Основними вузлами і механізмами фотоапаратів крім об'єктива є: светонепроницаемая камера, касетна частина, затвор, видошукач, фокусировочное і транспортує пристрої.
Світлонепроникна камера об'єднує об'єктивну і касетну частина фотоапарата. Камера повинна бути абсолютно світлонепроникності, щоб світло не потрапляло на фотоматеріал, який перебуває в фотоапараті. Фотографічні камери бувають складними і жорсткими. Перші мають складаний хутро, а другі являють собою замкнуту коробку. Для складаний камери велике значення має максимальне розтягнення хутра. Чим більше розтягнення хутра, тим більша зображення можна отримати за допомогою цієї камери.
Касетна частина розташовується в протилежному об'єктиву частини світлонепроникної камери і являє собою касети, в які в темряві поміщають фотоматеріал. Касета захищає фотоматеріал від впливу світла і фотоапарат можна заряджати на світлі.
Касети для фотопластинок представляють собою плоску світлонепроникну коробку з висувною заслінкою. Вони бувають одинарними, розрахованими на одну платівку або плоску плівку, і подвійними, розрахованими на дві пластинки або плівки.
Подвійні касети мають всередині світлонепроникну перегородку, з двох сторін якої поміщаються пластинки або плоскі плівки і відповідно дві заслінки. Ці касети при зарядці вставляються в пази задньої стінки камери. Розмір касет залежить від формату фотокамери. Вони бувають формату 13 х 18 см і більше.
При необхідності отримання негативу меншого формату застосовуються вкладиші. При зйомці портретів на документи використовують прилади, які називаються мультиплікаторами, які дозволяють на одній плівці отримати кілька негативів.
Касети для перфорованої 35 мм плівки діляться на одне - і двоциліндрові.
Одноциліндрові касети складаються з одного циліндра, в який поміщається котушка, яка містить 1,65 м перфорованої плівки. Зарядний кінець плівки пропускається через щілину, розташовану в боковій стінці циліндра і обклеєну оксамитом для захисту плівки від попадання світла. На обох кінцях циліндра є кришки. Випускаються і пластмасові касети з однією кришкою. Двоциліндрові касети складаються з двох засувається один в одного порожнистих циліндра з вирізами. У внутрішній циліндр вставляється котушка з плівкою. Такого типу касети можуть бути використані тільки в апаратах, що мають спеціальне пристосування для відкривання щілини касети.
Затвор - це механізм, призначений для точного дозування часу освітлення світлочутливого шару в процесі фотографічної зйомки. Час, протягом якого світло діє на фотоматеріал, називається витримкою.
Державним стандартом для радянських фотоапаратів встановлений наступний ряд моментальних витягів: 1; -у; -g-; -gg-. IP Т2б. W; W; Ш сек- Більш тривалі витримки затвори дають від руки.
Затвори фотоапаратів діляться на дві основні групи: центральні, розташовані в повітряному проміжку між лінзами об'єктива або в безпосередній близькості з фотооб'єктивом, і для штор, розташовані поблизу площини фотоплівки.
Центральні затвори мають фор му плоскою круглою коробки, всередині якої знаходиться механізм затвора і тонкі металеві пелюстки, що закривають об'єктив. Число пелюсток може бути різним, але зазвичай воно не перевищує п'яти. Свою назву центральні вони отримали тому, що відкривають отвір об'єктива від центру до країв, а закривають в зворотному напрямку - від країв до центру.
Стулки центрального затвора рухаються досить швидко, однак на повне їх відкриття і закриття потрібен якийсь час. Тому повний цикл роботи затвора складається з трьох фаз: відкриття затвора - tо; повне відкриття затвора - t, закриття затвора -tз. Таким чином, весь час роботи затвора Т = tо + t + t3. Це час можна зобразити у вигляді діаграми (рис. 16), де на горизонтальній осі показано час, а на вертикальній - ступінь відкриття затвора в процентах до повного відкриття.
