соединения серы (если их содержание в желатине мало), а также соли золота. В результате этих реакций и второго созревания в целом на поверхностях МК, в первую очередь на поверхностных дефектах, образуются примесные центры — малые частицы веществ, отличных от АgНаІ; ими могут быть сульфиды Аg, Аu, совместные золото-серебряные сульфиды, металлич. частицы аз и Аg и др. Во время экспонирования МК на таких частицах закрепляются подвижные фотоэлектроны; с этого и начинается образование скрытого изображения. Т. о., именно наличие примесных центров в основном определяет способность МК к дальнейшему участию в фотографич. процессе, а природа и размеры примесных центров определяют эффективность этого процесса, т. е., в конечном счёте, светочувствительность всей эмульсии; не случайно их принято наз. центрами чувствительности. То обстоятельство, что они расположены на поверхности МК, чрезвычайно важно; центры скрытого изображения при последующем проявлении сразу вступают во взаимодействие с проявляющими веществами и принимают электроны от их молекул. Однако если проводить второе созревание слишком долго или при излишне высокой темп-ре, реакции желатины с МК заходят слишком далеко, примесные центры становятся избыточно большими и способными принимать электроны от проявляющих веществ без участия скрытого изображения. Такая эмульсия может восстанавливаться в проявителе без экспонирования; в этом случае примесные центры наз. центрами вуали. При умеренном втором созревании центры вуали также образуются, но лишь в слабой мере, на немногих МК. Оптимальным можно считать такое второе созревание, в к-ром достигается макс, светочувствительность при миним. вуали. Это условие выполнимо тем труднее, чем больше различаются между собой отд. МК, и именно здесь сказывается роль предшествующего этапа — первого созревания, определяющего степень разнородности МК по размерам и совершенству кристаллич. структуры. Разнородностью МК, как до, так и после второго созревания, в основном определяется также коэффициент контрастности будущего СЧС, в среднем тем меньший, чем разнородность МК больше.

3) Подготовка эмульсин к поливу. На этом этапе заканчивается формирование сенситомстрич. свойств будущего СЧС и задаются его осн. физико-механич. характеристики. С этими целями при подготовке к поливу в эмуль-. сии вводят многочисленные добавки, из к-рых важнейшими являются: оптические красители -сенсибилизаторы, адсорбирующиеся на МК и расширяющие спектральную область чувствительности СЧС; компоненты цветного проявления (только в цветофотографических материалах), участвующие в образовании красочный: изображений; стабилизаторы, препятствующие изменению светочувствительности и вуали во время хранения готовых СЧС до экспонирования; дубители, повышающие механич. прочность, упругость и темп-ру плавления желатины, а тем самым и всего СЧС;

пластификаторы, снижающие хрупкость СЧС.после дубления; смачиватели, улучшающие контакт эмульсии с подложкой при поливе и позволяющие получить более равномерные СЧС.

4) Полив. На этом этапе эмульсию наносят тонким (обычно 5—15 мкм) слоем на подложку. Полученный материал высушивают, а затем нарезают на нужный формат. Здесь не только задаются геометрич. Характеристики СЧС, но и регулируются нек-рые др. параметры, напр, максимально достижимая оптическая плотность проявленного СЧС.

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

ученица 12 s класса

ФОТОАППАРАТ

(реферат по физике)

1 Фотоаппарат. 2

1.1 Фотокамера 2

1.2.1 Фокусное расстояние. 3

1.2.2 Относительное отверстие объектива. 4

1.2.3 Разрешающая сила. 4

1.2.4 Диафрагма. 4

1.2.5 Фокусировка объектива. 5

1.2.6 Видоискатель. 9

1.4 Экспонометры и экспонометрические устронства 11

1.5 Механизм протяжки фотопленки 12

1.6 Синхроконтакт 12

1.6.1 Автоспуск. 12

1.7 Фотоматериалы. 13

2 Используемая литература 14

Основными параметрами(характеристиками) объектива являются: фокусное расстояние, угловое поле изображения, относительное отверстие и разрешающая сила.

Читайте также:

Реферат на тему фотоаппарат по физике

Войти

Фотоаппараты (доклад по физике).