В конструкции камеры затвор фокальной плоскости ( FPS ) — это тип фотографического затвора , который расположен непосредственно перед фокальной плоскостью камеры, то есть прямо перед фотопленкой или датчиком изображения .
Традиционный тип затвора в фокальной плоскости в 35-мм камерах, впервые предложенный компанией Leitz для использования в своих камерах Leica , использует две шторки затвора, сделанные из непрозрачной прорезиненной ткани, которые проходят горизонтально поперек плоскости пленки. При более длинных выдержках первая шторка открывается (обычно) справа налево, а через необходимое время с открытым затвором вторая шторка закрывает диафрагму в том же направлении. При повторном взводе затвора шторки затвора возвращаются в исходное положение и готовы к спуску.
Рисунок 1: Черный прямоугольник представляет апертуру кадра, через которую производится экспозиция. В настоящее время он закрыт первой шторкой ставня, показанной красным. Вторая шторка затвора, показанная зеленым цветом, находится с правой стороны.
Рисунок 2: Первая шторка затвора полностью перемещается влево, позволяя сделать экспозицию. На этом этапе вспышка срабатывает, если она прикреплена и готова к работе.
Рисунок 3: После необходимой экспозиции вторая шторка затвора перемещается влево, закрывая апертуру кадра. При повторном взводе затвора шторки затвора отводятся назад в правую сторону, готовые к следующему кадру.
Это только графическое представление; реальные механизмы гораздо сложнее. Например, шторы ставен фактически катятся и снимаются на катушках по обе стороны от проема рамы, чтобы занимать как можно меньше места.
Более быстрая выдержка достигается за счет закрытия второй шторки до полного открытия первой; в результате образуется вертикальная щель, которая проходит горизонтально поперек пленки. Для более коротких выдержек просто требуется более узкая щель, поскольку скорость перемещения шторок затвора обычно не меняется.
Рисунок 1: Черный прямоугольник представляет апертуру кадра, через которую производится экспозиция. В настоящее время он закрыт первой шторкой ставня, показанной красным. Вторая шторка затвора, показанная зеленым цветом, находится с правой стороны.
Рисунок 2: Первая шторка затвора начинает двигаться влево, позволяя сделать экспозицию. Поскольку для экспозиции требуется очень короткая выдержка, вторая шторка начинает перемещаться на заданное расстояние от первой.
Рисунок 3: Первая шторка затвора продолжает двигаться через проем кадра, за ней следует вторая шторка. Было бы бессмысленно использовать электронную вспышку с такой выдержкой, поскольку короткая вспышка обнажает лишь очень небольшую часть кадра, а остальная часть закрывается либо первой, либо второй шторкой затвора.
Рисунок 4: Первая шторка затвора завершает движение, за ней следует вторая шторка, которая теперь полностью закрывает проем кадра. При повторном взводе затвора обе шторки затвора отводятся назад в правую сторону, готовые к следующему кадру.
В большинстве современных 35-мм и цифровых зеркальных камер теперь используются металлические жалюзи с вертикальным ходом. Они работают точно так же, как и горизонтальные затворы, но из-за меньшего расстояния, которое должны пройти лепестки затвора (24 мм вместо 36 мм), лепестки затвора могут перемещаться по плоскости пленки за меньшее время. Это может привести к более высокой скорости синхронизации вспышки, чем это возможно при использовании затвора в фокальной плоскости с горизонтальной шторкой, а затвор может надежно обеспечивать более высокие скорости (до 1/12000 секунды). [1]
Одним из преимуществ затворов в фокальной плоскости является то, что затвор может быть встроен в корпус камеры, поддерживающей сменные объективы, что устраняет необходимость в каждом объективе иметь встроенный центральный затвор .
Еще одним преимуществом затвора в фокальной плоскости является то, что их самые быстрые скорости довольно высоки: 1/4000 секунды, [2] 1/8000 секунды, [3] [4] или даже 1/12000 секунды; [1] намного выше, чем 1/500 секунды типичного створчатого затвора . [5] (См. Затвор в фокальной плоскости с металлическими лопастями квадратного типа и В поисках более высокой скорости ниже.)
