A lencse rekesznyílása (a görög διάφραγμα - partíció) optikai műszerekben - egyfajta rekeszrekesz , amely lehetővé teszi a lencse relatív rekesznyílásának beállítását a rajta áthaladó fénysugarak átmérőjének megváltoztatásával [1] . Ez a beállítás a fényáteresztés és a mélységélesség szabályozására szolgál . A lencse apertúrája egy átlátszatlan terelőlemez, változó átmérőjű kerek furattal, amelynek közepe egybeesik az optikai tengellyel [* 1] . A furat átmérőjének beállítása három fő módon történhet [2] :
A forgó membrán egy forgótárcsa különböző átmérőjű lyukakkal, és széles körben használták a 19. század végén a nagy formátumú fényképezőgépek lencséiben. Később a forgó membránt megtalálták a legegyszerűbb kamerákban , például a Shkolnikban , valamint az optikai műszerekben .
A dugaszolható membrán olyan lemezek halmaza, amelyeken különböző lyukak vannak behelyezve a lencsecső lencsék közötti nyílásába [3] . Mindkét első típus a fénysugarak abszolút kör keresztmetszetét biztosítja, de nem teszi lehetővé a rekesznyílás köztes értékeit.
Az írisz diafragma a legszélesebb körben használt fényképészeti, filmes és televíziós objektívekben, mert fokozatmentesen állítható rekeszarányt tesz lehetővé, és a legkompaktabb kialakítású [4] .
Az objektív rekesznyílásának fő célja a relatív rekesznyílás és a rekeszarány beállítása , ami a mélységélesség szabályozásához szükséges, valamint az áteresztett fény pontos adagolása és a megfelelő expozíció elérése [5] . A rekesznyílás beállításakor a lyuk a szélektől a közepéig zárva van, mivel a legjobb képminőséget a fénysugarak középső része biztosítja.
Léteznek geometriai és effektív relatív rekesznyílások: a geometria a lencse bejárati pupillája átmérőjének és a fókusztávolságnak az aránya, és törtként fejezzük ki, számlálója 1. A fényképezésben az egység helyett gyakran a latin f betűt használják, amely a tört célját határozza meg: például az 1/5,6-os relatív rekesznyílást f/5,6-tal jelölik [* 2] . Az effektív relatív apertúra mindig kisebb, mint a geometriai, mivel figyelembe veszi az üvegben történő fényelnyelésből és -szóródásból származó veszteségeket [6] . Ezeket a veszteségeket a bevonat csökkenti , de összetett többlencsés objektíveknél jelentősek lehetnek, és ezeket figyelembe kell venni, így a rekeszértékek az effektív relatív rekeszértékeket tükrözik [5] . A modern filmoptikában a T betűt [7] [8] használják az effektív relatív rekesznyílások jelölésére . Ugyanakkor a fényképészeti objektív keretén feltüntetett korlátozó rekeszértéke a geometriai relatív rekesznyílást tükrözi.
A rekesznyílás-skálák a rekesznyílás-számokat úgy osztják be, hogy minden szomszédos osztás a rekesznyílás-arány kétszeres változásának felel meg. Így egy szomszédos skálaérték kiválasztásakor az expozíció mindig egy expozíciós lépéssel változik . Mivel a rekesznyílás aránya a relatív rekesznyílás négyzete , ez utóbbinak [5] -szeresére kell változnia . Ezért a szomszédos f-számok f/0,7-es tényezővel különböznek egymástól; f/1; f/1,4; f/2; f/2,8; f/4; f/5,6; f/8; f/11; f/16; f/22; f/32; f/45; f/64 [9] . A természet legrészletesebb megjelenítéséhez nagy mélységélesség szükséges, ami minimális értékre zárt rekesznyílás mellett lehetséges. Ezért hívták f/64 -nek a magukat az úgynevezett direkt fényképezés irányába tartó amerikai fotóművészek alkotószövetségét , amely akkoriban a nagy formátumú objektív rekesznyílásának szélsőséges értékének felelt meg. kamerák [10] .
A gyártók által az osztályozási skálákhoz használt nyílásszámok specifikus értékeinek meg kell felelniük az ISO 517-73 nemzetközi szabványnak. A Szovjetunióban egy ilyen értéktartományt 1944-ben szabványosítottak a GOST 2600-44 szerint az általános célú objektívekre [9] [11] . A fő számsorok mellett, amelyek egy expozíciós lépésben különböznek egymástól, a standard sorozat két kiegészítő számot tartalmaz, amelyek értéke 1/2 és 1/3 lépésekben különbözik. A legtöbb esetben a rekeszértékek csak a fő sorozat értékeivel vannak jelölve, de néha a köztes értékek is megengedettek [11] . A modern digitális fényképezőgépekhez tervezett objektívekben nincs rekeszérték, mivel a fényképezőgépről vezérelhető, és a rekeszértékek a kijelzőn jelennek meg. Ebben az esetben a skálaemelkedés általában állítható, és két segédsor közül bármelyiket tartalmazhatja.
