Aparatul de fotografiat - Evolutia aparatelor fotografice

Aparatul de fotografiat

. Evolutia aparatelor fotografice

Din timpuri stravechi si pana astazi, la baza tuturor stiintelor, a tuturor descoperirilor mai mari sau mai mici, se afla observarea fenomenelor naturale, urmata de o imitatie inteligenta a acestora. Nevoia, spiritul practic, curiozitatea, l-au indemnat pe om sa imite, sa repete, sa reporduca fenomenele observate in alte conditii, cu mijloace la indemana lui, in ajutorul lui.

Nu se stie cand si unde s-a zarit pentru prima oara jocul unor forme curioase pe un perete. Desigur trebuie sa fi fost intr-o tara calda, scaldata de lumina puternica a soarelui. Pentru a se feri de arsita, oamenii acopereau ferestrele si usile cu ceea ce astazi s-ar numi perdele groase, pentru ca inauntrul incaperilor sa domneasca umbra deasa si racoroasa. Dar iata ca se intampla sa fi ramas o mica crapatura printre perdele. Si se mai intampla ca cineva sa treaca pe ulita. Stupoare! Pe peretele opus crapaturii se vede omul trecand, dar cu capul in jos! Prima aplicatie practica a acestuia a fost urmarirea eclipselor solare si referiri in acest context se cunosc de prin anul 500 i.e.n. in indepartata China la Mo Tzu si in Grecia antica la Aristotel (384 -322 i.e.n.). totusi, prima mentiune scrisa despre acest fenomen cunoscuta pana in ziua de azi, se gaseste in lucrarile carturarului arab Ibn Al Haitan (956 - 1038), Alhazen in versiunea latina. Din textul lui reiese ca fenomenul era cunoscut si destul de raspandit in lumea carturarilor din acea vreme. Dupa aceasta data referirile si descrierile a ceea ce a inceput sa se numeasca "camera obscura", au devenit din ce in ce mai frecvente. Fizicianul si profesorul de matematici din Milano, Girolamo Cardano (1501 - 1576), introduce in gaura o "rotunjime facuta din sticla" o lentila conveza - obtinand o imagine mult mai luminoasa si mia clara. Urmeaza alte ameliorari, cum ar fi cea a lui Daniel Barbaro care propune in 1568 acoperirea marginilor lentilei, lasand numai o gaura mica la mijloc - diafragma de azi - pentru obtinerea unor imagini mai clare. In 1573 Igantio Danti recomanda utilizarea unei oglinzi concave pentru redresarea imaginii si in 1585 Giovani Battista Benedetti sugereaza adoptarea unei lentile biconvexe.

Dar toate aceste cunostinte nu circulau decat in lumea restransa a fizicienilor, astronomilor si matematicienilor. Cel care le-a dat o mare raspandire a fost omul de stiinta Giovani Battista Porta (1538 - 1615). Bogatia informatiilor date de Porta si talentul lui de a imbina date stiintifice cu sfaturi practice si aplicatii distractive (in cartea sa "Magiae naturalis", tradusa in principalele limbi europene si in araba, retiparita in nenumarate editii) au contribuit ca in mare masura "camera obscura" sa devina cunoscuta publicului obisnuit.

Din descrierile de pana acum reiese ca intr-adevar "camera obscura" era o camera, o odaie intr-o cladire si ca imaginea putea fi vazuta numai de cei care se aflau in incapere. Cu timpul, mai ales pentru realizarea unor lucrari topografice, camera obscura devine mai mica, portabila, putand fi instalata chiar si intr-un cort. Ne-a ramas o interesanta relatare, datorata lui Sir Henry Wattson, in care este descris cortul folosit de vestitul astronom german Johann Kepler (1571 - 1630) pentru a desena cu o mare precizie in toate detaliile un peisaj panoramic. Cu ajutorul unui telescop, imaginea era proiectata pe o hartie si Kepler, ghemuit in cortul intunecos, o reproducea desenand toate formele. Apoi cortul era invartit ca o moara de vant, in jurul axului si operatia era reluata pana cand se completa turul de orizont.

