Focal-Plane-Verschluss

Ein Fokusflugzeug. Die Metallläden fliegen vertikal.

Im Kamera -Design, a Focal-Plane-Verschluss (Fps) ist eine Art Fotografie Verschluss das ist unmittelbar vor dem positioniert Fokusebene der Kamera, dh direkt vor dem fotografischen Film oder Bildsensor.

Zwei-Kultur-Fensterläden

Die traditionelle Art der Fokusebene Verschluss in 35 mm Kameras, Pionierarbeit von Leitz zur Verwendung in seiner Leica -Kameras, verwendet zwei Verschlussvorhänge aus undurchsichtigem, gummierten Stoff, die horizontal über die Filmebene laufen. Bei langsameren Verschlusszeiten öffnet sich der erste Vorhang (normalerweise) von rechts nach links, und nach der erforderlichen Zeit mit geöffnetem Verschluss schließt der zweite Vorhang die Blende in die gleiche Richtung. Wenn der Verschluss wieder gespannt ist, werden die Verschlussvorhänge zurück in ihre Ausgangspositionen bewegt, um freigelassen zu werden.

Verschluss der Schwerpunkte, niedrige Geschwindigkeit

Focal-Plane-Verschluss bei niedriger Geschwindigkeit

Abbildung 1: Das schwarze Rechteck repräsentiert die Rahmenöffnung, durch die die Belichtung hergestellt wird. Es wird derzeit vom ersten Verschlussvorhang bedeckt, der rot gezeigt wird. Der zweite in Grün gezeigte Verschluss ist auf der rechten Seite.

Figur 2: Der erste Verschlussgänge bewegt sich vollständig nach links, sodass die Belichtung hergestellt werden kann. Zu diesem Zeitpunkt wird der Blitz zum Schießen gebracht, wenn man befestigt ist und dazu bereit ist.

Figur 3: Nach der erforderlichen Belastung bewegt sich der zweite Verschluss nach links, um die Rahmenöffnung abzudecken. Wenn der Verschluss wiedergegeben wird, werden die Verschlussvorhänge für die nächste Belichtung auf die rechte Seite zurückgezogen.

Dies ist nur eine grafische Darstellung; Die tatsächlichen Mechanismen sind viel komplexer. Zum Beispiel rollen die Verschlussvorhänge tatsächlich auf und aus Spulen auf beiden Seiten der Rahmenöffnung, um so wenig Platz wie möglich zu nutzen.

Schnellere Verschlusszeiten werden durch den zweiten Vorhang erreicht, bevor der erste vollständig geöffnet wurde. Dies führt zu einem vertikalen Schlitz, der horizontal durch den Film reist. Eine schnellere Verschlusszeit erfordern einfach einen schmaleren Schlitz, da die Geschwindigkeit der Fahrt der Verschlussvorhänge normalerweise nicht variiert.

Verschluss der Schwerpunkte, hohe Geschwindigkeit

Focal-Plane-Verschluss bei hoher Geschwindigkeit

Abbildung 1: Das schwarze Rechteck repräsentiert die Rahmenöffnung, durch die die Belichtung hergestellt wird. Es wird derzeit vom ersten Verschlussvorhang bedeckt, der rot gezeigt wird. Der zweite in Grün gezeigte Verschluss ist auf der rechten Seite.

Figur 2: Der erste Verschlussvorhang beginnt sich nach links zu bewegen, so dass die Belichtung hergestellt werden kann. Da die Belichtung eine sehr schnelle Verschlusszeit erfordert, bewegt sich der zweite Vorhang in einer festgelegten Entfernung vom ersten.

Figur 3: Der erste Verschlussvorhang fährt weiterhin über die Frame -Blende, gefolgt vom zweiten Vorhang. Es wäre sinnlos, mit dieser Verschlusszeit einen elektronischen Blitz zu verwenden, da der Blitz kurzer Dauer nur eine sehr kleine Menge des Rahmens freigibt, da der Rest entweder vom ersten oder zweiten Verschlussvorhang abgedeckt ist.

Figur 4: Der erste Verschlussvorhang bewegt sich, dicht gefolgt von dem zweiten Vorhang, der nun die Rahmenöffnung vollständig bedeckt. Wenn der Verschluss wiedergegeben wird, werden beide Verschlussvorhänge für die nächste Belichtung auf die rechte Seite zurückgezogen.

Vertikale Reisenläden

Vertikaler-fokaler Verschlussfeuer bei 1/500 Sekunden-die Lücke zwischen den Vorhängen ist in der Nähe des Bodens deutlich sichtbar.

Die modernsten 35 mm und digitalsten SLR Kameras verwenden jetzt vertikale Travel Metal Blade -Fensterläden. Diese funktionieren genau so wie die horizontalen Fensterläden, aber aufgrund der kürzeren Entfernung müssen die Verschlussblätter reisen (24 mm im Gegensatz zu 36 mm), die Verschlussblätter können in kürzerer Zeit über das Filmebene fahren. Dies kann zu schnelleren Blitzsynchronisationsgeschwindigkeiten führen, als mit dem Horizontal-Curtan-Fokusebene-Verschluss möglich sind, und der Verschluss kann zuverlässig höhere Geschwindigkeiten liefern (bis zu 1/12000 Sekunde).[1]

Vorteile

Einer der Vorteile von Fokusflugzeugen ist, dass der Verschluss in den Körper einer Kamera eingebaut werden kann zentraler Verschluss hineingebaut.

