ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ

ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

   Η καταγραφή,μέσω του γραπτού λόγου,των πιο σημαντικών γεγονότων σε κάθε πολιτισμό φαίνεται ότι δεν ικανοποίησε ποτέ τον άνθρωπο.Η «καταγραφή»,με τη βοήθεια των εικόνων, αυτών των γεγονότων αλλά και των σημαντικών προσωπικών ή οικογενειακών στιγμών ήταν κάτι που πολύ το επιθυμούσε. Πίστευε αυτό που καθένας από μας σήμερα γνωρίζει,ότι δηλαδή «μία εικόνα ισοδυναμεί με χίλιες λέξεις».

Τέτοιο άλμα δε γίνεται κάθε μέρα

  Αυτή η επιθυμία του πήρε «σάρκα και οστά» στα μέσα του 19ου αιώνα, όταν για πρώτη φορά μπόρεσε να αποτυπώσει στο χαρτί εικόνες της καθημερινής του ζωής.Όμως η πραγματική επανάσταση έγινε το 1888,όταν η Kodak κυκλοφόρησε στο εμπόριο την πρώτη φωτογραφική μηχανή, που επέτρεπε σε οποιονδήποτε άνθρωπο να τραβά εύκολα και γρήγορα φωτογραφίες.

Η πρώτη φωτογραφική μηχανή της Kodak

  Από τότε και μέχρι σήμερα αμέτρητος αριθμός φωτογραφικών μηχανών έχει κατασκευαστεί.Η εξέλιξη των φωτογραφικών μηχανών και η εφαρμογή σ' αυτές των ανακαλύψεων της ηλεκτρονικής τις έχει καταστήσει πολύπλοκες στην κατασκευή αλλά εύκολες στη χρήση.Η αρχή λειτουργίας όμως των σύγχρονων φωτογραφικών μηχανών και αυτών που κατασκευάστηκαν για πρώτη φορά παραμένει ίδια.

Η φωτογραφία είναι μια διαδικασία δημιουργίας ειδώλου πάνω σε ένα φιλμ με επικάλυψη από φωτοευαίσθητα υλικά

  Η φωτογραφία είναι μια διαδικασία δημιουργίας ειδώλου πάνω σε ένα φιλμ με επικάλυψη από φωτοευαίσθητα υλικά.Η όλη διαδικασία στηρίζεται στους κανόνες της γεωμετρικής οπτικής.Η φωτεινή ενέργεια που φτάνει στο φιλμ προκαλεί χημικές αντιδράσεις με αποτέλεσμα την αποτύπωση της εικόνας σ' αυτό.

Η δημιουργία ειδώλου στον αμφιβληστροειδή χιτώνα και στο φιλμ γίνεται με παρόμοιο τρόπο

  Η όλη διαδικασία μοιάζει με την αποτύπωση μιας εικόνας στον αμφιβληστροειδή χιτώνα του ματιού μας.Μπορούμε λοιπόν να ισχυριστούμε ότι οι φωτογραφικές μηχανές είναι (μηχανικά) αντίγραφα του ματιού.Το ρόλο του βολβού παίζει ο σκοτεινός θάλαμος,το ρόλο του αμφιβληστροειδούς το φιλμ,το ρόλο της ίριδας το διάφραγμα και το ρόλο του φακού του ματιού ένα σύστημα φακών.

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΗΣ ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ

  Η φωτογραφική μηχανή είναι ένα κουτί αδιαπέραστο στο φως (σκοτεινός θάλαμος),που έχει όλα εκείνα τα οπτικά και μηχανικά συστήματα για την εύκολη λήψη φωτογραφιών.

Η φωτογραφική μηχανή είναι ένα κουτί αδιαπέραστο στο φως,που έχει όλα εκείνα τα οπτικά και μηχανικά συστήματα για την εύκολη λήψη φωτογραφιών

  Τα οπτικά συστήματα που φέρει μια σύγχρονη φωτογραφική μηχανή είναι:

α) ο φακός,
β) το σύστημα σκόπευσης - εστίασης και
γ) το φωτόμετρο.

  Τα βασικά μηχανικά συστήματα είναι:
α) το κλείστρο και
β) ο μηχανισμός μετακίνησης του φιλμ.

ΤΑ ΟΠΤΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

  Ο φακός. Είναι ένα σύστημα φακών (σύνθετος φακός),η απόσταση του οποίου από το φιλμ μεταβάλλεται.Έτσι είναι δυνατή η εστίαση των ειδώλων διάφορων αντικειμένου πάνω στο φιλμ.Το όλο σύστημα συμπεριφέρεται ως ένας συγκλίνων φακός κι έτσι στο φιλμ σχηματίζεται είδωλο μικρότερο του αντικειμένου και αναποδογυρισμένο.

