Полуавтоматическое управление экспозицией

Полуавтоматическое управление экспозицией — термин, описывающий ручную установку корректной экспозиции в фотоаппаратах и кинокамерах при помощи сопряжённого встроенного экспонометра. От полностью ручного управления отличается автоматическим согласованием перемещения органов управления с отображением результатов экспозамера. При автоматическом управлении экспозицией один или оба экспозиционных параметра подбираются без участия человека.

Полуавтоматическое управление получило распространение в 1957—1958 годах, когда появились встроенные экспонометры, механически или электрически связанные с органами управления экспозиционными параметрами.

В современных фотоаппаратах такой режим управления экспозицией называется «ручным» (англ. Manual) и обозначается буквой «M». При этом правильное сочетание экспозиционных параметров подбирается при вращении органов управления совмещением стрелки экспонометра с центральным индексом на жидкокристаллических дисплеях в видоискателе или на верхней ЖК-панели.

Принцип работы

Оба экспозиционных параметра (выдержка и диафрагма) выставляются вручную, а их правильное сочетание определяется по стрелочной или светодиодной индикации встроенного экспонометра фотоаппарата. Такой индикатор отображает отклонение от нормальной экспозиции в сторону недодержки или передержки, а его центральное положение соответствует корректной экспозиции. Встречаются также системы, в которых требуется совмещение стрелки экспонометра со стрелкой, механически связанной с кольцом диафрагмы или диском выдержки (Canon F-1, Nikon FM3A). В киносъёмочных аппаратах устанавливается только диафрагма, поскольку выдержка, зависящая от угла раскрытия обтюратора, при постоянной частоте киносъёмки неизменна.

Полуавтоматической такая установка называется потому, что требует действий оператора, но при этом за счёт сопряжения органов управления с экспонометром позволяет «автоматически» выбирать правильную экспопару при «нулевой» индикации. Поэтому в отечественном фотоаппаратостроении такие камеры иногда назывались «индикаторными». Диск выдержек (регулятор частоты киносъёмки) и кольцо диафрагмы при такой конструкции соединяются с переменными резисторами цепей экспонометра, которые настроены таким образом, что правильная экспопара всегда соответствует среднему положению стрелки гальванометра или светодиода. Ввод светочувствительности осуществляется дополнительным переменным резистором. При этом не требуется никаких исполнительных механизмов, что позволяет осуществлять «полуавтомат» на простых механических камерах.

В аппаратуре с TTL-экспонометрами для повышения точности и оперативности измерения индикация помещается в поле зрения видоискателя. В случае реализации TTL-измерения при рабочем значении диафрагмы (англ. Stop Down Metering), как это было в большинстве отечественных камер, сопряжение кольца диафрагмы с экспонометром не требовалось, поскольку её значение учитывалось автоматически за счёт изменения интенсивности проходящего света. При измерении на максимальном отверстии (англ. Full Aperture Metering) требуется механическая или электрическая передача положения кольца диафрагмы и светосилы сменного объектива в экспонометр, как это реализовано в большинстве байонетов.

По сравнению с ручной установкой экспозиции с помощью отдельного («Ленинград-4») или несопряжённого экспонометра («Зенит-Е», «Киев-88 TTL») полуавтоматическая установка экспозиции более оперативна и происходит без отрыва взгляда от видоискателя.

Вот как описан процесс определения экспозиции с помощью первого советского шкального полуавтоматического фотоаппарата «Восход»:

А теперь представьте, что вы в лодке на реке. Из-за поворота реки неожиданно показался летящий на подводных крыльях белоснежный катер. Прекрасный кадр! Надо быстро действовать! На «Восходе» надо лишь поворотом дистанционного кольца установить объектив на символ «Пейзаж» и, наблюдая в визире за катером, повернуть кольцо диафрагмы до совмещения стрелки гальванометра с индексом — фотоаппарат к съёмке готов. А если бы у вас был не «Восход», а, скажем, всем хорошо известный, замечательный, но не автоматизированный фотоаппарат «Зоркий-6», пришлось бы на глаз оценить световые условия, вспомнить значение чувствительности заряженной плёнки и, сообразив, какое сочетание выдержки и диафрагмы наиболее подходящее, установить их на фотоаппарате, затем ещё произвести визирование и наводку на резкость по дальномеру. Очевидно, пришлось бы затратить гораздо больше времени, и очень возможно, что вы просто не успели бы снять этот интересный кадр, а если бы и успели, то не могли бы гарантированы, что в спешке сумели бы правильно установить выдержку, диафрагму и дистанцию

— Фотоаппарат «Восход» А. Авдонин, К. Гольдин, инженеры ЛОМО. Журнал «Наука и жизнь», 1966 г.

Экспокоррекция

Полуавтоматическое измерение не требует устройств ввода экспокоррекции, поскольку для компенсации особенностей нестандартных сюжетов достаточно изменить один из параметров экспопары. Точная величина отклонения от измеренной экспозиции при этом определяется по отклонению стрелки или миганию светодиодов. Так, в фотоаппарате Pentax K1000 правильной экспозиции соответствует строго горизонтальное положение стрелки гальванометра, а нижний и верхний края прорези, в которую она проецируется в видоискателе, соответствуют недодержке или передержке (экспокоррекции) на 1 ступень соответственно. Экспонометр фотоаппарата Nikon FM2 отображает отклонение от измеренной экспозиции свечением светодиодов. Горящий центральный светодиод соответствует нулевой экспокоррекции, а одновременное загорание центрального и одного из крайних светодиодов обозначает недодержку или передержку в 1 ступень и более. Мигание одного из крайних светодиодов при непрерывном свечении центрального, обозначает отклонение меньше 1 ступени.

Современные фотоаппараты с жидкокристаллической индикацией кроме центрального индекса, обозначенного «0», снабжаются шкалой отклонения от измеренной экспозиции, которую можно использовать для точной установки экспокоррекции. Как правило, такая шкала обладает диапазоном от -2 до +2 ступеней с шагом в 1/3 ступени.

Компенсация ошибок измерения производится, в большинстве случаев, нанесением дополнительных индексных меток шкалы ввода светочувствительности. Например, экспонометры Photomic фотоаппаратов Nikon F и Nikon F2 таким способом учитывают светопропускание сменных фокусировочных экранов.

Применение в различной аппаратуре

Первые сопряжённые экспонометрические устройства, приспособленные для полуавтоматической установки экспозиции, были основаны на внешнем селеновом фотоэлементе (фотоаппараты «Киев-10», «Зенит-4»; кинокамеры «Кварц»), и не нуждались в элементах питания. Часто сопряжённые селеновые экспонометры выполнялись съёмными, как это было сделано в фотоаппаратах Nikon F или Canonflex. С распространением малогабаритных CdS фоторезисторов появились заобъективные системы светоизмерения, впервые реализованные в японском фотоаппарате «Topcon RE-Super», а в СССР в кинокамерах «Красногорск», фотоаппарате «Киев-15», а затем «Зенит-TTL». Встроенные TTL-экспонометры в большинстве случаев делались сопряжёнными и предусматривали полуавтоматическую установку экспозиции.

Первые советские фотоаппараты с полуавтоматической установкой экспозиции — шкальный «Восход», дальномерные «ФЭД-10» и «ФЭД-11» («ФЭД-Атлас»), однообъективные зеркальные фотоаппараты «Зенит-4» («Зенит-6»), «Зенит-5» (1964 год).

Полуавтоматическая установка экспозиции использовалась в отечественных однообъективных зеркальных фотоаппаратах — «Зенит-16», «Зенит-TTL», «Зенит-12», «Зенит-19», «Киев-19», «Киев-20».