Прямокутник A A 'D' D графічно зображує цикл роботи ідеального затвора, в якому не витрачається час на рух стулок, а коефіцієнт його корисної дії дорівнює 100%. Трапеція ABCD є графічним зображенням циклу роботи реального затвора. Відношення площі трапеції до площі прямокутника становить коефіцієнт корисної дії затвора (к. П. Д.), Який в середньому у центральних затворів дорівнює 60-80%. Центральні затвори мають такими недоліками: досить незначна мінімальна витримка 1/500 сек не дозволяє фотографувати швидко рухомі предмети, так як утворюється зсув зображення, а отже, нерізкість деталей рухомого об'єкту;
центральний затвор в більшості випадків становить одне ціле з об'єктивом, тому застосовувати змінні об'єктиви важко, заміна об'єктива вимагає заміни затвора, що ускладнює систему змінних об'єктивів і значно підвищує їх вартість.
Для усунення першого недоліку центральних затворів в даний час застосовуються електронні центральні затвори. У звичайних центральних затворах витримка регулюється анкерним регулятором, який витримує на певний час привід пелюсток на фазі повного відкриття затвора. Механізм електронних затворів містить конденсатор, опір (одне або декілька), електромагніт і батарею живлення. Стулки затвора у відкритому положенні утримуються протягом заданого часу електромагнітом. Це час регулюється періодом зарядки конденсатора за допомогою опору, включеного послідовно. Після зарядки конденсатора до певного рівня подача струму на електромагніт припиняється і стулки закриваються. Завдяки цьому електронні системи мають досить швидким дією і можуть встановлювати витримку до 1/1000 сек і навіть менше.
В даний час велика увага приділяється питанню спрощення застосування змінних об'єктивів в фотоапаратах з центральними затворами. У фотоапаратах «Зеніт-5» і «Зеніт-6» центральний затвор жорстко зміцнюється в камері, а змінні об'єктиви - знімні і розташовуються перед затвором. При такій установці затвора центральний пучок світла пропускається затвором далі, ніж похилі пучки, що йдуть до країв кадру. Щоб уникнути нерівномірності в розподілі освітленості по кадру, при конструюванні об'єктивів такого типу задня лінза об'єктива повинна бути порівняно малого діаметра і розташовуватися майже впритул до пелюсток затвора, ірисова ж діафрагма - ближче до останньої лінзі об'єктиву.
Переваги центральних затворів: рівномірне освітлення по всьому кадру;
відсутність спотворень при зйомці рухомих об'єктів;
можливість зйомки з імпульсними лампами при будь-яких витягах;
висока стійкість проти температурних коливань.
Шторні затвори складаються з металевої або матер'яної прогумованої шторки зі щілиною або двох зарухалися шторок.
Величина витримки регулюється зміною ширини щілини і швидкістю руху шторок. Мінімальна витримка, що забезпечується шторними затворами, 1/1250 - 1/1500 сек.
У фотоапараті «Київ-10» і «Київ-11» застосовується віяловий затвор. Він складається з двох металевих шторок, кожна з яких в свою чергу складається з трьох пелюсток, що складаються у вигляді віяла. Коли одна шторка затвора складається, відкриваючи кадрове вікно, інша - розходиться, закриваючи його.
Коефіцієнт корисної дії шторних і віялових затворів досягає 95%.
Недоліки шторних затворів:
кадр експонується не по всій поверхні одночасно, як у центральних затворів, а від одного його краю до іншого, що при зйомці швидко рухомих предметів призводить до деякого спотворення їх контурів на зображення (в віялових затворах ці спотворення менші);
імпульсні лампи можна застосовувати тільки при витримці, неменшою ніж 1/25 - 1/30 - сек, так як при більш коротких витримках щілину затвора в повному обсязі відкриває кадрове вікно і частина кадру залишається неекспонованої.
Переваги шторних затворів:
короткі мінімальні витримки (1/1250 - 1/1500 сек), які
дозволяють фотографувати швидко рухомі об'єкти; швидкість зміни об'єктивів.
Видошукач - це пристрій фотоапарата, що служить для визначення кордонів кадру щодо простору, зображуваного об'єктивом. Він допомагає вибрати найкращу точку зйомки, композиційно побудувати кадр. Видошукач повинен обмежувати простір, точно відповідне кадру, який виходить на фотоматеріалі. Але так як видошукач розташований на деякій відстані від об'єктива, то його оптична вісь не збігається з оптичною віссю об'єктива, а це призводить до розбіжностей кордонів зображення, що спостерігається в видошукачі, з межами зображення, що проектується об'єктивом на світлочутливий шар.
