Obturator (optic)

Obturator ( fr.  obturateur , din lat.  obturo  - I close ) - un mecanism de dispozitive optice , destinat întreruperii periodice a fluxului de radiații . Una dintre părțile cheie ale tehnologiei filmului , inclusiv proiectoarele și copiatoarele de filme . Într -o cameră cu film , obturatorul îndeplinește același rol ca și obturatorul dintr-o cameră [1] . Lucrarea obturatorului este sincronizată cu mecanismul de salt astfel încât pelicula să rămână nemișcată de la începutul deschiderii obturatorului până la închiderea completă [2] .

Cel mai comun obturator de disc este un disc rotativ cu unul sau mai multe sectoare decupate . Mai puțin obișnuite sunt obloanele conice și cilindrice rotative [3] , precum și obloanele cortină cu mișcare alternativă . În radiometrele cu modulație în infraroșu , obturatorul în stare închisă poate fi o sursă de radiație de referință.

Unghiul de deschidere și coeficientul de obturație

Caracteristica principală a obturatorului este unghiul de deschidere, care determină transmisia luminii acestuia. Unghiul de deschidere este egal cu unghiul decupării sectorului unui obturator cu o singură lamă sau cu suma unghiurilor tuturor decupărilor unui obturator cu lame multiple [2] . Cu o altă formă decât un disc, unghiul de deschidere este exprimat prin unghiul total de rotație al legăturii de antrenare a obturatorului, corespunzător stării sale deschise, când lumina este transmisă liber. Limita teoretică a unghiului de deschidere este de 360°, ceea ce corespunde unei transmisii continue a luminii, în timp ce un disc solid opac are un unghi zero. Un unghi de deschidere de 180° înseamnă intervale de timp egale de lumină și întuneric.

Unghiul de deschidere determină viteza obturatorului la fotografiere. , unde  este frecvența de filmare,  este numărul de lame obturatoare [4] .

Astfel, într-o cameră cu film, combinația dintre frecvența de filmare și unghiul de deschidere a obturatorului determină viteza obturatorului pe care o primește filmul fotosensibil în timpul expunerii fiecărui cadru [5] . Unghiul maxim de deschidere al obturatorului este limitat de eficiența mecanică a mecanismului de salt, care nu este capabil să miște filmul instantaneu. Funcționarea prea rapidă a grabului sau a mecanismului maltez este încărcată cu sarcini mecanice mari asupra perforației și riscul de deteriorare [6] . Prin urmare, pentru majoritatea camerelor cu film, unghiul de deschidere a obturatorului depășește rar 180 °, cu excepția modelelor speciale, inclusiv a aparatelor de înregistrare video [7] . Unghiul maxim de deschidere al obturatorului este considerat o caracteristică importantă a unei camere de cinema, deoarece determină adecvarea acesteia pentru fotografierea în lumină naturală fără iluminare suplimentară. Există camere cu un unghi variabil de deschidere a obturatorului, care vă permite să reglați viteza obturatorului la o frecvență constantă. Camerele cu film echipate cu un astfel de obturator sunt potrivite pentru filmarea combinată și fabricarea de tranziții precum „blur” și „blackout” [8] [9] .

Uneori, principala caracteristică a obturatorului este considerată coeficientul de obturație , adică raportul dintre durata stării deschise (expunerea) și perioada de schimbare a cadrului.

La proiectoarele de film, factorul de obturație afectează direct eficiența luminii, reducând transmisia luminii pe măsură ce aceasta scade. Cu toate acestea, încărcările pe film în timpul proiecției filmului sunt chiar mai limitate decât în ​​timpul filmării, deoarece afectează siguranța copiei filmului care trece prin mecanismul benzii de multe ori, spre deosebire de negativul de film . Datorită eficienței mai mari a mecanismului maltez, unghiul de deschidere al obturatorului în proiectoarele de film ar putea fi mai mare decât în ​​camerele cu film, dacă nu ar fi necesară suprapunerea suplimentară a fluxului luminos cu o lamă inactivă. La proiecția filmului, pentru a elimina pâlpâirea vizibilă a ecranului, obturatorul este echipat cu o altă lamă, iar în timpul proiecției unui cadru, lumina este blocată de două ori [10] . Aceasta crește frecvența de pâlpâire peste pragul fiziologic de vizibilitate, dar reduce transmisia luminii a sistemului [11] . La proiectoarele de film sonor, obturatorul are o lamă de lucru și una inactivă, care oferă o frecvență de pâlpâire de 48 Hz. La proiectoarele de film mut, proiectate pentru o frecvență de proiecție a filmului de 16 cadre pe secundă, obturatorul avea două lame inactiv [12] .