Το ρόλο του βολβού παίζει ο σκοτεινός θάλαμος, το ρόλο του αμφιβληστροειδούς το φιλμ, το ρόλο της ίριδας το διάφραγμα και το ρόλο του φακού του ματιού ένα σύστημα φακών

  Στα παρακάτω σχήματα φαίνεται: 

α) η πορεία των ακτίνων από το αντικείμενο μέσα από ένα συγκλίνοντα φακό και η δημιουργία του ειδώλου πάνω σε ένα πέτασμα και 

β) η πορεία των ακτινών σε μια φωτογραφική μηχανή.

α) η πορεία των ακτίνων από το αντικείμενο μέσα από ένα συγκλίνοντα φακό και η δημιουργία του ειδώλου πάνω σε ένα πέτασμα και 

β) η πορεία των ακτινών σε μια φωτογραφική μηχανή

 Μεταξύ των στοιχείων του φακού υπάρχει πάντα ένα σύστημα αλληλοεπικαλυπτόμενων μεταλλικών ελασμάτων,που είναι διαταγμένα έτσι,ώστε να δημιουργούν μεταξύ τους ένα κυκλικό άνοιγμα (οπή) μεταβλητής διαμέτρου. Το σύστημα αυτό ονομάζεται διάφραγμα ή κεντρικός φωτοφράχτης και ρυθμίζει τη φωτεινότητα του ειδώλου (όπως και η ίριδα του ματιού).

Το διάφραγμα και η ίριδα. Όταν έχουμε πολύ φωτισμό, το άνοιγμα είναι μικρό και, όταν έχουμε λίγο φωτισμό, το άνοιγμα είναι μεγάλο

  Οι παράγοντες που επηρεάζουν τη σαφήνεια και την καθαρότητα του ειδώλου (και επομένως της φωτογραφίας) είναι η εστιακή απόσταση του φακού και το άνοιγμα του φακού,δηλαδή η διάμετρος της οπής του διαφράγματος.

Φωτογραφική μηχανή με φλας

  Γενικά το είδωλο είναι ανάλογο του τετραγώνου της εστιακής απόστασης του φακού.Έτσι μια φωτογραφική μηχανή με «εκατοστάρη» φακό, δηλαδή φακό εστιακής απόστασης f=100 mm, δημιουργεί είδωλο τέσσερις φορές μεγαλύτερο του ειδώλου που σχηματίζει φακός με f=50 mm.

Το σύστημα «φακός» της φωτογραφικής μηχανής περιέχει το διάφραγμα στο εσωτερικό του

 Φωτογραφίζοντας το ίδιο αντικείμενο με έναν «πενηντάρη» και έναν «εκατοστάρη» φακό,τότε, αν με τον «πενηντάρη» αποτυπώνεται ολόκληρο το αντικείμενο στο φιλμ,με τον «εκατοστάρη» θα αποτυπωθεί το 1/4 του αντικειμένου.Επομένως με φακούς μεγάλης εστιακής απόστασης μπορούμε να φωτογραφίζουμε τμήματα του αντικειμένου.

 Για την αποτύπωση όλου του αντικειμένου στο φιλμ πρέπει: 

α) ή να μετακινηθεί ο φωτογράφος, αν η μηχανή διαθέτει ένα μόνο φακό, 

β) ή να αλλάξει φακό, 

γ) ή να αλλάξει την εστιακή απόσταση του φακού,εφόσον η μηχανή έχει τη δυνατότητα αυτή. 

  Στο σχήμα φαίνεται ο ρόλος της εστιακής απόστασης του φακού.

Το ίδιο θέμα έχει φωτογραφηθεί με πέντε διαφορετικούς φακούς από την ίδια απόσταση

  Η διάμετρος της οπής του διαφράγματος ονομάζεται ενεργό διάφραγμα d και ο λόγος της εστιακής απόστασης του φακού προς το ενεργό διάφραγμα ονομάζεται εστιακός λόγος Ε.

Φακοί διάφορων εστιακών αποστάσεων σε αντιστοιχία με το οπτικό πεδίο που καλύπτουν

Δηλαδή:

 εστιακός λόγος=εστιακή απόσταση φακού/ενεργό διάφραγμα ή

                                                                      E=f/d

  Πάνω στους φακούς είναι χαραγμένη μια κλίμακα με αριθμούς,όπως π.χ. 19-11-8-5,6-4-2,8-2-1,4.Αυτές είναι οι τιμές του εστιακού λόγου του φακού.Η μετάβαση από μία τιμή του εστιακού λόγου στην αμέσως μικρότερη συνεπάγεται και διπλασιασμό του φωτισμού του φιλμ.