Щоб зменшити це розбіжність, зване параллаксом, видошукачі розраховуються так, щоб вони обмежували дещо менший кадр, ніж на негативі, в цьому випадку зображення, що отримується в видошукачі на краю кадру на негативи, не зрізається.
Видошукачі діляться на рамкові і оптичні. Оптичні видошукачі в свою чергу поділяються на дзеркальні і телескопічні.
Рамковий видошукач (рис. 17, а) складається з двох прямокутних рамок різного розміру, розташованих на певній відстані одна від одної. Такий видошукач розташовують угорі або збоку фотокамери. Розмір великий рамки дорівнює розміру кадру даної камери. За об'єктом спостерігають з боку малої рамки, яку наближають до ока настільки, щоб в проекції боку обох рамок збіглися. За допомогою таких видошукачів можна фотографувати 11. на рівні очей.
Дзеркальний видошукач складається з двох збірних лінз і непрозорого дзеркала (рис. 17, б). Лінзи розташовані під прямим кутом один до одного, а дзеркало встановлюється під кутом 45 ° до .оптіческім осях обох лінз. Одна лінза розташована у вертикальній площині і є об'єктивом. Зображення від цієї лінзи за допомогою дзеркала відкидається на другу лінзу, яка розташована в горизонтальній площині і служить для розглядання зображення.
Основним недоліком їх є те, що дзеркальні видошукачі дають яскраве, але сильно зменшене і дзеркально звернене (справа наліво) зображення. Крім того, за зображенням в таких видошукачах спостерігають зверху, для чого фотоапарат доводиться опускати до рівня грудей, що іноді призводить до перспективних спотворень.
Телескопічний видошукач (рис. 17, в) складається також з двох лінз: розсіює (об'єктив) і збирає (окуляр). Такий видошукач дає яскраве, зменшене зображення з правильним розташуванням сторін і дозволяє вести спостереження на рівні очей.
Оптичні видошукачі встановлюються в більшості сучасних фотоапаратів. У нових типах фотоапаратів застосовують видошукачі з підсвічується (світиться) обмежує рамкою. Часто на рамку наносяться ще так звані параллактические позначки, що показують, куди і наскільки зсувається обмежується поле, якщо об'єкт зйомки розташований не на «нескінченності», а на близькій відстані від об'єктива.
Далекоміри - пристрої, що служать для наведення об'єктива на різкість. У більшості сучасних фотоапаратів різкість наводиться переміщенням об'єктива вздовж оптичної осі.
У павільйонних фотоапаратах різкість наводиться переміщенням касетної частини апарату. Точність наведення на різкість в різних але конструкції фотоапаратах контролюється по-різному. В апаратах, забезпечених матовим склом, ступінь різкості зображення визначається спостереженням за ним на матовому склі. Якщо на оправі об'єктива нанесена шкала відстаней, то встановлюють об'єктив на поділку шкали, що відповідає відстані до об'єкту, що знімається. В цьому випадку зазвичай допускається деяка помилка при оцінці відстані.
Сучасні фотоапарати забезпечуються дальномерами, які служать для точного автоматичного визначення відстані до об'єкту, що знімається і для контролю за різкістю зображення.
Принцип пристрою і дії далекоміра наведено на рис. 18.
Далекомір складається з двох дзеркал: напівпрозорого. яке пропускає приблизно половину падаючого на нього світла і така ж кількість відображає, і встановленого від нього на певній відстані дзеркала 3, що обертається навколо осі 2. Спостереження предмета ведеться через напівпрозоре дзеркало.
В оці спостерігача зображення утворюється двома пучками променів: одним (I), які пройшли через прозоре дзеркало, а іншим (II або III), відбитим спочатку від дзеркала 3, а потім від дзеркала I. При положенні дзеркала 3, коли на нього падає від предмета промінь у напрямку II, очей спостерігача бачить два зображення предмета. При повороті дзеркала 3 в положення, при якому промінь піде у напрямку III, зображення предмета в оці спостерігача зіллється в одне. В цьому випадку об'єктив буде наведено на різкість. Якщо далекомір забезпечений шкалою і стрілкою, то при наведенні об'єктива на різкість можна визначити відстань до об'єкта зйомки.