Ein weiterer Vorteil des Fokusebenen-Verschlusses ist, dass ihre schnellsten Geschwindigkeiten ziemlich hoch sind: 1/4000 Sekunden[2] 1/8000 Sekunde,[3][4] oder sogar 1/12000 Sekunde;[1] viel höher als die 1/500 Sekunde der typischen Blattläder.[5] (Sehen Der quadratische Metall-Blatt-Fokus-Ebene-Verschluss und Die Suche nach höherer Geschwindigkeit, unter.)

Nachteile

Ein "lanender" 1920er Jahre Dixi Rennauto. Die Verzerrung wird durch ein Stall abwärts in der Brennebene (nach oben in der Szene) verursacht.
Zwei Abschnitte des Rahmens sind anders ausgesetzt Aufgrund eines Blitz Streik, der während der Exposition auftrat. Ein ähnlicher Effekt tritt auf, wenn elektronischer Blitz verwendet wird, wenn der Verschluss schneller eingestellt ist als X-Sync.

Der Hauptnachteil des Fokusebenen-Verschlusses ist, dass ein haltbarer und zuverlässiges Gerät ein komplexes (und oft teures) Gerät ist. Während das Konzept eines reisenden Schlitzverschlusses einfach ist, ist ein moderner FP -Verschluss ein computergestützter mikrosekunde genaue Timer.[6] regierende Untergrammmassen exotischer Materialien,[7] Hunderten von unterzogen gs Beschleunigung,[8] Bewegen mit Mikron Präzision,[9] Choreografiert mit anderen Kamerasystemen[10] für mehr als 100.000 Zyklen.[11] Deshalb werden FP -Fensterläden in kompakten oder selten gesehen Zielen und schiessen Kameras.

Darüber hinaus hat der typische Verschluss in der Schwerpunkte Ebene Blitzsynchronisationsgeschwindigkeiten das sind langsamer als die 1/500 s des typischen Blattschließers,[12] Denn der erste Vorhang muss sich vollständig öffnen und der zweite Vorhang darf nicht schließen, bis der Blitz abgefeuert wurde. Mit anderen Worten, die sehr schmalen Schlitze der schnellen Geschwindigkeiten werden nicht ordnungsgemäß ausgesetzt. Die schnellste X-Sync-Geschwindigkeit einer 35-mm-Kamera beträgt traditionell 1/60 s für horizontale FP-Fensterläden vom Typ Leica-Typ und 1/125 s für FP-FP-Typen vom Typ senkrecht.[13][14][15] Moderne FP-Fensterläden haben die X-Sync auf 1/300 s unter Verwendung von exotischen ultral-starken Materialien und Computersteuerung sowie 1/8000 s durch elektronische Handschleife erhöht. (Sehen Die Suche nach höherer Geschwindigkeit und Brechen der X-Sync-Barriere, unter.)

Hauptartikel: Rolltor

Fokusebenenläden können auch Bildverzerrungen von sehr schnell bewegenden Objekten erzeugen oder wenn sie schnell gepannt werden, wie in der beschrieben Rolltor Artikel. Ein großer relativer Unterschied zwischen einer langsamen Wischgeschwindigkeit und einem schmalen Vorhangschlitz führt zu einer karikaturistischen Verzerrung, da eine Seite des Rahmens in einem merklich späteren Zeitpunkt als die andere und die Zwischenbewegung des Objekts abgebildet ist.

Für einen horizontalen FP-Verschluss vom Typ horizontaler Leica wird das Bild gedehnt, wenn sich das Objekt in die gleiche Richtung wie die Verschlussvorhänge bewegt, und zusammengedrückt, wenn sie in die entgegengesetzte Richtung von ihnen wandert. Für einen Abwärts-firmeneigenen FP-Verschluss am vertikalen quadratischen Typ lehnt sich die Oberseite des Bildes vor.[16][17] Tatsächlich ist die Verwendung von Lehnen, um den Eindruck der Geschwindigkeit in der Illustration zu verleihen, eine Karikatur der Verzerrung, die durch die langsamen vertikalen FP -Fensterläden von Großformatkameras aus der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts verursacht wird.[18]

Elektrooptische Fensterläden

Anstatt relativ langsam bewegende mechanische Verschlussvorhänge zu verwenden, elektrooptischen Geräten wie z. Pockel -Zellen kann als Fensterläden eingesetzt werden. Obwohl sie nicht häufig verwendet werden, vermeiden sie die Probleme, die mit den Einschränkungen von Flash-Synchronisation und Bildverzerrungen im Zusammenhang mit der Bewegung des Objekts verbunden sind, vollständig zu Problemen. Solche Fensterläden sind wesentlich teurer als mechanische Fensterläden.