За рубежом полуавтоматическая установка экспозиции была реализована в большинстве зеркальных фотоаппаратов с начала 1960-х годов. Наиболее известные из них: Nikon F, F2, Nikon FM, FM2, Canon F-1, Pentax Spotmatic, Pentax K1000 и камеры семейства Praktica. Такой же принцип установки экспозиционных параметров использовался в дальномерных фотоаппаратах фирмы Leica («Leica M4», «Leica M5», «Leica M6», «Leica MP»). С появлением режимов автоматического управления экспозицией: приоритет диафрагмы, приоритет выдержки, а также программного, полуавтоматическая установка осталась обязательным атрибутом фото- и киноаппаратуры, дожив до сегодняшнего времени в большинстве цифровых фотоаппаратов под названием «ручного» режима.

Плёночные фотоаппараты, в которых полуавтоматическая установка экспозиции была единственным режимом, оснащались механическим затвором и оставались полностью работоспособными при отсутствии элементов питания, которые требуются только для работы экспонометра.

Большинство автоматических камер при отключенной автоматике позволяют устанавливать экспозицию в полуавтоматическом режиме. Камеры начального уровня и простейшие, как правило, лишены такой возможности.

В то же время, конструкция многих полуавтоматических фотоаппаратов послужила основой для автоматических камер («Зенит-19» → автомат с приоритетом диафрагмы «Зенит-18»). Имел место и обратный процесс, когда на базе автоматического «Зенит-Автомат» был создан полуавтоматический «Зенит-14».

См. также

• Автоматическое управление экспозицией
• Экспонометр
• TTL-экспонометр

Литература

• Фомин А. В. § 5. Основные узлы и механизмы фотоаппаратов // [media-shoot.ru/books/Fomin-spravochnik_fotografija.pdf Общий курс фотографии] / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 25—43. — 256 с. — 50 000 экз.

• Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 18—20. — 447 с.

• М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с.

• Г. Андерег, Н. Панфилов. Глава VIII. Экспонометрирование // Справочная книга кинолюбителя / Д. Н. Шемякин. — Л.,: «Лениздат», 1977. — С. 192—199. — 368 с.

Ссылки

• [www.photohistory.ru/index.php?pid=1207248177863260 Этапы развития отечественного фотоаппаратостроения. Фотоаппарат «ФЭД-10» и «ФЭД-11» («ФЭД-Атлас»)]
• [www.zenitcamera.com/archive/zenit-4/index.html Линия фотоаппаратов «ЗЕНИТ-4».]
• [www.sovietcamera.su/src/Zenit4_manual.pdf «ЗЕНИТ-4». Руководство по эксплуатации.]
• [www.zenitcamera.com/mans/zenit-ttl/zenit-ttl.html «Зенит-TTL». Инструкция по эксплуатации.]
• [homepage.ntlworld.com/joechan/manuals/leicamanuals.html Инструкции к фотоаппаратам «Leica»]

Отрывок, характеризующий Полуавтоматическое управление экспозицией

[Из 400000 человек, которые перешли Вислу, половина была австрийцы, пруссаки, саксонцы, поляки, баварцы, виртембергцы, мекленбургцы, испанцы, итальянцы и неаполитанцы. Императорская армия, собственно сказать, была на треть составлена из голландцев, бельгийцев, жителей берегов Рейна, пьемонтцев, швейцарцев, женевцев, тосканцев, римлян, жителей 32 й военной дивизии, Бремена, Гамбурга и т.д.; в ней едва ли было 140000 человек, говорящих по французски. Русская экспедиция стоила собственно Франции менее 50000 человек; русская армия в отступлении из Вильны в Москву в различных сражениях потеряла в четыре раза более, чем французская армия; пожар Москвы стоил жизни 100000 русских, умерших от холода и нищеты в лесах; наконец во время своего перехода от Москвы к Одеру русская армия тоже пострадала от суровости времени года; по приходе в Вильну она состояла только из 50000 людей, а в Калише менее 18000.]
Он воображал себе, что по его воле произошла война с Россией, и ужас совершившегося не поражал его душу. Он смело принимал на себя всю ответственность события, и его помраченный ум видел оправдание в том, что в числе сотен тысяч погибших людей было меньше французов, чем гессенцев и баварцев.