Τα μέρη της χειροκίνητης φωτογραφικής μηχανής SLR

  Πάνω σε κάθε φακό αναγράφονται η εστιακή του απόσταση (π.χ. 50mm),καθώς και η μέγιστη διάμετρος του (π.χ. f/2,8),που αποτελούν τα χαρακτηριστικά γνωρίσματά του.Στις φωτογραφικές μηχανές στις οποίες υπάρχει δυνατότητα αλλαγής των (ρακών αυτοί χαρακτηρίζονται ως: 

α) Κανονικοί φακοί: Καλύπτουν οπτικό πεδίο 52° περίπου. 

β) Ευρυγώνιοι: Με εστιακή απόσταση μικρότερη των κανονικών, καλύπτουν οπτικό πεδίο μεγαλύτερο των 52°. 

γ) Τηλεφακοί:Με εστιακή απόσταση μεγαλύτερη των κανονικών, καλύπτουν οπτικό πεδίο μικρότερο των 52°. 

δ) Zoom: Με μεταβλητή εστιακή απόσταση, χρησιμοποιούνται για φωτογράφιση αντικειμένων από μικρές αποστάσεις. 

ε) Macro: Για φωτογραφίσεις από πάρα πολύ μικρή απόσταση.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΣΚΟΠΕΥΣΗΣ-ΕΣΤΙΑΣΗΣ

  Υπάρχουν τρία βασικά είδη σκοπεύτρου:

α) Τα άμεσης όρασης, που αποτελούνται από έναν απλό σωλήνα τοποθετημένο στο πάνω μέρος ή στο πλάι του κιβωτίου της μηχανής.Με αυτό το είδος σκοπεύτρου έχουμε μια κατά προσέγγιση άποψη του αντικειμένου που φωτογραφίζουμε και το πρόβλημα αυτό γίνεται εντονότερο για πολύ κοντινές φωτογραφίσεις.

Φωτογραφική μηχανή με σύστημα άμεσης όρασης

 Επίσης στις μηχανές που χρησιμοποιούν αυτό το σύστημα σκόπευσης ποτέ δε γνωρίζουμε αν η εστίαση είναι σωστή ή ακόμη αν τα δάχτυλά μας είναι μπροστά στο φακό.Γι' αυτό το λόγο οι σύγχρονες φωτογραφικές μηχανές χρησιμοποιούν τα παρακάτω δύο συστήματα σκόπευσης-εστίασης.

β) Το ανακλαστικό σύστημα.Η εστίαση και η σκόπευση με αυτό το σύστημα γίνεται μέσω του φακού.Αυτό επιτυγχάνεται με τη βοήθεια ενός καθρέπτη που είναι τοποθετημένος μεταξύ φακού και φιλμ.Το επίπεδο του καθρέπτη σχηματίζει γωνία 45° με τον άξονα του φακού.Ο καθρέπτης εκτρέπει τις ακτίνες προς τα πάνω κατά 90°.Το είδωλο αποτυπώνεται σε ένα γυαλί ματ ή σε μια έδρα πρίσματος (πενταπρίσματος) εκτροπής 90°.

Η πορεία των ακτίνων σε φωτογραφική μηχανή με ανακλαστικό σύστημα σκόπευσης

  Οι αποστάσεις φακού -κατόπτρου-γυαλιού ματ και φακού-φιλμ είναι ίσες,οπότε το είδωλο που σχηματίζεται στο γυαλί ματ ή στο πρίσμα είναι αυτό που θα σχηματιστεί στο φιλμ.Η σκόπευση - εστίαση γίνεται είτε παρατηρώντας άμεσα το γυαλί ματ είτε μέσω του συστήματος πρίσματος-μεγεθυντικού φακού,όπως στο σχήμα.Όταν πατηθεί το κουμπί για λήψη φωτογραφίας,ο καθρέπτης παραμερίζεται από τη θέση του και επανέρχεται σ' αυτή μετά την έκθεση του φιλμ στο φως.

γ) Το τηλεμετρικό σύστημα.Η εστίαση με αυτό το σύστημα επιτυγχάνεται,όταν τα δύο είδωλα του αντικειμένου που δίνει το τηλέμετρο συμπέσουν. 

Τηλεμετρικό αυτόματο σύστημα σκόπευσης με χρήση υπερήχων

  Αυτό γίνεται με τη μετακίνηση του φακού με το χέρι ή αυτοματοποιημένα με χρήση υπερήχων ή αυτοματοποιημένα με χρήση υπέρυθρων ακτινών.

ΤΟ ΦΩΤΟΜΕΤΡΟ

  Είναι μια διάταξη μέσω της οποίας καθορίζεται αυτόματα ο χρόνος έκθεσης του φιλμ στο φως.Υπάρχουν δύο βασικές κατηγορίες φωτόμετρων:τα φωτόμετρα που μετρούν το φως μέσω του φακού (τα πιο διαδεδομένα) και τα φωτόμετρα εκτός φακού,που μετρούν το μέσο φωτισμό.