Основным недостатком фокального затвора является то, что долговечный и надежный затвор представляет собой сложное (а зачастую и дорогое) устройство. Хотя концепция подвижного щелевого затвора проста, современный затвор FP представляет собой компьютеризированный таймер с микросекундной точностью, [6] управляющий субграммовыми массами экзотических материалов, [7] подвергающихся ускорению в сотни g , [8] движущихся с микронной скоростью . точность, [9] согласованная с другими системами камер [10] в течение более 100 000 циклов. [11] Вот почему затворы FP редко встречаются в компактных или компактных камерах.
Кроме того, типичный затвор в фокальной плоскости имеет скорость синхронизации вспышки , которая меньше, чем 1/500 с типичного лепесткового затвора [12] , поскольку первая шторка должна открыться полностью, а вторая шторка не должна начинать закрываться до тех пор, пока вспышка не закроется. уволенный. Другими словами, очень узкие прорези на высоких скоростях не будут правильно экспонированы при съемке со вспышкой. Самая высокая скорость X-синхронизации на 35-мм камере традиционно составляет 1/60 с для горизонтальных затворов типа Leica FP и 1/125 с для вертикальных затворов FP квадратного типа. [13] [14] [15] Современные затворы FP увеличили X-синхронизацию до 1/300 с за счет использования экзотических сверхпрочных материалов и компьютерного управления и до 1/8000 с за счет электронной ловкости рук. (См. «В поисках более высокой скорости» и «Преодоление барьера X-синхронизации» ниже.)
Ставни в фокальной плоскости также могут вызывать искажение изображения очень быстро движущихся объектов или при быстром панорамировании, как описано в статье о рольставнях . Большая относительная разница между медленной скоростью вытирания и узкой щелью занавески приводит к мультяшному искажению, поскольку одна сторона кадра экспонируется заметно позже, чем другая, и отображается промежуточное движение объекта.
Для горизонтального затвора FP типа Leica изображение растягивается, если объект движется в том же направлении, что и шторки затвора, и сжимается, если движется в противоположном от них направлении. Для вертикального затвора квадратного типа FP, открывающегося вниз, верхняя часть изображения наклоняется вперед. [16] [17] Фактически, использование наклона для создания впечатления скорости на иллюстрации является карикатурой на искажения, вызванные медленным вытиранием вертикальных затворов FP широкоформатных камер первой половины 20-го века. [18] [ не удалось проверить ]
Вместо использования относительно медленно движущихся механических затворов в качестве затворов можно использовать электрооптические устройства, такие как ячейки Поккельса . Хотя они не используются широко, они полностью позволяют избежать проблем, связанных с подвижными шторками, таких как ограничения синхронизации вспышки и искажения изображения при движении объекта. Такие рольставни значительно дороже механических.