Несколько десятков тысяч человек лежало мертвыми в разных положениях и мундирах на полях и лугах, принадлежавших господам Давыдовым и казенным крестьянам, на тех полях и лугах, на которых сотни лет одновременно сбирали урожаи и пасли скот крестьяне деревень Бородина, Горок, Шевардина и Семеновского. На перевязочных пунктах на десятину места трава и земля были пропитаны кровью. Толпы раненых и нераненых разных команд людей, с испуганными лицами, с одной стороны брели назад к Можайску, с другой стороны – назад к Валуеву. Другие толпы, измученные и голодные, ведомые начальниками, шли вперед. Третьи стояли на местах и продолжали стрелять.
Над всем полем, прежде столь весело красивым, с его блестками штыков и дымами в утреннем солнце, стояла теперь мгла сырости и дыма и пахло странной кислотой селитры и крови. Собрались тучки, и стал накрапывать дождик на убитых, на раненых, на испуганных, и на изнуренных, и на сомневающихся людей. Как будто он говорил: «Довольно, довольно, люди. Перестаньте… Опомнитесь. Что вы делаете?»
Измученным, без пищи и без отдыха, людям той и другой стороны начинало одинаково приходить сомнение о том, следует ли им еще истреблять друг друга, и на всех лицах было заметно колебанье, и в каждой душе одинаково поднимался вопрос: «Зачем, для кого мне убивать и быть убитому? Убивайте, кого хотите, делайте, что хотите, а я не хочу больше!» Мысль эта к вечеру одинаково созрела в душе каждого. Всякую минуту могли все эти люди ужаснуться того, что они делали, бросить всо и побежать куда попало.
Но хотя уже к концу сражения люди чувствовали весь ужас своего поступка, хотя они и рады бы были перестать, какая то непонятная, таинственная сила еще продолжала руководить ими, и, запотелые, в порохе и крови, оставшиеся по одному на три, артиллеристы, хотя и спотыкаясь и задыхаясь от усталости, приносили заряды, заряжали, наводили, прикладывали фитили; и ядра так же быстро и жестоко перелетали с обеих сторон и расплюскивали человеческое тело, и продолжало совершаться то страшное дело, которое совершается не по воле людей, а по воле того, кто руководит людьми и мирами.
Тот, кто посмотрел бы на расстроенные зады русской армии, сказал бы, что французам стоит сделать еще одно маленькое усилие, и русская армия исчезнет; и тот, кто посмотрел бы на зады французов, сказал бы, что русским стоит сделать еще одно маленькое усилие, и французы погибнут. Но ни французы, ни русские не делали этого усилия, и пламя сражения медленно догорало.
Русские не делали этого усилия, потому что не они атаковали французов. В начале сражения они только стояли по дороге в Москву, загораживая ее, и точно так же они продолжали стоять при конце сражения, как они стояли при начале его. Но ежели бы даже цель русских состояла бы в том, чтобы сбить французов, они не могли сделать это последнее усилие, потому что все войска русских были разбиты, не было ни одной части войск, не пострадавшей в сражении, и русские, оставаясь на своих местах, потеряли половину своего войска.
Французам, с воспоминанием всех прежних пятнадцатилетних побед, с уверенностью в непобедимости Наполеона, с сознанием того, что они завладели частью поля сраженья, что они потеряли только одну четверть людей и что у них еще есть двадцатитысячная нетронутая гвардия, легко было сделать это усилие. Французам, атаковавшим русскую армию с целью сбить ее с позиции, должно было сделать это усилие, потому что до тех пор, пока русские, точно так же как и до сражения, загораживали дорогу в Москву, цель французов не была достигнута и все их усилия и потери пропали даром. Но французы не сделали этого усилия. Некоторые историки говорят, что Наполеону стоило дать свою нетронутую старую гвардию для того, чтобы сражение было выиграно. Говорить о том, что бы было, если бы Наполеон дал свою гвардию, все равно что говорить о том, что бы было, если б осенью сделалась весна. Этого не могло быть. Не Наполеон не дал своей гвардии, потому что он не захотел этого, но этого нельзя было сделать. Все генералы, офицеры, солдаты французской армии знали, что этого нельзя было сделать, потому что упадший дух войска не позволял этого.
Не один Наполеон испытывал то похожее на сновиденье чувство, что страшный размах руки падает бессильно, но все генералы, все участвовавшие и не участвовавшие солдаты французской армии, после всех опытов прежних сражений (где после вдесятеро меньших усилий неприятель бежал), испытывали одинаковое чувство ужаса перед тем врагом, который, потеряв половину войска, стоял так же грозно в конце, как и в начале сражения. Нравственная сила французской, атакующей армии была истощена. Не та победа, которая определяется подхваченными кусками материи на палках, называемых знаменами, и тем пространством, на котором стояли и стоят войска, – а победа нравственная, та, которая убеждает противника в нравственном превосходстве своего врага и в своем бессилии, была одержана русскими под Бородиным. Французское нашествие, как разъяренный зверь, получивший в своем разбеге смертельную рану, чувствовало свою погибель; но оно не могло остановиться, так же как и не могло не отклониться вдвое слабейшее русское войско. После данного толчка французское войско еще могло докатиться до Москвы; но там, без новых усилий со стороны русского войска, оно должно было погибнуть, истекая кровью от смертельной, нанесенной при Бородине, раны. Прямым следствием Бородинского сражения было беспричинное бегство Наполеона из Москвы, возвращение по старой Смоленской дороге, погибель пятисоттысячного нашествия и погибель наполеоновской Франции, на которую в первый раз под Бородиным была наложена рука сильнейшего духом противника.