A rekeszértékek, amelyek egyes objektívek geometriai rekesznyílását jelzik, a közbenső sorokból vehetők át, mivel egy adott kialakítás képességeinek becsült határát tükrözik, például 1.2; 4,5; 6.3. Zoom objektíveknél a maximális rekesznyílás a gyújtótávolságtól függően változhat. Ezekben az esetekben a kereten kötőjelen vagy hullámvonalon keresztül a rekesznyílás számának szélső értékei vannak feltüntetve, például 3,5 ~ 5,6. A rekesznyílás manuális beállítása a modern fényképészeti objektívekben a tükörreflexes fényképezőgépek vezérlési tulajdonságai miatt csak lépésenként lehetséges. A zár-előválasztásos automatikus vagy programmódban azonban az írisz fokozatmentesen állítható, akárcsak a filmes és televíziós optikában.
Az írisz diafragma (a latin iris " iris " szóból) több (általában 2-20) forgó sziromból (lamellákból) áll, amelyeket a lencse hengerén lévő forgó gyűrű hajt meg . A szirmok különböző formájúak lehetnek, de teljesen nyitott membránnal kerek lyukat, részben zártnál - sokszöget alkotnak, amelynek oldalainak száma megfelel a lamellák számának. Ez a sokszög akkor jelenik meg, amikor nem fókuszált pontszerű fényforrások lépnek be a keretbe, és „ bokeh ”-t produkálnak. Az íriszlapátok számának csökkentése a köztük lévő szögek láthatóságát eredményezi. Az amatőr filmkamerák és videokamerák legegyszerűbb automatikus rekeszei , amelyek két lapátból állnak, háromszög alakú kivágásokkal, gyémánt alakú képet adtak a pontforrásokról. A 8 vagy több lapátból álló membránok a legtökéletesebbek, mivel körhöz közeli keresztmetszetet biztosítanak. Az ilyen gerendák a legtökéletesebb optikai mintát hozzák létre.
Íriszmembrán használata esetén a relatív rekesznyílás értékének beállítása egy forgógyűrűvel történik, amelynek skálája a kapott rekesznyílásszámoknak megfelelően van jelölve . Az írisz skála egy klasszikus eszközzel nem lehet egységes, a rekesznyílás csökkenésével csökken. Az 1960-as évek elején terjedtek el a mechanizmusok, amelyek léptéke a szirmok bonyolultabb formája miatt egységes. Az ilyen modernizáció egyik legszembetűnőbb példája a szovjet Jupiter-8 és Jupiter-8M objektívek. A második, amely a korábbi modellt váltotta fel a szállítószalagon, egységes nyílásskálával rendelkezik. Ez a kialakítás növeli a kényelmet, és lehetővé teszi, hogy a rekesznyílás gyűrűjét mechanikusan hozzáigazítsuk a fényképezőgép expozíciómérőjéhez , de közepes rekeszértékeknél a lamellák görbülete miatt a rekesz elveszti szabályos kör alakját. A forgógyűrűs vezérlést a legtöbb filmes, fényképészeti és televíziós berendezésben alkalmazzák, kivéve az egylencsés tükörreflexes kamerákat és egyes , reflexes zárral ellátott mozigépeket [12] . Ha közvetlenül a fényképező lencsén keresztül néz, speciális írisz-membrán mechanizmusok használatára van szükség, amelyek lehetővé teszik a manuális vagy automatikus bezárást csak a fényképezéskor. Ez a lehetőség különösen fontossá vált a fázisérzékelő autofókusz elterjedése után , amely a rekesz zárásakor nem működött.
Az ilyen membránhajtás általában két gyűrűből áll, amelyek közül az egyik közvetlenül a relatív rekesznyílást, a másik pedig, az előre beállított gyűrű, az első forgásgátlójának helyzetét szabályozza. Ily módon az első gyűrű elfordulási szöge a második által választott üzemi értékre korlátozódik. Ennek eredményeként a fotós teljesen kinyithatja a rekeszt az élességállításhoz, és vakon lecsukhatja egy előre beállított relatív rekesznyílásig anélkül, hogy levenné a szemét a keresőről. Az elvet az egylencsés tükörreflexes fényképezőgépeknél alkalmazzák, lehetővé téve az objektív fókuszálását teljesen nyitott rekesznyílás mellett, és a rekesznyílás gyors bezárását anélkül, hogy a skáláját megnéznénk [13] .