Помимо горизонтальных ставней Leica и вертикальных ставней Square FP, существуют и другие типы ставней FP. Наиболее заметным является поворотный или секторный затвор ФП. Поворотный дисковый затвор часто встречается в пленочных кинокамерах, но редко встречается в фотоаппаратах. Они вращают перед пленкой круглую металлическую пластину с секторным вырезом. Теоретически поворотные жалюзи могут контролировать свою скорость, сужая или расширяя вырез сектора (используя две перекрывающиеся пластины и изменяя перекрытие) и/или вращая пластину быстрее или медленнее. [19] Однако для простоты большинство поворотных затворов фотоаппаратов имеют фиксированные вырезы и регулируют скорость вращения. Полукадровые 35-мм зеркальные фотокамеры Olympus Pen F и Pen FT (1963 и 1966 годов, оба из Японии) вращали полукруглую титановую пластину со скоростью 1/500 с . [20]
Полукруглые поворотные затворы также имеют преимущество неограниченной скорости X-синхронизации, но все поворотные затворы FP имеют недостаток, заключающийся в большом объеме, необходимом для вращения пластины. Полукадровая 35-мм камера Univex Mercury (1938, США) имела очень большой купол, выступающий из верхней части основного корпуса для размещения поворотного затвора с выдержкой 1/1000 с . [21] Они также производят очень необычные искажения на очень высокой скорости из-за углового размаха вытеснения экспозиции. Объем можно уменьшить, заменив пластину лопастными шкивами, но тогда поворотный затвор ФП по сути становится обычным лопастным затвором ФП. [22]
Вращающийся барабан представляет собой необычный затвор ФП, который использовался в нескольких специализированных панорамных камерах , таких как Panon Widelux (1959, Япония) и КМЗ Горизонт (1968, Советский Союз). [23] Вместо использования объектива с чрезвычайно коротким фокусным расстоянием ( широкоугольного ) для достижения сверхширокого поля зрения в этих камерах используется объектив средней ширины, заключенный в барабан с задней вертикальной щелью. Поскольку весь барабан поворачивается горизонтально в задней узловой точке объектива, щель переносит сверхширокоформатное изображение на пленку, удерживаемую в изогнутой фокальной плоскости. [24] Widelux создавал изображение шириной 140 ° в кадре 24 × 59 мм на пленке 135 с объективом Lux 26 мм f / 2,8 и контролировал выдержку, изменяя скорость вращения при фиксированной ширине щели. [25] [26]
В камерах Kodak Cirkut (1907, США) и Globus Globuscope (1981, США) вся камера и объектив вращались, когда пленка проходила мимо щели в противоположном направлении. Глобускоп давал изображение с углом обзора 360° в кадре 24×160 мм на пленке 135 с объективом 25 мм и имел регулируемую ширину щели с постоянной скоростью вращения. [27] [28] [29]
Вращающиеся затворы FP создают изображения с необычным искажением : кажется, что центр изображения выпирает к зрителю, а периферия кажется изогнутой, поскольку поле зрения объектива меняется при его повороте. Это искажение исчезнет, если фотографию установить на кругло изогнутую подставку и смотреть глазом в центр. [30] Револьверные ставни также должны вращаться плавно; в противном случае неравномерная экспозиция приведет к некрасивым вертикальным полосам на изображении. Поскольку вращение может занять несколько секунд, независимо от выдержки, камеру следует установить на штатив. По этой же причине с этими камерами нельзя использовать вспышку. [31]
Эти камеры часто используются для фотографирования больших групп людей (например, «школьная» фотография). Для этого объекты располагаются укороченным полукругом с камерой в центре так, чтобы все объекты находились на одинаковом расстоянии от камеры и были обращены к камере. После того, как снимок сделан и обработан, на панорамном отпечатке все выстроились по прямой линии и смотрят в одном направлении. Искажение, присутствующее на заднем плане, выдает технику. [32]