Для человеческого ума непонятна абсолютная непрерывность движения. Человеку становятся понятны законы какого бы то ни было движения только тогда, когда он рассматривает произвольно взятые единицы этого движения. Но вместе с тем из этого то произвольного деления непрерывного движения на прерывные единицы проистекает большая часть человеческих заблуждений.
Известен так называемый софизм древних, состоящий в том, что Ахиллес никогда не догонит впереди идущую черепаху, несмотря на то, что Ахиллес идет в десять раз скорее черепахи: как только Ахиллес пройдет пространство, отделяющее его от черепахи, черепаха пройдет впереди его одну десятую этого пространства; Ахиллес пройдет эту десятую, черепаха пройдет одну сотую и т. д. до бесконечности. Задача эта представлялась древним неразрешимою. Бессмысленность решения (что Ахиллес никогда не догонит черепаху) вытекала из того только, что произвольно были допущены прерывные единицы движения, тогда как движение и Ахиллеса и черепахи совершалось непрерывно.
Принимая все более и более мелкие единицы движения, мы только приближаемся к решению вопроса, но никогда не достигаем его. Только допустив бесконечно малую величину и восходящую от нее прогрессию до одной десятой и взяв сумму этой геометрической прогрессии, мы достигаем решения вопроса. Новая отрасль математики, достигнув искусства обращаться с бесконечно малыми величинами, и в других более сложных вопросах движения дает теперь ответы на вопросы, казавшиеся неразрешимыми.
Эта новая, неизвестная древним, отрасль математики, при рассмотрении вопросов движения, допуская бесконечно малые величины, то есть такие, при которых восстановляется главное условие движения (абсолютная непрерывность), тем самым исправляет ту неизбежную ошибку, которую ум человеческий не может не делать, рассматривая вместо непрерывного движения отдельные единицы движения.
В отыскании законов исторического движения происходит совершенно то же.
Движение человечества, вытекая из бесчисленного количества людских произволов, совершается непрерывно.
Постижение законов этого движения есть цель истории. Но для того, чтобы постигнуть законы непрерывного движения суммы всех произволов людей, ум человеческий допускает произвольные, прерывные единицы. Первый прием истории состоит в том, чтобы, взяв произвольный ряд непрерывных событий, рассматривать его отдельно от других, тогда как нет и не может быть начала никакого события, а всегда одно событие непрерывно вытекает из другого. Второй прием состоит в том, чтобы рассматривать действие одного человека, царя, полководца, как сумму произволов людей, тогда как сумма произволов людских никогда не выражается в деятельности одного исторического лица.
Историческая наука в движении своем постоянно принимает все меньшие и меньшие единицы для рассмотрения и этим путем стремится приблизиться к истине. Но как ни мелки единицы, которые принимает история, мы чувствуем, что допущение единицы, отделенной от другой, допущение начала какого нибудь явления и допущение того, что произволы всех людей выражаются в действиях одного исторического лица, ложны сами в себе.
Всякий вывод истории, без малейшего усилия со стороны критики, распадается, как прах, ничего не оставляя за собой, только вследствие того, что критика избирает за предмет наблюдения большую или меньшую прерывную единицу; на что она всегда имеет право, так как взятая историческая единица всегда произвольна.