Dar micsorarea si portabilitatea camerei obscure merg si mai departe. Influentat de povestirile unui calator care vazuse in Spania cutii atat de mici incat puteau fi purtate sub o pelerina, invatatul iezuit din Wrzburg, Kaspar Schott (1608 - 1666), publica in a sa "Magia optica" (1657), prima descriere a unei mici camere obscure formata din doua cutii, dintre care una putin mai mica putea sa culiseze in cealata pentru obtinerea claritatii. Imaginea formata de un tub ajustabil care continea doua lentile convexe putea fi vazuta din exterior printr-o gaura, astfel ca nu mai era nevoie ca cineva sa intre in camera obscura.

Astfel de camere obscure din ce in ce mai mici, la care imaginea era vazuta din afara, sunt semnalate din ce in ce mai des in diferite tari. Interesant este faptul ca matematicianul francez Pierre Hrigone, in cursul sau editat in 1642 la Paris, descrie un "pocal magic" cu care gazda putea sa-si urmareasca musafirii fara ca acestia sa observe ceva. Razele de lumina intrau printr-o lentila convexa in piciorul pocalului, erau deviate de o oglinda fixata la 45 si imaginea se forma pe suprafata vinului alb si tulbure. Aflam astfel despre aplicarea inca din mijlocul secolului al XVII lea a pricipiului aparatelor reflex din ziua de azi. Cel mai asiduu inovator si constructor de camere obscure cu si fara oglinda pare sa fi fost calugarul Johann Zahn din Wrzburg care intr-o carte a sa din anul 1685 prezinta desene si schite de tipuri diferite si este primul care propune utilizarea geamului mat pentru formarea imaginii. Helmut Gernsheim, un ilustru cercetator al istoriei fotografice, scrie urmatoarele in careta sa "The history of photography": "ca marime si constructie, aparatele lui Zahn sunt prototipuri ale aparatelor cutie si reflex din secolul al XIX lea. Este intr-adevar remarcabil ca nici un progres n-a fost realizat pana la mijlocul secolului XIX:in 1685 aparatul a fost gata si astepta (aparitia) fotografiei".

Camerele obscure de cele mai diferite constructii si marimi, chiar si in stil rococo erau foarte raspandite si utilizate in topografie in scopuri civile si militare, in reproduceri exacte de desene, harti si gravuri la scari diferite, chiar si in medicina pentru desene anatomice cat mai precise.

Iata deci ca la mijlocul secolului XVIII "aparatul"era foarte cunoscut si raspandit. El avea aproape toate componentele esentiale: obiective din ce in ce mai evoluate si de diferite distante focale, oglinda montata la 45 pentru reflex, posibilitatea de reglare a claritatii, geam mat din sticla fina pentru redarea cat mai acurata a imaginii. Au existat si tendinte de "miniaturizare", astfel ca unele camere obscure puteau fi montate in pahare, carti, bastoane sau chiar in brose. Nu mai era de facut decat un pas: permanentizarea imaginii, prinderea ei in capcana unor procese chimice.

. Principalele parti componente

Schematic, orice aparat fotografic este alcatuit din urmatoarele componente: corpul aparatului, magazia cu sistemul de antrenare a peliculei fotosensibile, obiectivul, sistemul de obturare si vizorul. Corpul aparatului fotografic este format din camera obscura pe care sunt fixate obiectivul, vizorul si alte accesorii. Camera obscura poate fi de tip rigid sau extensibil, cu burduf.

Fiecare model constructiv a fost impus de formatul imaginii negative sau de cel al dimensiunii aparatului. Din punct de vedere geometric, imaginea fotografica data de obiectiv este de forma circulara, din care, prin decupajul ramei apratului fotografic sau a celui de marit in laborator, se obtine formatul dorit: patrat, cu raportul laturilor 1/1 sau dreptunghiular cu raportul 2/3.