Самые ранние дагерротипные фотокамеры (изобретенные в 1839 году) не имели затворов, поскольку недостаточная чувствительность процесса и малая апертура доступных объективов означали, что время экспозиции измерялось многими минутами. Фотограф мог легко контролировать время экспозиции, снимая и возвращая крышку или заглушку объектива камеры. [33]
Однако в XIX веке, когда один процесс повышения чувствительности сменил другой и стали доступны линзы с большей апертурой, время экспозиции сократилось до секунд, а затем до долей секунды. Механизмы управления временем экспозиции стали необходимым аксессуаром, а затем и стандартной функцией камеры. [34]
Самым ранним изготовленным затвором был откидной затвор [35] 1870-х годов. Это было дополнительное устройство, похожее на гильотину : деревянная панель с прорезью, установленная на направляющих перед объективом камеры, на которую сила тяжести падала с контролируемой скоростью. Когда щель проходила мимо объектива, она «стирала» экспозицию на фотопластину. [33] С помощью резиновых лент для увеличения скорости падения можно было достичь выдержки 1/500 или 1/1000 с. Эдверд Мейбридж использовал ставни этого типа в своих знаменитых исследованиях рысистых лошадей. [36]
К 1880-м годам были доступны коробки для дополнительных затворов, монтируемые спереди объектива, [37] содержащие занавеску из прорезиненной шелковой ткани (также называемую шторкой) с одним или несколькими вырезами по ширине, намотанными вокруг двух параллельных барабанов и использующими пружины для вытягивания прорези из одного барабана. другому. Эти ставни предлагали широкий диапазон выдержек за счет регулировки натяжения пружины и выбора ширины щели. [38]
В 1883 году Оттомар Аншюц (Германия) запатентовал фотоаппарат с внутренним механизмом рольставни, расположенным прямо перед фотопластиной. Так появился фокальный затвор в современной узнаваемой форме. [39] Гёрц изготовил камеру Anschütz (Германия) как первую серийную камеру с затвором FP в 1890 году. [40] Фрэнсис Блейк в 1889 году изобрел тип камеры с фокальным затвором, которая обеспечивала выдержку 1/2000 секунды и демонстрировала многочисленные остановки. -экшн-фотографии. [41] Механизм, похожий на откидной затвор, с регулируемой щелью использовался в фокальной плоскости, по-видимому, единственной камеры Уильяма Инглэнда в 1861 году, и это считается первым затвором FP любого типа. [36]
Одинарная шторка, вертикальное перемещение, щель фиксированной ширины, затворы в фокальной плоскости с регулируемым натяжением пружины и выбором ширины щели оставались популярными в камерах большого и среднего формата в течение следующих полувека. На объективе камеры с одностворчатым затвором FP при взводе затвора должна быть закрыта крышка объектива; в противном случае пленка будет экспонирована дважды, когда вырез жалюзи снова пройдет через ворота пленки. Основным преимуществом затвора FP, установленного на камере, по сравнению с конкурирующими створчатыми затворами с межлинзовыми линзами , была возможность использовать очень узкую щель, чтобы обеспечить действие, останавливающее выдержку 1/1000 секунды в то время, когда створчатые затворы достигали максимального значения 1/250 с – хотя доступные современные эмульсии с эквивалентной скоростью от 1 до 3 ISO ограничивали возможности использования высоких скоростей. [42]
Однако эти старые затворы с фокальной плоскостью вытирали экспозицию довольно медленно, даже при максимально возможном натяжении пружины, потому что хрупкая штора была слишком хрупкой, чтобы выдержать необходимые ускоряющие толчки, чтобы двигаться быстрее. Большая относительная разница между медленной скоростью движения вниз и узкой щелью занавески привела к мультяшному искажению очень быстро движущихся объектов вместо того, чтобы по-настоящему заморозить их движение. (См. раздел 4 «Недостатки» выше.)