Transmiterea mișcării

Pe lângă viteza obturatorului, netezimea mișcării pe ecran depinde de unghiul de deschidere a obturatorului. Neclaritatea obiectelor în mișcare rapidă la un unghi mare de deschidere maschează discontinuitatea imaginii [13] . În același timp, dacă viteza obturatorului este prea mică, chiar și obiectele care se mișcă la viteză mare vor fi ascuțite. Când este vizualizată, aceasta provoacă o senzație neplăcută de stroboscop (fracționare) a imaginii, mai ales pronunțată pe un ecran mare, unde este implicată vederea periferică cu răspuns rapid. De asemenea, cu o scădere a unghiului de deschidere, efectul stroboscopic devine mai vizibil, de exemplu, atunci când roțile se rotesc în direcția opusă. Prin urmare, reducerea unghiului de deschidere al obturatorului este utilizată în principal în scenele cu obiecte staționare sau cu un ritm mic de mișcare, în principal pentru crearea de efecte cinematografice . În filmarea tehnică și de mare viteză a proceselor rapide se folosesc adesea obturatoare cu fante cu un unghi de deschidere extrem de mic [14] . În unele cazuri, viteze prea mari ale obturatorului pot fi folosite ca tehnică artistică: directorul de fotografie Janusz Kaminsky a redus în mod deliberat unghiul de deschidere a obturatorului la 45 ° atunci când filmează scenele de acțiune din filmul „ Salvarea soldatului Ryan ”, obținând astfel un sentiment de ireal. claritatea mișcărilor și exploziilor [15] .

Impingerea obturatorului

Întreruperea sincronizării obturatorului cu mecanismul de salt într-un proiector de film duce la un efect neplăcut sub forma unei bucle verticale din detaliile imaginii luminoase și tremurul acesteia pe ecran. În jargonul proiecționist, acest fenomen se numește „împingerea obturatorului” și ar trebui corectat imediat prin reglarea actuatoarelor [16] [17] . Aceeași defecțiune a camerei cu film provoacă o căsătorie ireparabilă, când lumina imaginii atrage „cozi” verticale din cauza mișcării filmului în momentul expunerii. Unii regizori folosesc acest efect pentru a crea iluzia de a filma cu o cameră portabilă de știri , cum ar fi în scenele de acțiune din filmele istorice. În același timp, efectul de pete este controlat cu atenție, astfel încât imaginea să nu pară defectuoasă, ci doar să prelungească puțin luminile de-a lungul filmului. „Impulsarea obturatorului” dozată a fost folosită de creatorii filmelor „ Full Metal Jacket ” și „Saving Private Ryan” în unele scene de luptă [15] .

Obturator oglindă

După cel de -al Doilea Război Mondial, în majoritatea camerelor de filmat , s-a răspândit o vedere cuplată cu un obturator de oglindă, folosită pentru prima dată în 1937 în camera germană Arriflex 35 [18] [19] . Planul obturatorului discului 2 al unor astfel de dispozitive este situat la un unghi de 45° față de axa optică a lentilei 1 , iar suprafața obturatorului orientată spre lentilă este acoperită cu un strat de oglindă [20] [9] . Prin urmare, atunci când fereastra cadru 9 este blocată, întregul flux de lumină din lentilă este direcționat de către obturator către sticla mată 3 , situată perpendicular pe planul filmului [21] . Astfel, pe o suprafata mata se obtine o imagine identica cu cea obtinuta in fereastra cadru cu obturatorul deschis. Principiul de funcționare a vederii, construit pe baza unui obturator de oglindă, este similar cu funcționarea vizorului unei camere reflex cu un singur obiectiv .