Verschluss der Rotary Focal-Ebene

Neben den horizontalen Leica- und vertikalen FP -FP -Fensterläden existieren andere FP -Fensterläden. Am bekanntesten ist der Rotations- oder Sektor -FP -Verschluss. Das Rotationsscheibenverschluss ist häufig in Filmfilmkameras, aber selten in stillen Kameras. Diese drehen eine runde Metallplatte mit einem Sektorausschnitt vor dem Film. Theoretisch können Rotationsläden ihre Geschwindigkeiten steuern, indem sie den Sektorausschnitt (durch Verwendung von zwei überlappenden Platten und Variieren der Überlappung vergrößern) und/oder durch das Spenden der Platte schneller oder langsamer.[19] Der Einfachheit halber haben die meisten noch Kamera -Drehläden feste Ausschnitte und variieren die Spinngeschwindigkeit. Das Olympus Stift f und Pen Ft (1963 und 1966, beide aus Japan) Halbrahmen 35 mm SLRs, die eine halbkreisförmige Titanplatte bis 1/500 s gedreht hat.[20]

Halbkreisförmige Rotationsläden haben auch den Vorteil einer unbegrenzten X-Sync-Geschwindigkeit, aber alle Rotations-FP-Fensterläden haben den Nachteil der für den Plattenspin erforderlichen Masse. Das Univex Quecksilber (1938, US) Halbrahmen 35 mm Kamera hatte eine sehr große Kuppel, die die Oberseite des Hauptkörpers herausragte, um seinen 1/1000 s Rotary -Verschluss aufzunehmen.[21] Sie erzeugen auch eine sehr ungewöhnliche Verzerrung bei sehr hoher Geschwindigkeit, da das Expositionswischwischwuchs gewinnt. Die Masse kann durch Ersetzen von Schaufeln von Blattscheiben durch die Platte reduziert werden, aber dann wird der Rotations -FP -Verschluss im Wesentlichen zu einem regelmäßigen Bladed FP -Verschluss.[22]

Drehender Verschluss der Drum Focal-Ebene

Zurück in der Widelux -F7 -Panoramablickkamera, wo der Schlitzverschluss im Film verläuft
Vorderansicht der Widelux, die den rotierenden Linsenzylinder zeigt

Die drehende Trommel ist ein ungewöhnlicher FP -Verschluss, der in mehreren Spezialitäten verwendet wurde Panoramakameras wie die Panon Widelux (1959, Japan) und KMZ Horizont (1968, Sowjetunion).[23] Anstatt ein extrem kurzes zu verwenden Brennweite (weiter Winkel) Objektiv Um ein extra breites Sichtfeld zu erreichen, haben diese Kameras eine mittelscheide Linse in einer Trommel mit einem hinteren vertikalen Schlitz. Da die gesamte Trommel horizontal auf den hinteren Knotenpunkt des Linsens dreht, wischt sich der Schlitz ein extra weites Bild auf den Film, das gegen eine gekrümmte Brennebene gehalten wird.[24] Die Widelux erzeugte ein 140 ° breites Bild in einem 24 × 59 mm -Rahmen an 135 Film Mit einem Lux 26 mm 1: 2,8 Objektiv und einer kontrollierten Verschlusszeit durch variierende Drehzahl auf einer festen Schlitzbreite.[25][26]

Im Kodak Cirkut (1907, wir) und Globus Globuscope (1981, US) Kameras, die gesamte Kamera und das Objektiv drehten sich, als der Film in die entgegengesetzte Richtung am Schlitz vorbeigezogen wurde. Das Globuscope erzeugte einen 360 ° Betrachtungswinkel Bild in einem 24 × 160 mm -Rahmen auf 135 Film mit einer 25 -mm -Linse und verstellbare Schlitzbreite mit einer konstanten Drehzahl.[27][28][29]

Drehende FP -Fensterläden produzieren Bilder mit ungewöhnlich Verzerrung wo sich das Image Center auf den Betrachter zu wecken scheint, während sich die Peripherie zu krümmen scheint, weil sich das Sichtfeld des Objektivs ändert, wenn sie schwebt. Diese Verzerrung wird verschwinden, wenn das Foto auf einer kreisförmigen gebogenen Stütze montiert und mit dem Auge in der Mitte betrachtet wird.[30] Drehende Fensterläden müssen sich ebenfalls reibungslos drehen. Andernfalls führt eine ungleichmäßige Exposition zu hässlichen vertikalen Streifen im Bild. Da die Rotation einige Sekunden dauern kann, unabhängig von der Verschlusszeit, sollte die Kamera stativ montiert sein. Aus dem gleichen Grund kann Flash mit diesen Kameras nicht verwendet werden.[31]

Diese Kameras werden häufig zum Fotografieren großer Gruppen von Menschen verwendet (z. B. das „Schul“ -Foto). Zu diesem Zweck sind die Probanden in einem verkürzten Halbkreis mit der Kamera in der Mitte angeordnet, sodass alle Probanden gleich von der Kamera entfernt sind und die Kamera gegenüberliegen. Sobald die Belichtung hergestellt und verarbeitet wurde, zeigt der Panorama -Druck alle in einer geraden Linie, die in die gleiche Richtung gerichtet ist. Die im Hintergrund vorhandene Verzerrung verrät die Technik.[32]