Фолмер и Швинг (США) были самыми известными сторонниками одностворчатых ставен FP: с 1905 по 1973 год они использовались в их широкоформатных однообъективных зеркальных камерах Graflex и графических пресс-камерах с листовой пленкой. Их наиболее распространенные ставни размером 4 × 5 дюймов имели четыре щели. ширина от 1+От 1 ⁄ 2 до 1 ⁄ 8 дюйма и до шести натяжений пружины для диапазона скоростей от 1/10 до 1/1000 секунды. [43] [44] [45]
В 1925 году был представлен 35-мм фотоаппарат Leica A (Германия) с двойной тканевой шторкой, затвором в фокальной плоскости с горизонтальной подвижной щелью. [46] [47] Ставни FP с двойной шторкой не имеют предварительно вырезанных прорезей, а натяжение пружины не регулируется. Экспозиционная щель образуется путем открытия первой шторы на один барабан, а затем закрытия второй шторы со второго барабана после задержки, заданной часовым механизмом спуска (представьте себе две перекрывающиеся оконные шторы), и движется с одной скоростью (технически шторы все еще ускоряются). слегка) через ворота пленки. Более короткая выдержка достигается за счет того, что вторая шторка затвора закрывается раньше после открытия первой шторки, а также за счет сужения щели при протирании пленки (см. схематические рисунки выше). Двойные шторные ставни FP являются самозакрывающимися; шторки спроектированы таким образом, чтобы перекрываться при взводе затвора, чтобы предотвратить двойную экспозицию. [48]
Хотя самозакрывающиеся ставни FP с двойной шторкой появились в конце 19 века, [49] дизайн Leica сделал их популярными, и практически все ставни FP, представленные с 1925 года, представляют собой модели с двойной шторкой. Усовершенствованный в Leica M3 1954 года (Западная Германия) [50] [51] типичный горизонтальный затвор Leica FP для 35-миллиметровых камер предварительно натягивается так, чтобы пройти через пленочный затвор шириной 36 миллиметров за 18 миллисекунд (при скорости 2 метра в секунду). секунда) и поддерживает ширину щели в диапазоне скоростей от 1 до 1/1000 с. Щель шириной минимум 2 мм обеспечивает максимальную эффективную выдержку 1/1000 с. [48] Затвор FP с двойной шторкой испытывает те же проблемы с искажениями при высокой скорости, что и затвор с одинарной шторкой. Подобная технология затворов FP также была распространена в среднеформатных пленочных камерах со 120 рулонами .
Максимальная скорость горизонтальных тканевых ставней FP обычно ограничена максимальной скоростью 1/1000 с из-за трудностей с точной синхронизацией чрезвычайно узких щелей и неприемлемого искажения, возникающего из-за относительно низкой скорости вытирания. Их максимальная скорость синхронизации вспышки также ограничена, поскольку щель полностью открыта только до затвора пленки (шириной 36 мм или шире) и может экспонироваться со вспышкой до 1/60 с. X-синхронизация (номинальная; 18 мс = 1/55). фактический максимум; на самом деле щель шириной 40 мм для учета отклонений дает 1/50 с ⅓ ступени замедления). (См. раздел 4 «Недостатки» выше.)
Некоторым горизонтальным ставням FP удалось превысить эти пределы за счет сужения щели или увеличения скорости завесы сверх нормы. Однако, как правило, это были сложные модели сверхвысокой точности, используемые в дорогих камерах профессионального уровня. Первый такой затвор можно было найти в Konica F, выпущенном в феврале 1960 года. Этот затвор, получивший название Hi-Synchro, достигал выдержки 1/2000 с и позволял синхронизировать вспышку с выдержкой 1/125 с.
В 1960 году 35-мм зеркальная фотокамера Konica F (Япония) начала долгосрочное постепенное увеличение максимальной выдержки с помощью затвора FP «High Synchro». [52] Этот затвор значительно повысил эффективность по сравнению с типичным затвором Leica за счет использования более прочных металлических шкивов с лопастями, которые «раскручивались» гораздо быстрее вертикально вдоль малой оси рамы 24 × 36 мм. В соответствии с усовершенствованием компании Copal в 1965 году щель Copal Square пересекала пленочный затвор высотой 24 мм за 7 мс [53] (3,4 м/с). Это удвоило скорость X-синхронизации вспышки до 1/125 с. Кроме того, щель шириной минимум 1,7 мм удвоит максимальную выдержку до максимальной 1/2000 с. Обратите внимание: в целях надежности большинство квадратов были снижены до 1/1000 с. [54]