Obturatorul oglinzii permite focalizarea pe sticla mata cu mare precizie, independent de distanta focala a obiectivului. În plus, un astfel de vizor este complet lipsit de paralaxă și vă permite să controlați vizual adâncimea câmpului . Posibilitatea de vizualizare a existat chiar înainte de obturatorul oglinzii, de exemplu, în camerele Bell & Howell 2709 din 1912: dispozitivul se putea deplasa de-a lungul ghidajelor de-a lungul bazei plate, stabilind o fereastră de cadru cu film sau sticlă mată cu o lupă. vizavi de obiectivul de fotografiere [22] . Cu toate acestea, această metodă făcea ca cadrul vizibil numai în pauzele de fotografiere, iar când camera rula, pentru încadrare trebuia folosit vizorul palallax auxiliar. Vizionarea continuă a fost disponibilă prin film în Debrie Parvo și în unele altele, cu toate acestea, a fost asociată cu riscul iluminării sale printr-o lupă și s-a dovedit a fi nepotrivită pentru ultimele filme pancromatice cu un substrat aproape opac anti-halare [23] .

Obturatorul oglindă nu suferă de niciunul dintre aceste neajunsuri, permițându-vă să încadrați și să focalizați cu precizie imaginea atât în ​​timpul fotografierii, cât și atunci când mecanismul este oprit, ceea ce setează automat obturatorul în poziția de vizualizare la sfârșitul fotografierii la majoritatea camerelor. În absența unei astfel de automatizări, obturatorul este rotit manual de mânerul unității generale. Câmpul vizual afișat de reticulul conjugat cu un obturator de oglindă coincide exact cu câmpul vizual al oricărui obiectiv de fotografiere, permițându-vă să utilizați lentile interschimbabile și obiective cu zoom fără restricții [24] . Apariția obturatorului oglinzii a schimbat tehnologia muncii cameramanului în așa măsură încât camerele care nu erau echipate cu acesta au fost numite „oarbe” [25] .

Obturatorul oglinzii poate fi situat sub axa optică a lentilei sau în lateral (cel mai adesea în dreapta). În primul caz ( Arriflex 35 BL , " Konvas-avtomat ", " Rodina ", " Kinor 16СХ-2М ", " Krasnogorsk ") aspectul general coincide cu o cameră reflex cu un singur obiectiv și cu o sticlă mată cu o lupă. sistemul sunt plasate deasupra. Mai putin obisnuit este obturatorul lateral: Arriflex 35 , Mitchell BNC R. In acest caz, sticla matita se afla si pe lateral alaturi de optica lupei. În camerele cu film complexe (de exemplu, 2KSK), obturatorul cu oglindă funcționează împreună cu un disc sau un obturator conic, care asigură o suprapunere mai completă a ferestrei cadrului și previne clipirea prin lupă atunci când camera este oprită.

Obturator de separare a culorilor

În unele sisteme de cinematografie color timpurie , a fost folosit un obturator cu disc pentru separarea culorilor . Pentru a face acest lucru, filtrele colorate au fost montate în sectoarele sale transparente . Când un astfel de obturator, care era cel mai adesea cu două lame, a fost rotit, cadrele adiacente ale filmului au fost expuse prin filtre de culori diferite și erau potrivite pentru obținerea unui negativ separat de culori . La afișarea filmului rezultat, s-a folosit același obturator, iar cadrele pozitive separate de culori au fost proiectate prin secțiunea obturatoare a culorii corespunzătoare, creând o senzație vizuală a unei imagini color. Acest principiu al separării culorilor a fost folosit, de exemplu, în sistemul Kinemacolor [ 26] , care era larg răspândit în Europa la începutul secolului al XX-lea . În URSS, același principiu a fost folosit în tehnologia experimentală „Spectrocolor”. În prezent, o tehnologie similară de separare a culorilor este utilizată la videoproiectoarele cu o singură matrice DLP [27] .