Geschichte und technische Entwicklung

Der Frühste Daguerreotype (erfunden 1839) Fotografische Kameras hatten keine Fensterläden, da die mangelnde Empfindlichkeit des Prozesses und die kleinen Öffnungen der verfügbaren Öffnungen Linsen bedeutete, dass die Belichtungszeiten in vielen Minuten gemessen wurden. Ein Fotograf kann die Belichtungszeit problemlos steuern, indem sie die Objektivkappe oder den Stecker der Kameraobjektiv entfernen und zurückgeben.[33]

Während des 19. Jahrhunderts ersetzte ein erhöhter Sensitivitätsprozess einen anderen und größere Apertures-Objektive wurden verfügbar, die Expositionszeiten wurden auf Sekunden und dann auf Fraktionen von Sekunden verkürzt. Expositionssteuerungsmechanismen wurden zu einem notwendigen Zubehör und dann zu einer Standard -Kamera -Funktion.[34]

Ein-Curtan-Fokus-Ebene-Verschluss

Der früheste verarbeitende Verschluss war der Drop -Shutter[35] der 1870er Jahre. Dies war ein Zubehör Guillotine-ähnliches Gerät -Eine Holzplatte mit Schlitzausschnitt vor dem Kameraobjektiv, das mit einer kontrollierten Geschwindigkeit die Schwerkraft gesunken ist. Als der Schlitz das Objektiv passierte, "wisch" er die Belichtung auf die fotografische Platte.[33] Mit Gummibändern, um die Tropfengeschwindigkeit zu erhöhen, konnte eine Verschlusszeit von 1/500 oder 1/1000 s erreicht werden. Eadweard Muybridge Gebrauchte Fensterläden dieser Art in seinem berühmten Trabpferdstudium.[36]

In den 1880er Jahren waren die abgebildeten Accessoire -Verschlussboxen für den Objektiv verfügbar,[37] enthält einen gummierten Seidentuchvorschlag (auch als blind bezeichnet) mit einer oder mehreren Breite, die um zwei parallele Trommeln verwunden und mit Quellen einen Schlitz von einer Trommel zur anderen ziehen. Diese Fensterläden boten eine breite Palette von Verschlusszeiten, indem sie die Federspannung einstellten und eine Schlitzbreite auswählen.[38]

1883, Ottomar Anschüttz (Deutschland) patentierte eine Kamera mit einem internen Rollerblind -Verschlussmechanismus direkt vor der fotografischen Platte. Somit wurde der Fokusflugzeug in moderner erkennbarer Form geboren.[39] Goerz Herstellung der ANSCHUtz -Kamera (Deutschland) als erste FP -Shutter -Kamera der Produktion im Jahr 1890.[40] Francis Blake erfand eine Art Fokusflugzeug-Verschlusskamera bis 1889, die Verschlusszeiten von 1/2000 Sekunden lang erreichte und zahlreiche Stopp-Action-Fotos zeigte.[41] Beachten Sie, dass in der Fokusebene einer scheinbar einmaligen William England-Kamera im Jahr 1861 ein abschließender Mechanismus mit einem einstellbaren Schlitz verwendet wurde. Dies gilt als der erste FP-Verschluss jeglicher Art.[36]

Einer Vorhang, vertikales Reisen, feste Breitenschlitz, Fokusebenenläden mit einstellbarer Federspannung und Schlitzbreitauswahl blieben in großen und mittleren Formatkameras für das nächste halbe Jahrhundert beliebt. Die Linse eines einzelnen Vorhangs FP Shutter -Kamera muss seine Objektivkappe einschalten, wenn der Verschluss gespannt ist. Andernfalls wird der Film doppelt freigelegt, wenn der Ausschnitt des Blinden das Filmtor erneut passt. Ein Kamera-montierter FP-Shutter-Hauptvorteil gegenüber dem konkurrierenden Verschenken Blattläder war die Fähigkeit, einen sehr schmalen Schlitz zu verwenden, um eine Aktion zu bieten, die 1/1000 Sekundensplatzgeschwindigkeit zu einem Zeitpunkt anbietet, als Blattläden bei 1/250 s ausgestiegen sind - obwohl die verfügbaren zeitgleichenden ISO 1 bis 3 äquivalente Geschwindigkeitsemulsionen die Möglichkeiten zur Nutzung der Nutzung beschränkten hohe Geschwindigkeiten.[42]

Diese älteren Fensterläden löschten die Exposition jedoch ziemlich langsam, selbst unter der höchsten verfügbaren Federspannung, da der empfindliche Vorhang zu fragil war, um die notwendigen beschleunigten Schocks zu überleben, um sich schneller zu bewegen. Der große relative Unterschied zwischen einer langsamen Abwärts -Wischgeschwindigkeit und einem schmalen Vorhangschlitz führte zu einer karikaturistischen Verzerrung sehr schnell bewegender Objekte, anstatt ihre Bewegung wirklich zu frieren. (Siehe Abschnitt 4: "Nachteile", oben.)