Ezt a kialakítást a tükörreflexes fényképezőgépek külföldi optikájában (például Asahi Pentax , Miranda-D) használták az ugró rekesz feltalálása előtt, és később, amikor mechanikai megvalósítása valamilyen okból nehézkes, beleértve a váltóobjektíveket is . Például az ilyen rekesznyílású PC-Nikkor 3.5/28 objektívet 2006-ig gyártották [14] [15] . Az előre beállított gyűrűs rekesznyílást széles körben használták a Zenit fényképezőgépek szovjet objektíveiben , amelyek nem voltak felszerelve nyomómembrános mechanizmussal: Helios-44 , Jupiter-9 , Mir-1 és mások [16] . Néhány objektív (" Industar-61 L / Z ", " Jupiter-37A ", "MC Volna-9 ") egy gyűrűvel rendelkezett, amely az érték beállítására és a rekesznyílás zárására is szolgált [17] [13] . Ebben az esetben az előbeállítás a gyűrű tengelyirányú megnyomása után történt [18] .
A rekesz a munkaértékre manuálisan zárva a kioldógombra vagy az objektívcső gombjára ható további erő hatására, kinematikusan kombinálva a kioldógombbal [19] [20] . Megelőzte az ugró membrán feltalálását, és először az Exakta , majd a Topcon és a Miranda kamerákban használták , a ház elülső falán található kioldógomb helyével együtt [21] . Külföldi forrásokban "automatic pressure diaphragm"-nak ( angolul Automatic Pressure Diaphragm ) [22] nevezik . A korai példák az eredeti lencsecső kialakításon alapulnak, dedikált íriszzáró gombbal. Ugyanezen elv alapján készült a Start kamera standard Helios-44 objektívje is . A külföldi fényképezőgépiparban a nyomómembrán gyorsan átadta helyét az ugró membránnak, mivel ez a kioldógombra ható erő elfogadhatatlan növekedéséhez vezet.
Egyes esetekben a rekesznyílás típusát nem a kialakítása, hanem a kameratestben lévő meghajtó eszköz határozza meg. Például a menetes Pentax M42 tolólencsék rekesznyílása lehet tolható vagy ugrás. Az első esetben a kioldógomb ereje zárja le, amelyet egy karrendszer továbbít, a másodikban pedig egy speciális kameramechanizmus, amely a redőnyhöz kapcsolódik. A Szovjetunióban egy sor kamerát gyártottak a test belsejében elhelyezett zárkioldóval: Zenit-EM , Zenit-11 , valamint a Zenit-TTL alapján fejlesztetteket , köztük a későbbi Zenit-122- t és Zenit- 412 -t. ". Ezeknek a kameráknak a leírásában a membránt ugrásnak nevezik, bár valójában a hajtás miatt ez csak lökésnek tekinthető. Maga a membrán azonban, mind a tolás, mind az ugrás, kialakításában különbözik a szokásos írisztől. Szirmai csak az egyik oldalon vannak a kerethez rögzítve, míg a másik oldalon nincs támaszték [23] . A kialakítást a központi redőnytől kölcsönözték, és a szükséges sebesség miatt.
Az íriszmeghajtó legkifinomultabb típusa, amely teljes rekesznyílás mellett biztosítja a komponálást és a fókuszálást az átmenő- és fázisérzékelős autofókusszal rendelkező kamerákban [ * 3] . Az ugráló membránt az SLR berendezéseken kívül tükörzárral ellátott filmezési berendezésekben használták : például az Arriflex 16SR filmkamerában és a Taylor Hobson objektívekben [12] [24] . Ebben az esetben a szalagos meghajtó indításakor automatikusan bezárul, és ez előtt biztosítja a pontos fókuszálást. Az ilyen membrán értékének beállítására szolgáló gyűrű csak a zárási fokot beállító mechanizmus helyzetét változtatja meg, amikor az aktuátor kiold.
Az ugró rekesz először egy 1953 -as Contaflex fényképezőgépben jelent meg, központi zárral , nem cserélhető objektívvel [25] . A későbbi, cserélhető lencse elülső felével rendelkező modelleknél az ugráló rekesz továbbra is a fényképezőgép szerves részét képezte, csak kis mértékben bonyolította a tervezést. A fókuszsík redőnyberendezésekben az ugró membrán bonyolultabb működtetőelemeket igényel, mivel mechanizmusának nagy része teljesen változó lencsékben található. A legkorábbi hajtások előtöltött rugóval voltak felszerelve , amely a kioldógomb [19] [21] megnyomása után lezárja a megfelelő lyukat . A membrán minden felvétel után nem tért vissza nyitott állapotba, és a kereten lévő karral, vagy a fényképezőgép kioldójával a zárral együtt fel kellett húzni [26] . Az ilyen „automatic spring diaphragm” ( angolul Automatic Spring Diaphragm ) nevű eszköz kizárja a gomb további erőltetését, és mind a külföldi fényképészeti berendezésekben talált alkalmazást, mint például az Exakta, Minolta SR-2 és Contarex félautomata objektívei , ill. a szovjetben például az " Industar -29" és a " Vega-3 " objektívekben a " Salyut " és a " Zenith-4 " kamerákban [19] [27] [28] .