Только допустив бесконечно малую единицу для наблюдения – дифференциал истории, то есть однородные влечения людей, и достигнув искусства интегрировать (брать суммы этих бесконечно малых), мы можем надеяться на постигновение законов истории.
Первые пятнадцать лет XIX столетия в Европе представляют необыкновенное движение миллионов людей. Люди оставляют свои обычные занятия, стремятся с одной стороны Европы в другую, грабят, убивают один другого, торжествуют и отчаиваются, и весь ход жизни на несколько лет изменяется и представляет усиленное движение, которое сначала идет возрастая, потом ослабевая. Какая причина этого движения или по каким законам происходило оно? – спрашивает ум человеческий.
Историки, отвечая на этот вопрос, излагают нам деяния и речи нескольких десятков людей в одном из зданий города Парижа, называя эти деяния и речи словом революция; потом дают подробную биографию Наполеона и некоторых сочувственных и враждебных ему лиц, рассказывают о влиянии одних из этих лиц на другие и говорят: вот отчего произошло это движение, и вот законы его.
Но ум человеческий не только отказывается верить в это объяснение, но прямо говорит, что прием объяснения не верен, потому что при этом объяснении слабейшее явление принимается за причину сильнейшего. Сумма людских произволов сделала и революцию и Наполеона, и только сумма этих произволов терпела их и уничтожила.
«Но всякий раз, когда были завоевания, были завоеватели; всякий раз, когда делались перевороты в государстве, были великие люди», – говорит история. Действительно, всякий раз, когда являлись завоеватели, были и войны, отвечает ум человеческий, но это не доказывает, чтобы завоеватели были причинами войн и чтобы возможно было найти законы войны в личной деятельности одного человека. Всякий раз, когда я, глядя на свои часы, вижу, что стрелка подошла к десяти, я слышу, что в соседней церкви начинается благовест, но из того, что всякий раз, что стрелка приходит на десять часов тогда, как начинается благовест, я не имею права заключить, что положение стрелки есть причина движения колоколов.
Всякий раз, как я вижу движение паровоза, я слышу звук свиста, вижу открытие клапана и движение колес; но из этого я не имею права заключить, что свист и движение колес суть причины движения паровоза.
Крестьяне говорят, что поздней весной дует холодный ветер, потому что почка дуба развертывается, и действительно, всякую весну дует холодный ветер, когда развертывается дуб. Но хотя причина дующего при развертыванье дуба холодного ветра мне неизвестна, я не могу согласиться с крестьянами в том, что причина холодного ветра есть раэвертыванье почки дуба, потому только, что сила ветра находится вне влияний почки. Я вижу только совпадение тех условий, которые бывают во всяком жизненном явлении, и вижу, что, сколько бы и как бы подробно я ни наблюдал стрелку часов, клапан и колеса паровоза и почку дуба, я не узнаю причину благовеста, движения паровоза и весеннего ветра. Для этого я должен изменить совершенно свою точку наблюдения и изучать законы движения пара, колокола и ветра. То же должна сделать история. И попытки этого уже были сделаны.