Металлические лезвия «Квадрата» также были невосприимчивы к высыханию, гниению и образованию дыр, от которых с возрастом могли пострадать ставни с тканевыми занавесками. [55] [56] Кроме того, Squares поставлялись поставщиком в виде готовых модулей, поэтому дизайнеры камер могли сосредоточиться на конструкции камеры, а разработку затвора доверить специализированным субподрядчикам. Раньше это было преимуществом створок. [57]
Затворы FP квадратного типа изначально были громоздкими и шумными в работе, что ограничивало их популярность в 1960-х годах среди дизайнеров фотоаппаратов и фотографов. [22] Хотя Konica, Nikkormat и Topcon (D-1) были основными пользователями Copal Square, многие другие бренды, включая Asahi Pentax, Canon, Leica и Minolta, продолжали совершенствовать затвор типа Leica для обеспечения надежности, если не скорости; переход от трехосной к четырехосной конструкции (по одной оси управления для каждой оси шторного барабана вместо одного управления для обоих барабанов). [58]
Новые компактные и более тихие модели Square с более простой конструкцией и большей надежностью были представлены в 1970-х годах. [59] Наиболее примечательными были Copal Compact Shutter (CCS), представленный Konica Autoreflex TC (1976), [60] и Seiko Metal Focal-Plane Compact (MFC), впервые использованный в Pentax ME (1977; все из Японии). [61] Вертикальный тип жалюзи вытеснил горизонтальный тканевый тип в качестве доминирующего типа затвора FP в 1980-х годах. Даже компания Leica Camera (первоначально E. Leitz), долгое время являвшаяся чемпионом по бесшумности горизонтального тканевого затвора FP, в 2006 году перешла на вертикальный металлический затвор FP для своей первой цифровой дальномерной (RF) камеры Leica M8 (Германия). [62]
35-мм RF-камера Contax (Германия) 1932 года имела вертикальный затвор FP с двойными латунными жалюзи с регулируемым натяжением пружины и шириной щели и максимальной скоростью 1/1000 с (Contax II 1936 года имел заявленную Максимальная скорость 1/1250 с), но он был крайне ненадежен и не был предшественником современного квадратного затвора. [63] [64]
Хотя квадратный затвор улучшил затвор FP во многих отношениях, он по-прежнему ограничивал максимальную выдержку X-синхронизации вспышки до 1/125 с (если только не используются специальные лампы-вспышки FP с длительным горением , которые горят по всей прорези, делая ширину щели несущественной. [65] ] [66] ). Любой качественный створчатый затвор 1960-х годов мог обеспечить синхронизацию вспышки не менее 1/500 с. Увеличение скорости X-синхронизации затвора FP потребует дальнейшего укрепления штор за счет использования экзотических материалов, которые позволят им двигаться еще быстрее и расширить прорези.
Компания Copal в сотрудничестве с Nippon Kogaku усовершенствовала затвор Compact Square для Nikon FM2 (Япония) 1982 года, используя для шкивов лопастей титановую фольгу с травленым сотовым узором, более прочную и легкую, чем обычная нержавеющая сталь. Это позволило сократить время хода шторки затвора почти вдвое до 3,6 мс (при скорости 6,7 м/с) и обеспечить скорость X-синхронизации вспышки 1/200 с. Бонусом стала максимальная скорость без искажений 1/4000 с (с щелью 1,7 мм). [67] Nikon FE2 (Япония) с улучшенной версией этого затвора имел время хода шторки 3,3 мс (при 7,3 м/с) и увеличил скорость X-синхронизации до 1/250 с в 1983 году. Максимальная скорость осталась 1/4000 с (при щели 1,8 мм). [68]
Самым быстрым затвором в фокальной плоскости, когда-либо использовавшимся в пленочной камере, был затвор со временем хода шторки 1,8 мс (со скоростью 13,3 м / с) с лопастями из дюралюминия и углеродного волокна, представленный Minolta Maxxum 9xi (названный Dynax 9xi в Европе, α-9xi в Японии). ) в 1992 году. Он обеспечивал максимальную выдержку 1/12 000 с (с щелью 1,1 мм) и X-синхронизацию 1/300 с. [69] Дальнейшая улучшенная версия этого затвора, рассчитанная на 100 000 срабатываний, использовалась в Minolta Maxxum 9 (название Dynax 9 в Европе, α-9 в Японии) в 1998 году и Minolta Maxxum 9Ti (название Dynax 9Ti в Европе, α-9Ti в Японии) в 1999 г. [70]