De cele mai multe ori marimea formatului cliseului determina si dimensiunile aparetului fotografic.
Magazia cuprinde sistemul de inmagazinare si de transport al materialului fotosensibil, format dintr-o serie de piese si dispozitive de mare importanta aertru buna functionare a aparatului. Magazia poate fi solidarea cu carcasa aparatului sau atasabila cand este denumita caseta. Casetele au rolul de a proteja emulsia materialuluji fotosensibil impotriva luminii si sunt realizate in doua variante: pentru placi fotografice si pentru planfilme, rolfilme, etc. Casetele pentru placi nu se pot incarca decat la intuneric, pe cand acelea pentru plan filme, rol filme sau filme inguste de cinematograf, se pot incarca si la lumina zilei, ele avand ambalaje protectoare. Pentru unele tipuri de aparate fotografice se furnizeaza casete speciale, etanse, care se pot schimba intre ele in orice moment, chiar la lumina zilei. Dispozitivul de transport, asociat la aparatele moderne si cu armarea orburatorului, cuprinde canalul filmului, placa presoare si rolele sau tamburele dintate, care asigura avansarea filmului.

Aparatele de fotografiat la care magazia este solidara cu carcasa au fie o fereastra contor, fie un disc numerotat care indica numarul imaginii trase, precum si felul materialului fotosensibil.

Obiectivul reprezinta un sistem optic deosebit de complex, constituit din mai multe elemente de baza numite lentile. O lentila este on corp de sticla optica limitat de doua suprafete sferice .

Intrucat cu o singura lentila nu se poate obtine o imagine de calitate, datorita unor defecte ale acestora numite aberatii (astigmatism, aberatie cromatica, aberatie de sfericitate, distorsiune, coma, curbura imaginii), s-a ajuns la concluzia ca un obiectiv trebuie sa fie format din mai multe lentile, care sa reprezinte an final echivalentul unei lentile convergente groase. Formarea imaginii printr-o asemenea lentila este prezentata in figura.

In scopul imbunatatirii calitatii imaginii, majoritatea obiectivelor sunt formate din 4-10 lentile, dintre care unele dintre ele sunt lipite cu o rasina transparenta numiota "balsam de Canada ". Obiectivele moderne sunt acoperite acum cu unul sau mai multe straturi antireflectante, ceea ce le confera datorita unor fenomene de interferenta o culoare albastruie-rosiatica. Acest tratament impiedica producerea reflexelor pe interfata lentilelor, fara a dauna in cazul in care se fotografiaza pe materilal sensibil in culori.

Exista o mare varietate de obiective, prezentate sud diferite denumiri comerciale.Important este gradul de corejare a aberatiilor lor. In functie de caracteristicile lor specifice putem mentiona: obiectivul acromat, aplanat, anastigmat, etc., fiecare creat pentru anumite scopuri (portret, peisaj).
De multe ori pe montura obiectivului sunt indicate luminozitatea si distanta focala.
Luminozitatea, indicata de primul grup de cifre, arata capacitatea maxima a unui obiectiv de lumina materialul fotosensibil (pelicula).
Aceasta depinde in principal de marimea deschiderii utile a diafragmei si de distanta focala F. De exemplu, daca deschiderea utila este de 25mm, iar distansa focala este de 50mm, atunci luminozitatea =25/50=1:2 sau mai simplu 2.

Distanta focala sau lungimea focala a obiectivului reprezinta cea mai mica distanta intre lentila si planul emulsiei fotosensibile la care se obtine clar imaginea unui obiect situat la infinit. Ea este aproximativ egala cu lungimea diagonalei imaginii pentru cazul obiectivului numit normal. De distanta focala a obiectivului depinde marimea elementelor din imagine. De exemplu obiectivele cu distante focale scurte (superangulare ) redau elementele la o scara mica in raport cu obiectivul normal.

Important este faptul ca, cu cat distanta focala este mai lunga (80-1000mm), cu atat scade unghiul vizual al imaginii cat si profunzimea adica intervalul in care apare clar imaginea obiectelor aflate de o parte si de alta a distantei pentru care a fost reglat obiectivul.