Obturator electronic

Camerele video moderne care folosesc fotomatrice ca convertor de lumină într-un semnal video au capacitatea de a controla timpul de expunere pentru citirea sarcinilor, care coincide funcțional cu proprietățile unui obturator mecanic cu un unghi de deschidere variabil. Unii producători de camere video numesc această caracteristică „ obturator electronic ” .  La fel ca la un obturator tradițional, cu un obturator electronic, timpul de expunere afectează transferul netedei mișcării, iar la viteze mici de expunere, mișcarea rapidă este transmisă fracționat, ceea ce este neplăcut pentru privitor. Camerele de cinema digitale care înlocuiesc camerele cu film nu sunt echipate cu un obturator mecanic. Funcția sa de reglare a unghiului de deschidere este realizată de un analog electronic integrat în sistemul de control al matricei.

Cu toate acestea, unele modele de camere digitale [28] sunt încă echipate cu un obturator mecanic pentru a preveni apariția artefactelor de mișcare generate de matricele CMOS care trebuie să blocheze fizic fluxul de lumină în momentul citirii încărcării. În plus, utilizarea unui obturator mecanic de oglindă vă permite să păstrați prezența unui optic prin vedere. Spre deosebire de camerele cu film, cele electronice nu mișcă filmul, iar unghiul de deschidere al obturatorului virtual poate ajunge la 360°, aducând viteza maximă a obturatorului pe durata ciclului cadrelor. Astfel, la o rată de fotografiere de 24 de cadre pe secundă, viteza maximă a obturatorului poate fi de 1/24 de secundă, față de 1/48, tipic pentru camerele convenționale. Acest lucru vă permite să fotografiați la niveluri de lumină mai scăzute.

Vezi și

Note

  1. ↑ Tehnica proiecției filmului, 1966 , p. 53.
  2. ↑ 1 2 Fotokinotehnică, 1981 , p. 214.
  3. ↑ Tehnica proiecției filmului, 1966 , p. 346.
  4. ↑ Artishevskaya, 1990 , p. 6.
  5. ↑ The Movie Lover 's Reference Book, 1977 , p. 193.
  6. ↑ Tehnica proiecției filmului, 1966 , p. 269.
  7. ↑ Manualul cameramanului, 1979 , p. 110.
  8. ↑ Tehnica proiecției filmului, 1966 , p. 54.
  9. ↑ 1 2 Fotokinotehnică, 1981 , p. 215.
  10. ↑ Tehnica proiecției filmului, 1966 , p. 62.
  11. ↑ Proiecția de film în întrebări și răspunsuri, 1971 , p. 150.
  12. ↑ Fundamentele înregistrării și redării imaginilor, 1982 , p. 135.
  13. ↑ Konovalov, 2007 , p. 102.
  14. ↑ Echipament de filmare, 1971 , p. 297.
  15. ↑ 1 2 American Cinematographer, 2017 .
  16. ↑ Tehnica proiecției filmului, 1966 , p. 354.
  17. ↑ Reglarea obturatorului . mediamain. Preluat la 12 iunie 2020. Arhivat din original la 12 iunie 2020.
  18. ↑ Cronica unui aparat de fotografiat, 2013 , p. 3.
  19. ↑ Echipament de filmare, 1971 , p. 134.
  20. ↑ Fundamentele tehnologiei filmului, 1965 , p. 61.
  21. ↑ Artishevskaya, 1990 , p. 7.
  22. ↑ Albert Steeman. Aparate foto  clasice . Enciclopedia Cinematografelor. Preluat la 17 mai 2020. Arhivat din original la 10 mai 2020.
  23. ↑ Istoria tehnologiei filmului, 2007 , p. 63.
  24. ↑ Manualul cameramanului, 1979 , p. 72.
  25. ↑ Tehnica și tehnologia cinematografiei, 2008 , p. douăzeci.
  26. ↑ Cinemacolor.  Primul sistem de culori de succes . Muzeul American WideScreen. Consultat la 16 mai 2012. Arhivat din original pe 9 iunie 2012.
  27. ↑ Vladislav Kononov. Alege un videoproiector. Teorie și practică . Ferra.ru (4 mai 2010). Data accesului: 5 ianuarie 2017. Arhivat din original pe 6 ianuarie 2017.
  28. ↑ Întrebări frecvente despre Sony F65 (în engleză) . Preluat la 4 decembrie 2011. Arhivat din original la 2 aprilie 2012.

Literatură