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电子控制纵走式焦平面快门

 昵称99105 2009-01-23

反光镜即时回弹结构和高速焦平面快门的出现

早期的单反相机取景和拍摄要分几步的,反光镜要要给快门上弦之后才会落下,光圈和旁轴镜头一样是全手动的,要先开到最大光圈取景,在昏暗的腰平毛玻璃上对焦,然后折算一下光线,调到你想要的那一档光圈,按快门,咣当一声巨响后眼前一片漆黑,至于到底没有拍到你想要的东西就只有天晓得了。SLR是如此的麻烦,以至于大部分记者宁可用大中副新闻机也不碰单反,卡帕,布列松那一代人也没有用SLR的,不是他们不想,而是SLR实在是太不成熟。直到1954年Pentax做出了 Asahiflex IIb,才有了第一部的反光镜即时回弹单反相机,这也是单反能实现连拍的根本,如果没有这个结构,那么之后出现的高速连拍相机就只能是镜花水月了。

高速纵走焦平面快门

相机里面的另一个关键部分是快门,快门的类型有多种,我们这里只谈AF单反机上常见的电子控制纵走式焦点平面帘幕快门(也就是人们常提到的钢片快门,由于现在的快门帘幕并不一定是用钢片制成的,所以称纵走式焦点平面快门更为合理)。

焦点平面帘幕快门位于照相机焦点平面前方,它的作用是在未曝光之前遮挡光线,使胶片不见光;在曝光时控制胶片的有效曝光时间。快门一般是装在机身上的独立部件,便于装配和维修。纵走式焦点平面快门的制作材料有钢片和铝合金,也有采用塑料及合金复合式材料。快门由两层帘幕、电磁释放装置和减震装置组成,两层帘幕分别称为第一帘幕(或前帘)和第二帘幕(或后帘)。每一层帘幕由数片(一般为4至6片)非常平直的小薄片相叠而成。这些小薄片在杠杆的控制下,即可以迅速展开,又可以彼此灵活地重叠在一起。展开之后,其相邻的小薄片之间始终仍有一部分彼此相重叠,因此相邻部位始终不会漏光。

在未曝光之前,只有第一帘幕展开,挡住未曝光的胶片;而第二帘幕则是重叠收缩,位于胶卷片窗的底部.(在手动卷片的单反机中,未上快门之前是两层帘幕都挡住未曝光的胶卷;进片及上快门之后,才是一层帘幕挡住胶卷)。曝光时,第一帘幕向上收缩,使胶片暴露在成像光线下进行曝光。当设定的快门速度低于最高闪光灯同步速度时,在第一帘幕完全收缩到头后,第二帘幕经过一定时间的延迟后(延迟时间视快门速度大小而定)才开始展开。当设定的快门速度高于最高闪光灯同步速度时,在第一帘幕未收缩到头时,第二帘幕就开始展开,两片帘幕之间形成了一条宽度小于24mm的裂缝 (35mm照相机的胶卷规格为36×24mm), 该裂缝以一定的纵走速度扫过胶卷平面,使胶卷曝光。曝光结束时,第一帘幕完全叠合在片窗上方,第二帘幕完全展开,将片窗遮严。在进片过程中,第一帘幕展开后,第二帘幕再收缩,为下一次曝光做好了准备。
实际上这条裂缝的行走速度低于所设定的快门速度,但胶卷平面上每一点的曝光时间却正好是快门速度所对应的时间,所以从理论上分析,每一张底片所记录的景物不是同时曝光的,而是分先后的,但这种差别太小了,以至于在日常摄影中可忽略不计。但在高速摄影中,这种差别会造成画面畸变。

调节快门速度实际上是调节两块帘幕之间的缝隙的宽度。有些人认为调节快门速度是调节快门帘幕的行走速度,这是不正确的,在快门动作时,帘幕的行走速度是不变的(如Nikon F4和Canon EOS-1的帘幕行走速度为2.7m/s)。目前最高的快门速度是1/12000s, 而最高闪光灯同步速度是1/300s(除了采用频闪实现的高速同步外)。这一切都要归功于用轻型材料来制造快门和电子技术的发展。

快门的释放装置为电磁式的,由电磁离合器控制。在快门释放前,电磁离合器处于释放状态,当操作者按下快门释放钮时,电磁离合器通电,将快门帘幕吸起,开启快门帘幕。减震装置的作用是消除快门帘幕收缩和展开所引起的震动。

虽然焦平面快门出现的非常早,但是速度却怎么也做不快,早期最好的是Ihagee生产的127幅面相机VP Exakta所用的快门,速度范围从1/25秒到1/1000秒,加上B门和T门,这个快门在当时非常先进,直到1960年,才由柯尼卡开发的单反Konica F超过。Konica F搭载了名为Hi-Synchro的纵走幕帘快门,最高速度为1/2000秒,闪光同步为1/125 秒。在当时为最快。想想直到七十年代,最快的专业相机也不过是1/1000秒而已。

但是因为这个快门制造麻烦,而且太出色了,没有其它的制造商跟进。( 柯尼卡从1953年开始花了7年来研制这部快门,另外从1955年开始花5年研制机身。)碰巧的是,在1957年左右,一个日本发明家独立的研制出一个新颖的快门。他试图向各大公司推销自己的发明。Mamiya很感兴趣并做了两年的研究。但是,Mamiya最后没有生产这部快门。Mamiya觉得非常抱歉就把这部快门介绍给Copal。Copal在Konishiroku(Konica)和Mamiya的财力支持下对这部快门进行了彻底的开发。同时Konishiroku(Konica)和Mamiya 也把自己的快门技术提供给Copal。Konica的Hi-Synchro快门对Copal的影响很大。不久Asahi Kogaku(Pentax)加入了联盟,然后到了1961年,第一部Copal Square I 开发出来了. 当时,只有Mamiya,Konica和Pentax才能用这部Copal快门。但是Mamiya制造了Nikorex F(不是Nikon),所以这部相机是第一个使用了这部快门的相机。1965,Copal Square S 开发成功. 这是最著名的Copal 机械快门,以后被用在各种各样的相机身上。同年Konica用此快门制出Auto Reflex。此后,Copal快门不局限在这三家公司,所以,Copal S快门被用在Nikkormat FT,Sigma Mark-1,Ricohflex TLS401,Singlex TLS,Exacta Twin TL,Cosina Hi-Lite等等相机上。1965年代Copal S 快门被大量的模仿制造. 直到90年代还还有许多SLR 在用这部快门和它的模仿品。更值得说的是,60年代用这部快门制造的相机很多到现在依然准确无误。速度从B门,1秒到1/1000秒,闪光同步为1/125.这在当时的机械快门里都是最高的

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