Відстань між дзеркалами називається базисом далекоміра. Чим більше базис далекоміра, тим вище точність його роботи.
В сучасних недзеркальних фотоапаратах ( «ФЕД», «Київ», «Зоркий») використовуються внутрібазние далекоміри. Внутрібазние далекоміри мають два вхідних вікна, відстань між центрами яких становить базис далекоміра. Для визначення відстані до об'єкту, що знімається вимірюється кут між променями, що з'єднують потрібну точку об'єкта з центрами вхідних вікон далекоміра. Цей кут називається параллактическим. Він вимірюється поєднанням в поле зору двох видимих зображень. На шкалі далекоміра існує більше величини кута, а відстані. Сам далекомір механічно пов'язаний з оправою об'єктиву, який автоматично встановлюється на певну дистанцію.
У ряді фотоапаратів далекомір суміщений з видошукачем. У таких фотоапаратах одночасно з наведенням на різкість проводиться і вибір кордонів кадру.
Далекоміри дзеркальних апаратів об'єднані з дзеркальним видошукачем, в яких наведення на різкість оцінюється по матовому склу. Для підвищення точності наведення застосовується колективна лінза, яка представляє собою плоско-опуклу лінзу, або лінзу Френеля (ступінчаста лінза).
При наведенні об'єктива на різкість по матовому склу можна оцінювати різкість одночасно і в центрі, і по краях кадру. Але наведення на різкість по матовому склу вимагає участі не тільки зору, але і пам'яті, т. Е. Потрібно пам'ятати, яким було зображення при іншому положенні об'єктиву - більш-менш різким. І якщо фокусування не зраджувати, то при розгляданні зображення на матовому склі можна стверджувати, що зображення має найкращу різкість.
Щоб полегшити наведення на різкість, в деяких моделях фотоапаратів ( «Старт», «Салют») використовуються фокусировочниє клини. У центрі матового скла робиться невелике заглиблення круглої форми, в якому містяться два невеликих прозорих скляних клина з кутом при вершині 5-8 °. Вони розташовуються вершинами в протилежні сторони.
Частина спостережуваного зображення розподіляється в межах кола, утвореного клинами і чітко розділеного навпіл. Будь-яку характерну лінію в об'єкті зйомки під час фокусування розташовують перпендикулярно лінії розділу, і наводку на різкість продовжують до тих пір, поки лінії не будуть прилягати в одну. Контури зображення в межах кожного півкола збігаються тоді, коли зображення на матовому склі досягає граничної різкості.
У фотоапараті «Київ-10» для фокусування зображення застосовується мікрорастр. Це фокусировочное пристрій розміщується у вигляді гуртка в центральній частині дзеркального видошукача. Мікрорастр являє собою прозору пластинку, що складається з безлічі дрібних тригранних призм, орієнтованого, них в різних площинах. У той момент, коли площина зображення проходить через вершини призм, зображення на мікрорастр виходить різким, в іншому випадку відбувається роздвоєння зображення. Перевага мікрорастр перед матовим склом полягає в тому, що різкість зменшується значніше, ніж на матовому склі. Мікрорастр дозволяє досить швидко і надійно визначати положення площини різкого зображення.
Транспортує пристрій (механізм протягування стрічки) застосовується у фотоапаратах для точного переміщення роликового плівки на 1 кадр після зйомки. У малоформатних фотоапаратах плівка пересувається за допомогою зубчастого барабана або зубчастого колеса, зубці яких входять в перфорацію. Привід транспортує пристрої є і приводом затвора. При перемотуванні плівки на 1 кадр одночасно зводиться затвор. Найбільш досконалими є важеля і курок приводи, але в деяких моделях фотоапаратів застосовується і кругла рифлена головка.
У середньоформатних фотоапаратах, що випускаються раніше, за допомогою головки повертається приймальня котушка і на неї намотується плівка з ракордов, яка переміщається на один кадр, коли в наглядовій вікні, розташованому в задній стінці фотоапарата, з'являється чергова цифра.
У більш досконалих середньоформатних фотоапаратах є пристрої, автоматично зупиняють рух плівки при перемотуванні на 1 кадр.