Τομή σύγχρονης φωτογραφικής μηχανής με ανακλαστικό σύστημα και ενσωματωμένο φωτόμετρο.Οι μηχανές με ανακλαστικό σύστημα ονομάζονται τύπου Reflex

  Ο αισθητήρας του φωτόμετρου είναι φωτοστοιχείο, φωτοαντίσταση ή φωτοδίοδος.Η έκθεση του φιλμ στο φως ονομάζεται φωτογραφική έκθεση (ε) και ορίζεται ως το γινόμενο του μέσου φωτισμού (Β) του φιλμ επί το χρόνο (t) έκθεσης στο φως.Δηλαδή:

 φωτογραφική εκθεση=(μέσος φωτισμός)×(χρόνος έκθεσης) ή

                                                                           ε=Βt

   Ο χρόνος έκθεσης για κάθε φιλμ καθορίζεται από την ευαισθησία του φιλμ και είναι σταθερός.

ΤΑ ΜΗΧΑΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ

α) Το κλείστρο ή εστιακός φωτοφράχτης.

 Βρίσκεται ακριβώς μπροστά από το φιλμ.Αποτελείται από δύο μικρές «κουρτίνες»,στερεωμένες σε καρούλια στα άκρα της πύλης πίσω από την οποία υπάρχει το φιλμ.Οι «κουρτίνες» είναι φτιαγμένες από υλικό αδιαπέραστο στο φως.Τυλίγονται και ξετυλίγονται με ελατήρια.Κατά τη διάρκεια της εστίασης η μία «κουρτίνα» σκεπάζει την πύλη,ενώ η άλλη είναι τυλιγμένη («οπλισμένη» φωτογραφική μηχανή).

  Όταν πατηθεί το κουμπί για λήψη φωτογραφίας,ελευθερώνεται το κλείστρο,η «κουρτίνα» που καλύπτει την πύλη τυλίγεται γρήγορα στο καρούλι της και το φιλμ εκτίθεται στο φως.Μετά από προκαθορισμένο χρόνο η δεύτερη «κουρτίνα» ξετυλίγεται,καλύπτοντας την πύλη και διακόπτοντας την έκθεση του φιλμ στο φως.

α) Ψηφιακή μηχανή 1999 και β) σύστημα εκτύπωσης

  Η καθιερωμένη κλίμακα έκθεσης του φιλμ στο φως είναι 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 125, 250, 500, 1000.Οι αριθμοί αυτοί είναι παρονομαστές κλασμάτων του δευτερόλεπτου. Έτσι, όταν τοποθετήσουμε το διακόπτη έκθεσης του φιλμ (αν τον διαθέτει η μηχανή μας) στην ένδειξη 250,τότε ο χρόνος έκθεσης του φιλμ θα είναι ίσος με l/250s. Επίσης η μετάβαση από έναν αριθμό (π.χ. 250) στον αμέσως μικρότερο (125) συνεπάγεται και διπλασιασμό του χρόνου έκθεσης του φιλμ στο φως.Όταν το κλείστρο επιτρέπει το μέγιστο φωτισμό του φιλμ. κλείνει ένας διακόπτης με τον οποίο ενεργοποιείται το φλας,που μας επιτρέπει τη φωτογράφιση ακόμη και στο σκοτάδι.

β) Ο μηχανισμός μετακίνησης του φιλμ είναι χειροκίνητος ή ηλεκτροκίνητος.Αποτελείται από ένα καρούλι, που βρίσκεται μέσα σε ένα φωτοστεγανό κουτί,και από ένα μοχλό ή ένα μοτέρ.Με τη βοήθεια του μοτέρ προωθείται το φιλμ πίσω από την πύλη.Η προώθηση του φιλμ συνοδεύεται και από την επαναφορά του κλείστρου σε κατάσταση λήψης φωτογραφίας («οπλισμός»).Μετά τη λήψη όλων των φωτογραφιών που μας επιτρέπει το φιλμ,το επαναφέρουμε στο φωτοστεγανό κυλινδρικό κουτί του με το μηχανισμό μετακίνησης του.

  Δεν πρέπει να παραλείψουμε να αναφέρουμε ότι στις ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές δεν υπάρχει φιλμ και η «πληροφορία-φωτογραφία» καταγράφεται στο μαγνητικό δίσκο της μηχανής,από όπου και «διαβάζεται» με τη βοήθεια ηλεκτρονικού υπολογιστή.Στη συνέχεια,αφού υποστεί την επεξεργασία που επιθυμούμε,τυπώνεται.