Folmer und Schwing (USA) waren der berühmteste Befürworter von Einzelvorhang -FP -Fensterläden mit ihrem großen Formatblattfilm Graflex Einzellinsenreflex- und Grafikpressekameras von 1905 bis 1973. ihre häufigsten 4 × 5-Zoll 1+1⁄2 zu 1⁄8 Zoll und bis zu sechs Federspannungen für einen Geschwindigkeitsbereich von 1/10 bis 1/1000 Sekunden.[43][44][45]

Duca-Typ-Dual-Curtan-Fokus-Plane-Verschluss

Verschlussvorhänge von a Zorki 1c, ähnlich wie Leica II

1925 die Leica A (Deutschland) 35 mm Die Kamera wurde mit einem Dual-Cloth-Klopfen, horizontaler Reiselit und Fokusebene-Verschluss eingeführt.[46][47] Ein Dual -Vorhang -FP -Verschluss hat keine vorgeschnittenen Schlitze und die Federspannung ist nicht einstellbar. Der Belichtungsschlitz wird gebildet, indem der erste Vorhang auf eine Trommel öffnen und dann den zweiten Vorhang von einer zweiten Trommel nach einer Zeitverzögerung des Uhrwerks geschlossen wird (Stellen Sie sich zwei überlappende Fensterschatten vor) und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit (technisch gesehen beschleunigen sich die Vorhänge immer noch beschleunigen sich immer noch leicht) über das Filmtor. Schnellere Verschlusszeiten werden durch das Timing des zweiten Verschlussvorhangs erbracht, um früher nach dem Öffnen des ersten Vorhangs zu schließen und den Schlitz zu verengen, der den Film abweist (siehe schematische Figuren oben). Dual-Vorhang-FP-Fensterläden sind selbstkappend; Die Vorhänge sind so ausgelegt, dass sich der Verschluss überlappt, um eine doppelte Belichtung zu vermeiden.[48]

Obwohl sich selbst ein Dual-Vorhang-FP-Fensterläden bis zum späten 19. Jahrhundert zurückgeben,[49] Das Leica -Design machte sie beliebt und praktisch alle FP -Fensterläden, die seit 1925 eingeführt wurden, sind Dual -Vorhang -Modelle. Wie in der Leica M3 (Westdeutschland), wie im Jahr 1954, perfektioniert[50][51] Ein typischer horizontaler FP-Verschluss für 35-mm-Kameras vom Typ Leica ist vorgespannt, um das 36 Millimeter breite Filmtor in 18 Millisekunden (2 Meter pro Sekunde) zu durchqueren und die Spaltbreiten für einen Geschwindigkeitsbereich von 1 bis 1/1000 s zu unterstützen. Ein mindestens 2 mm breiter Schlitz erzeugt eine maximale 1/1000 s effektive Verschlusszeit.[48] Beachten Sie, dass der Dual -Vorhang -FP -Verschluss wie der einzelne Vorhangtyp die gleichen Probleme mit schneller Geschwindigkeit erleidet. Ähnliche Technologie -FP -Fensterläden waren auch im Mittelformat häufig 120 Rollfilm Kameras.

Horizontale Stoff -FP -Fensterläden sind normalerweise auf 1/1000 s maximale Geschwindigkeit begrenzt, da die Schwierigkeiten beim genauen Timing extrem enge Schlitze und der inakzeptablen Verzerrung aufgrund einer relativ langsamen Wischgeschwindigkeit. Ihre maximale Blitzsynchronisationsgeschwindigkeit ist ebenfalls begrenzt, da der Schlitz nur für das Filmtor (36 mm breit oder breiter) vollständig geöffnet ist und bis zu 1/60 s blitzt werden kann X-Synchronisation (Nominal; 18 ms = 1/55 s tatsächliche Maximum; In Wirklichkeit liefert ein 40 mm -Schlitz, um Varianz zu ermöglichen, 1/50 s ⅓ Stop langsam). (Siehe Abschnitt 4: "Nachteile", oben.)

Einige horizontale FP -Fensterläden gelang es, diese Grenzen zu übertreffen, indem sie den Schlitz verengt oder die Vorhanggeschwindigkeit über die Norm hinaus erhöhten. Diese waren jedoch eher hoch entwickelte ultrahoch-hohe Präzisionsmodelle, die in teuren Kameras auf professioneller Ebene verwendet wurden. Der erste derartige Verschluss war in der im Februar 1960 veröffentlichten Konica F zu finden. Dieser Verschluss erreichte die Geschwindigkeit von 1/2000 und ermöglichte eine mögliche Flash-Synchronisation bei 1/125s.