-Sistemul de obturare (obturatorul) are rolul de a doza durata iluminarii stratului fotosensibil ibn timpul fotografierii.
Diafragma ( blanda) este dispozitivul destinat dozarii cantitatii de lumina care intra in aparat , intocmai ca robinetul unei conducte de apa. Ea limiteaza deschiderea relativa a obiectivului, aceasta fiind indicata pe montura lui sub forma unui sir de numere , ca de exemplu: 1; 1,4; 2: 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32; 45; 64.
Aceasta este scara internationala pentru indicii diafragmei; trecerea de la o treapta la alta se obtine prin multiplicarea cu √2=1,41; de pilda 4x1,41=5,6. O trapta admite de doua ori mai multa lumina fata de treapta urmatoare si pe jumatate fata de cea precedenta. Cu alte cuvinte, daca se utilizeaza diafragma 5,6, cu un timp de expunere de 1/100 s, pentru diafragma imediat urmatoare (8) timpul de expunere va trebui dublat la 1/50 s, iar pentru diafragma precedenta de 4 timpul de expunere se va reduce la jumatate, adica 1/200 s.

Prin inchiderea si deschiderea diafragmei (diafragmare) se realizeaza 2 operatii de o importanta esentiala in fotografie:
a) se adapteza luminozitatea obiectivului la conditiile de expunere impuse de iluminarea subiectului fotografiat;
b) se mareste profunzimea campului de claritate al obiectivului cu cat diafragma este mai inchisa si invers.

La obiectivele moderne intervalul de claritate este indicat pe montura lor. De pilda, la un obiectiv pus la punct la distanta de 3 m, cand se fotografiaza cu o diafragma de 1:8 zona clara este cuprinsa intre 2-6 m. profunzimea se mai poate citi si in tabelele aflate in prospectele aparatelor foto.
Tipurile de diafragme obisnuite pot fi: o placuta cu orificii circulare, intalnita la aparatele fotografice mai vechi (box); un disc cu orificii (revolver) cu care sunt echipate aparatele simple si diafragma iris, constuita din mai multe lamele subtiri metalice sau din material plastic, astfel incat prin inchidere sa formeze un orificiu cu diametru variabil.
Obiectivele moderne ale aparatelor cu vizare prin obiectiv sunt echipate cu diafragme perfectionate, care regleaza automat deschiderea in raport cu sensibilitatea filmului si iluminarea subiectului fotografiat.
Obturatorul este un mecanism care permite luminii sa patrunda prin obiectiv si sa impresioneze materialul fotosensibil un anumit timp. Numarul si ordinea timpilor de expunere cuprind o gama de viteze pentru instantanee incepand de la 1 s pana 1/2000 s uneori chiar si mai scurte. Timpii uzuali sunt cuprinsi insa intre 1/30 - 1/250 s.

Scara timpilor este in concordanta cu scara diafragmelor si anume: 1/1, , , 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/ 250, 1/500, 1/1000, 1/2000, adica tot cu raportul 2 intre trepte.
Constructiv, obturatoarele se impart in 2 mari grupe
a) obturatoarele dispuse in fata sistemului optic (oturatorul aditional cu perdea si oturatourl disc) sau intre lentilele sitemului optic (obturatorul central);
b) obturatoele dispuse pe suprafata de formare a imaginii (obturatoare de placa).

Tipurile de obturatoare obisnuite echipeaza majoritatea aparatelor fotografice.

Obturatorul disc are cel mai simplu mecanism si se monteaza in fata sau in spatele obiectivului, avand un singur timp de expunere 1/25 sau 1/30 s. Obturatorul central se armeaza pentru declansare fie manual, fie odata cu avansarea filmului in aparat. Permite viteze de expunere pentru instantanee intre 1 s 1/500 s.