A leghíresebb hazai objektív ilyen meghajtóval a „ Tair- 3FS ” a „ Fotósniper ” [29] . Külföldi forrásokban a tekercsmembránt "félautomata"-nak ( eng. Semi Automatic Diaphragm ) nevezték. A rendszert azonban nem alkalmazták széles körben, mivel a kamerákban bevezették az állandó látótükröt , amely a zár kioldása után visszatér működő helyzetébe. Ez arra kényszerítette a fejlesztőket, hogy az ugró rekesznyílást is önvisszaállítóvá tegyék, vagyis ne kelljen minden felvétel után felhúzni [26] . Ennek eredményeként a rekesznyílás a működtetés után automatikusan kinyílik, és a kereső folyamatosan világos képet jelenít meg teljes rekesznyílás mellett [20] [* 4] . A Szovjetunióban az önvisszatérő membránt eredetileg "villogónak", külföldön pedig "automatikusnak" nevezték ( eng. Fully Automatic Diaphragm, Fully Automatic Lens ) [30] . Ezért az első sorozat ilyen membránmeghajtóval rendelkező külföldi objektívei gyakran tartalmazták az „Auto” szót a névben: például a Nikkor Auto, az Auto-Takumar stb. A villogó membránnal rendelkező szovjet optika további „M” betűt kapott nevüket [31] .
A kamerákban az ugró rekesznyílást egy speciális mechanizmus zárja le a működési értékre, általában tükörhajtással kombinálva. Ebben az esetben a rugók vagy egy elektromágnes erejét használják , és nem a kioldógombot, ami kiküszöböli az ereszkedés simaságára gyakorolt hatást [16] . Az 1960-as évek eleje óta szinte minden külföldi tükörreflexes fényképezőgépet ugró rekesznyílással szereltek fel. A Zenit-Avtomat sorozat és az Almaz család szovjet „SLR -jei” hasonló mechanizmussal rendelkeztek, mivel ezeknek a kameráknak a K -tartója szerves részét képezte az ugró membrán és a meghajtó. A menetes "reflexkamerák" közül a Zenit-18 és a Zenit-19 ugrómembránnal volt felszerelve . A modern, ugró rekesznyílású objektívekben, amelyekben nincs gyűrű a beszereléshez, például a Canon EF esetében, a zárást egy elektromágnes végzi, amely egyidejűleg állítja be a működési értéket a kamera parancsainak megfelelően. Egyes fotórendszerekben, például a Nikon AI-S-ben, az ugró rekesznyílás mechanikus hajtása az automatikus zár-előválasztási és programozási módokban a működési érték kiválasztásának funkcióját is ellátja [32] .
Az ugrásszerű rekesznyílás javítja a fényképezés kényelmét, de megfosztja a fotóstól a mélységélesség vizuális felmérésének lehetőségét , mivel a keresőben lévő kép csak teljes rekeszérték mellett látható. A teljes képszabályozás érdekében a legtöbb tükörreflexes fényképezőgép rekesz-ismétlővel van felszerelve, szükség esetén kényszerzárással a munkaértékre [16] .
Az ugráló membrán mechanizmusa sok tekintetben hasonlít a központi fotózárhoz , és hasonló sebességgel rendelkezik. A klasszikus eszköz helyett, amikor az írisz diafragma minden lamelláját mindkét oldalon két csap tartja, gyorsabb mechanizmust alkalmaznak, amely csak a szirom egyik végét rögzíti [33] . Ebben az esetben a korona és a meghajtó csapok egymáshoz közel helyezkednek el, és az összes membránlapát másik vége szomszédos [23] . Ezek a tulajdonságok korlátozzák a pengék számát: az olcsó lencsék 6 vagy akár 5 lapátos membránnal vannak felszerelve, amelyek egy külön sokszöget alkotnak [34] . A gerendák ilyen keresztmetszete negatívan befolyásolja az optikai mintázat jellegét, ezért a drága optikát többlapos mechanizmusokkal látják el. Ha ugró rekesznyílással felszerelt objektíveket használ egy adapteren keresztül más fotórendszerek fényképezőgépein , a meghajtó nem működik [* 5] .
Az expozíció és a mélységélesség beállításán kívül a rekesznyílás arányának a rekesznyílással történő módosítása más fontos képparamétereket is befolyásol:
Így, ha a membrán zárva van, a diffrakciós korlát az aberrációk csökkenésével egyidejűleg növekszik [36] . Az objektív maximális felbontása közepes rekesznyílásoknál érhető el: f / 8-f / 11, amikor az aberráció és a diffrakció egyensúlyban van.