Metall-Blatt-Fokus-Ebene-Verschluss

1960 begann die 35 -mm -SLR von Konica F (Japan) mit seinem FP -Verschluss "High Synchro" eine langfristige inkrementelle Erhöhung der maximalen Verschlusszeiten.[52] Dieser Verschluss verbesserte die Effizienz des typischen Leica -Verschlusses stark, indem sie stärkere Metallklingen -Scherben verwendeten, die viel schneller entlang der Nebenachse des 24 × 36 -mm -Rahmens "gefächert" wurden. Wie 1965 von Copal perfektioniert, durchquerte der Schlitz des Copal Square das 24 -mm -High -Film -Tor in 7 MS[53] (3,4 m/s). Dies verdoppelte Flash X-Sync-Geschwindigkeit auf 1/125 s. Zusätzlich würde ein mindestens 1,7 mm breiter Schlitz die obere Verschlusszeit bis zu maximal 1/2000 s verdoppeln. Beachten Sie, dass die meisten Quadrate im Interesse der Zuverlässigkeit auf 1/1000 s gestürzt wurden.[54]

Die Metallblätter des Quadrats waren auch immun gegen das Austrocknen, Verrottung und Nadelflocken, an denen die Stoffläden mit dem Alter leiden konnten.[55][56] Darüber hinaus stammten die Quadrate vom Lieferanten als komplette Drop-In-Module, sodass Kamera-Designer sich vor der Kamera-Design konzentrieren und den Spezialisten für Spezialisten der Verschluss für Subunternehmer überlassen konnten. Dies war zuvor ein Vorteil von Blattläden gewesen.[57]

Square-Typ-FP-Fensterläden waren ursprünglich in der Größe und lauter Größe in Betrieb und beschränkten ihre Popularität in den 1960er Jahren bei Kameratemeratemedingern und -Fotografen.[22] Obwohl Konica und Nikkormat und TopCon (D-1) Hauptnutzer des Copal Square waren, verfeinerten viele andere Marken, darunter Asahi Pentax, Canon, Leica und Minolta, den Leica-Typ für Zuverlässigkeit, wenn nicht sogar für die Geschwindigkeit. Bewegen Sie sich von drei Achsen zu vier Achsenkonstruktionen (eine Kontrollachse für jede Vorhangsdrumachse anstelle einer Steuerung für beide Trommeln).[58]

In den 1970er Jahren wurden neue kompakte und ruhigere quadratische Designs mit einfacherer Konstruktion und größerer Zuverlässigkeit eingeführt.[59] Am bemerkenswertesten war der Copal Compact Shutter (CCS), der vom Konica Autoreflex TC (1976) eingeführt wurde.[60] und das Seiko Metal Focal-Plane Compact (MFC), das erstmals in der Pentax Me (1977; alle aus Japan) verwendet wird.[61] Der vertikale Blatttyp ersetzte den horizontalen Stofftyp in den 1980er Jahren als dominierender FP -Verschluss. Sogar Leica Camera (ursprünglich E. Leitz), lang ein Verfechter des horizontalen Stoff -FP -Verschlusses für seine Ruhe, wechselte 2006 auf einen vertikalen Metall -FP -Verschluss für seine erste Digital Entfernungsmesser (RF) Kamera, die Leica M8 (Deutschland).[62]

Notiere dass der Contax (Deutschland) 35 mm HF-Kamera von 1932 hatte einen vertikalen Reiseverschluss mit zwei Messing-Slated Roller Jalousien mit verstellbarer Federspannung und Schlitzbreite und einer Höchstgeschwindigkeit von 1/1000 s (der Contax II von 1936 hatte einen Anspruch 1/ 1250 s Höchstgeschwindigkeit), aber es war absolut unzuverlässig und nicht ein Vorgänger des modernen Quadratverschlusses.[63][64]

Suche nach höherer Geschwindigkeit

Obwohl der Quadratverschluss den FP-Verschluss in den meisten Fällen verbesserte, begrenzte er immer noch die maximale Flash X-Sync-Geschwindigkeit auf 1/125 s (es sei denn Blitzlampen Das brennt während des Schlitzes und macht die Schlitzbreite irrelevant.[65][66]). Jede Qualität Blattläder der 1960er Jahre konnten mindestens 1/500 s Blitzsynchronisierung erreichen. Eine größere FP-Verschluss-X-Sync-Geschwindigkeit würde die Vorhänge weiter verstärken, indem exotische Materialien verwendet werden, sodass sie sich noch schneller bewegen und die Schlitze erweitern können.

Copal arbeitete mit Nippon Kogaku zusammen, um den kompakten Square -Shutter für das Nikon FM2 (Japan) von 1982 mithilfe von Titanfolie mit Wabenmuster zu verbessern, stärker und leichter als einfaches Edelstahl, für seine Klingenbrüche. Dies ermöglichte das Schneiden der Fahrzeit für die Auslöser um fast die Hälfte von 3,6 ms (bei 6,7 m/s) und erlaubte 1/200 s Blitz X-Sync-Geschwindigkeit. Ein Bonus war eine verzerrungslose Höchstgeschwindigkeit von 1/4000 s (mit 1,7 mm Schlitz).[67] Der Nikon Fe2 (Japan) mit einer verbesserten Version dieses Verschlusses hatte eine Vorhangstundenzeit von 3,3 ms (bei 7,3 m/s) und die X-Sync-Geschwindigkeit auf 1/250 s 1983 erhöhte. Die Höchstgeschwindigkeit blieb 1/4000 S (mit 1,8 mm Schlitz).[68]