Obturatorul cu placa (perdea) este construit dintr-o perdea de panza neagra, cauciucata, opaca, care se infasoara pe un tambur si se elibereaza prin apasarea unui buton, de catre un arc spiral. I se mai spune "obturator de placa" sau focal si are o "fanta" de a carei viteza de deplasare depinde timpul de expunere. Perdeaua se afla in imediata apropiere a stratului fotosensibil.

Obturatorul cu perdea prezinta, in general, avantajul de a lucra cu timpi scurti de expunere (pana la 1/2000 s), dar si unele dezavantaje. Astfel, la temperaturi joase, perdeaua se misca mai incet, iar la fotografierea subiectelor in miscare rapida, imaginea acestora poate aparea deformata, de asemenea marginea cliseelor poate aparea in anumite cazuri expusa neuniform.

Gama timpilor de expunere indicati pe aparat cuprinde o serie de litere si cifre care au urmatoarea semnificatie, dupa tara producatoere a aparatului: Z - zeit = timp de poza lung; D - dauer = durata; T - time = timp; D - dlinosti = durata; B - beliebig = oarecare, dupa dorinta, 1/20 - 1/500 s; Instantaneu (1 - 1/2000 s).

Perfectionarile recente au produs obturatoare electronice, care indeplinesc si functia de diafragma automata, precum si obturatoare sincronizate care comanda, la deschiderea lor, si iluminarea limpii blitz.

Pozitia de sincronizare este insemnata pe butonul gravat cu viteze de obturare, cu X - pentru lampile fulger electronice (blitz) si cu F - pentru lampile flash cube (fulger chimic cu foita de magneziu).
Anexele optice ale obiectivelor au fost create pentru a extinde aplicarea procedeelor fotografice in diferite cazuri de fotografiere. Din categoria acestora fac parte:
Lentilele aditionale, care sunt montate in partea frontala a unui obiectiv in scopul modificarii distantei focale a acestuia. Ele pot fi de mai multe feluri: convergente sau pozitive (proxare), care scurteaza distanta focala a obiectivului fiind folosite la marirea imaginii obiectelor, reproduceri etc; divergente sau negative (distare), care maresc distanta focala a obiectivului permitand folosirea lui ca superangular, cu unghiul de camp marit. Lentilele au indicat pe montura puterea exprimata in dioptrii, cu semnul plus (+) la cele convergente si minus (-) la cele divergente.

Tuburile si inelele de prelungire, confectionate de obicei din metal usor, permit de asemenea marirea distantei focale a unui obiectiv normal. Ele se monteaza prin insurubare, intre aparatul de fotografiat si obiectiv, punerea la punct a imaginii facandu-se fie pe baza de tabele oarbe, fie pe geamul mat la aparatele de tip reflex. In locul tuburilor de prelungire si a inelelor intermediare se poate procura in acelasi scop un burduf extensibil.

Filtrele de lumina sau cele fotografice colorate, au rolul de a corecta prin unele deficiente de redare a culorilor pe filmele alb - negru si de a obtine anumite efecte speciale. Asezate in calea razelor luminoase incidente lasa sa treaca radiatiile proprii unor culori si absorb, in functie de densitatea lor o anumita cantitate din radiatiile culorilor complementare. Filtrele acestea sunt formate din lamele de sticla colorate in masa lor, sau dintr-o pelicula de gelatina colorata montata intr-o rama metalica adaptabila obiectivului.

Ecranele de difuzare permit obtinerea la fotografiere a unei imagini semidifuze, formata in realitate din 2 imagini usor suprapuse, una din ele avand contururile absolut clare, iar cea de-a doua usor estompata. Ecranele de difuzare pot fi constituite din lentile de sticla, circulare sau patrate, cu suprafete gravate cu cercuri concentrice sau alte figuri geometrice regulate. In lipsa lentilelor de sticla se pot folosi tesaturi de voal si matase.
Parasolarul este o piesa cu aspect de palnie, care se monteaza in fata obiectivului pentru a schimba directia razelor luminoase ce cad oblic, impiedicand reflexia lor care ar strica claritatea imaginii.