Der schnellste Verschluss in der Schwerpunkte, das jemals in einer Filmkamera verwendet wurde Minolta Maxxum 9xi (Dynax 9xi in Europa, α-9xi in Japan) im Jahr 1992. Es lieferte maximal 1/12.000 s (mit 1,1 mm Spalt) und 1/300 s X-Sync.[69] Eine weitere verbesserte Version dieses Verschlusses, die für 100.000 Akten spezifisch sind, wurde in der verwendet Minolta Maxxum 9[DE] (Dynax 9 in Europa, α-9 in Japan) im Jahr 1998 und Minolta Maxxum 9ti (genannt Dynax 9ti in Europa, α-9Ti in Japan) 1999.[70]

Elektronisch kontrollierter Fokusebene-Verschluss

Eine parallele Entwicklung zu schnelleren FP -Fensterläden war die elektronische Verschlusssteuerung im Rahmen des allgemeinen Trends der elektronischen Governance aller Kamerasysteme. 1966 war das Veb Pentacon Praktica Electronic (Ostdeutschland) die erste SLR mit einem elektronisch gesteuerten FP -Verschluss.[71] Es wurde elektronische Schaltkreise verwendet, um den Verschluss anstelle der herkömmlichen Mechanismen für Feder-/Zahnrad-/Hebelmechanismen zu zeitieren. 1971 band der Asahi Pentax Electro Spotmatic (Japan, der 1972 gekürzt wurde, um in den USA Honeywell Pentax ES).[72][73]

Die herkömmlichen 1/1000 s und 1/2000 S -Höchstgeschwindigkeiten horizontaler und vertikaler FP -Fensterläden befinden sich am Rand der mechanischen Kontrolle des Messers - oft 1⁄4 Stoppen Sie zu langsam, selbst in Modellen mit ultrahoher Qualität.[74] Federbetrieben werden unzureichend, um dauerhaft zu kontrollieren und zuverlässig höhere Beschleunigungen und Schocks zu zeit.[75] Zum Beispiel könnten einige hochspannte FP -Fensterläden unter "Verschlussvorhangsprung" leiden. Dieses Phänomen ist genau das, wonach es sich anhört - wenn die Vorhänge nach dem Überqueren des Filmtors nicht richtig bremst werden, könnten sie abstürzen und springen. Wiedereröffnung des Verschlusss und verursachen Sie Doppelbelichtungsgeisterbänder am Bildrand.[76] Sogar die Nikon F2'S Ultrahohe Precision Shutter litt darunter als ein frühes Problem der Produktion.[77] Als sich die Blades des FP Shutter aus dem quadratischen Typ immer schneller und schneller bewegten, um immer kürzere Verschlusszeiten zu erzielen, nahm die Notwendigkeit einer besseren Timing-Kontrolle der Klingen nur zu.

Zunächst wurden Elektromagnetze, die durch analoge Widerstands-/Kondensator -Timer gesteuert wurden, verwendet, um die Freisetzung des zweiten Verschlussvorhangs zu regeln (obwohl sie immer noch mit Federleistung betrieben wurden).[78] 1979 die Yashica Contax 139 Quarz (Japan) wurde präziser digitaler piezoelektrischer Quarz eingeführt[79] (Kurz darauf von Keramik) Oszillatorschaltungen (letztendlich unter digitaler Mikroprozessorkontrolle) bis zur Zeit und Sequenz des gesamten Expositionszyklus - einschließlich des vertikalen FP -Verschlusses.[80] Elektrische "Coreless" -Mikromotoren mit nahezu momentanem Ein/Aus -Fähigkeit und sehr hoher Leistung für ihre Größe würden beide Vorhänge (und andere Kamerasysteme) in den späten 1980er Jahren insgesamt treiben.[81][82] Das Minimieren der mechanischen beweglichen Teile trug auch dazu bei, dass Trägheitsprobleme für Trägheitsschockvibrationen verhindern.[83]

Die elektronische Steuerung machte es auch einfacher, sehr lange Verschlusszeiten zu erzielen.[83] Eine federwunden Uhrwerke muss sich ziemlich schnell vollständig entspannen und die längste Geschwindigkeit begrenzen-im Allgemeinen auf eine volle Sekunde,[84] Obwohl der Kine Exakta (Deutschland) 1936 12 s anbot.[85] Das Olympus OM-2Das elektronisch zeitgesteuerte horizontale FP -Verschluss könnte 1975 60 s erreichen[86] und die Olympus OM-4 (beide Japan) erreichten 1983 240 s.[87] Das Pentax LX (Japan, 1980) und der Canon New F-1 (Japan, 1981) hatten sogar hybride elektromechanische FP-Fensterläden, die ihre schnellen Geschwindigkeiten mechanisch abgestimmt haben, aber die Elektronik benutzten, um den langsamen Geschwindigkeitsbereich zu erweitern. der LX bis 125 s,[88] Die F-1n bis zu einem bescheidenen 8 s.[89] Hinweis, der Nikon F4 (Japan, 1989) wurde angegeben, um eine zeitgesteuerte Verschlusszeit von 999 Stunden unter Verwendung des multi-Kontroll-MF-23-Zubehörs zu erreichen.[90] Theoretisch wird die längste verfügbare Geschwindigkeit nur durch die verfügbare Batteriestrom für die Elektronik begrenzt. Dies überraschte einige Fotografen der 1970er Jahre, als sie versuchten, sehr lange "B" -Expositionen zu versuchten und festzustellen, dass ihre Kamera -Batterien in der Mitte wegen der mit Strom hungrigen Elektronik der Ära gestorben waren und die Belichtung ruiniert hatten.

Brechen der X-Sync-Barriere

Die Elektronik ist auch dafür verantwortlich, die X-Sync-Geschwindigkeit des Focal-Plane-Verschlusses über seine mechanischen Grenzwerte hinauszuschieben. Wie bereits erwähnt, ist ein horizontaler FP -Verschluss für 35 -mm -Kameras vollständig geöffnet und nur für die Blitzbelichtung bis zu 1/60 s verwendet, während vertikale FP -Fensterläden normalerweise auf 1/125 s begrenzt sind. Bei höheren Geschwindigkeiten würde ein normaler elektronischer Flash -Blitz von 1 Millisekunde nur das für den Schlitz offene Teil freilegen. (Siehe Abschnitte 4: "Nachteile" und 7.2 "Der Duca-Typ Dual Curtain Focal-Plane Shutter", oben.)

1986 die Olympus OM-4T (Japan) stellten ein System ein, das einen speziell dedizierten Accessoire Olympus F280 Vollsynchronischer elektronischer Blitz synchronisieren könnte, um sein Licht mit einer Rate von 20 Kilohertz für bis zu 40 ms zu pulsieren, um seinen horizontalen FP -Verschluss beim gesamten Filmtor zu beleuchten - - - Tatsächlich simulieren Sie Langbrand FP Blitzbühne - Ermöglichen Sie eine Blitzbelichtung bei Verschlusszeiten von bis zu 1/2000 s. Dies erlaubte in fast jeder Situation die Verwendung von Tageslicht plus Füllblatt. Es gibt jedoch einen gleichzeitigen Verlust des Flash -Bereichs.[91][92] Erweiterte "FP Flash" -Synchronisierungsgeschwindigkeiten erschienen Mitte der neunziger Jahre in vielen High-End-35-mm-SLRs,[93] und erreichte 1/12.000 s in der Minolta Maxxum 9[DE] (Japan; Dynax 9 in Europa, Alpha 9 in Japan) von 1998.[94] Sie werden immer noch in einigen digitalen SLRs bis 1/8000 s angeboten.[95][96] Blattläder Kameras sind von diesem Problem nicht betroffen - sie haben völlig unterschiedliche Einschränkungen.

Fokussperrläden heute

Die Höchstgeschwindigkeit der Fokusebene erreichte 1999 mit 1/16.000 s (und 1/500 s X-Sync) mit dem Nikon D1 Digital SLR. Der D1 verwendete elektronische Assistent von seinem Sensor für die Geschwindigkeit von 1/16.000 s und sein Sensor von 15,6 × 23,7 mm "APS-Größe" war kleiner als 35 mm Film und leichter für 1/500 s X-Sync leichter zu überqueren.[97]

Mit sehr begrenzten Bedürfnissen für so schnelle Geschwindigkeiten zogen sich FP-Fensterläden jedoch 2003 auf 1/8000 s zurück (und 1/250 s X-Sync im Jahr 2006)-selbst bei professionellen Kameras. Da für extrem langsame Geschwindigkeiten keine spezialisierten Timer benötigt werden, beträgt die langsamste Geschwindigkeitseinstellung normalerweise 30 s.[95][96]

Stattdessen haben die meisten Anstrengungen in den letzten zwanzig Jahren die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit verbessert. Die am besten mechanisch kontrollierten Fensterläden wurden für 150.000 Zyklen bewertet[98] und hatte eine Genauigkeit von ± ¼ Stopp vom Nennwert (typischerweise 50.000 Zyklen bei ± ½ Stopp). Die besten elektronisch kontrollierten FP -Fensterläden von heute können 300.000 Zyklen halten und keinen merklichen Geschwindigkeitsfehler aufweisen.[99]

In den letzten Jahren haben digitale Point-and-Shoot-Kameras eine zeitgesteuerte elektronische Abtastung des Bildsensors verwendet, um den herkömmlichen mechanischen Blatt-Verschluss durch zarte, bewegende Teile zu ersetzen, die sich abnutzen können, die von filmbasierten Point-and-Shoot-Einheiten verwendet werden können . Ähnliches tritt nun auch mit anspruchsvolleren Digitalkameras auf, die in der Vergangenheit Fokusflugzeuge verwendet hätten. Zum Beispiel hat die austauschbare Digitalkamera der Panasonic Lumix DMC-G3 (2011, Japan) einen FP-Verschluss, aber im 20-Sekunde-SH-Burst-Modus sperrt sie seinen mechanischen Verschluss offen und scannt seinen digitalen Sensor elektronisch, obwohl sie mit Auflösung scannt reduziert auf 4 Megapixel von 16 MP.[100]

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