Параллельным развитием более скоростных затворов FP стало электронное управление затвором как часть общей тенденции электронного управления всеми системами камер. В 1966 году VEB Pentacon Praktica Electronic (Восточная Германия ) стала первой зеркальной фотокамерой с электронноуправляемым затвором FP. [71] В нем использовалась электронная схема для синхронизации затвора вместо традиционных часовых механизмов с пружиной, шестерней и рычагом. В 1971 году Asahi Pentax Electro Spotmatic (Япония; в 1972 году название было сокращено до Asahi Pentax ES; в США называлось Honeywell Pentax ES) привязал свой затвор с электронным управлением к экспонометру с контролем экспозиции, чтобы обеспечить электронную автоэкспозицию с приоритетом диафрагмы. [72] [73]
Традиционные максимальные скорости 1/1000 с и 1/2000 с горизонтальных и вертикальных жалюзи FP находятся на острие механической управляемости – часто на 1/4 ступени слишком медленно, даже в моделях сверхвысокого качества. [74] Пружинные зубчатые передачи становятся недостаточными для длительного контроля и надежного расчета любых более высоких ускорений и ударов. [75] Например, некоторые ставни FP с сильным натяжением могут страдать от «подпрыгивания шторы ставни». Это явление именно то, на что оно похоже: если шторы не затормозить должным образом после пересечения киноворот, они могут разбиться и подпрыгнуть; повторное открытие затвора и появление ореолов двойной экспозиции по краям изображения. [76] Даже сверхвысокоточный затвор Nikon F2 пострадал от этой проблемы, которая была проблемой на ранних стадиях производства. [77] Поскольку лепестки затвора FP квадратного типа двигались все быстрее и быстрее, обеспечивая все более короткую выдержку, потребность в лучшем управлении синхронизацией створок только возрастала.
Сначала для управления выпуском второй шторки затвора (хотя она по-прежнему приводилась в действие пружиной) использовались электромагниты, управляемые аналоговыми резисторными/емкостными таймерами. [78] В 1979 году компания Yashica Contax 139 Quartz (Япония) представила более точные цифровые пьезоэлектрические кварцевые [79] (вскоре за ними последовали керамические) схемы генератора (в конечном итоге под цифровым микропроцессорным управлением) для измерения времени и последовательности всего цикла экспозиции, включая вертикальную. Затвор ФП. [80] Электрические «бессердечниковые» микромоторы с почти мгновенным включением/выключением и очень высокой мощностью для своего размера будут приводить в движение обе шторы (и другие системы камер), полностью заменив пружины в конце 1980-х годов. [81] [82] Минимизация количества механических движущихся частей также помогла предотвратить проблемы, связанные с инерционной ударной вибрацией. [83]
Электронное управление также упростило расчет времени для очень длинных выдержек. [83] Спусковой механизм с пружинным заводом должен полностью разматываться довольно быстро и ограничивать максимальную скорость – обычно до одной полной секунды, [84] хотя в 1936 году Kine Exakta (Германия) предлагала 12 с. [85] Olympus OM-2 Горизонтальный затвор FP с электронной синхронизацией мог достигать 60 с в 1975 году [86], а Olympus OM-4 (обе — Япония) достигал 240 с в 1983 году. [87] Pentax LX (Япония, 1980) и Canon New F-1 ( Япония, 1981) даже имели гибридные электромеханические затворы FP, которые механически рассчитывали свои высокие скорости, но использовали электронику только для расширения диапазона медленных скоростей; LX — до 125 с, [88] F-1N — до скромных 8 с. [89] Обратите внимание, что Nikon F4 (Япония, 1989 г.) была рассчитана на выдержку по времени 999 часов с использованием дополнительного электронного устройства Multi Control Back MF-23. [90] Теоретически максимальная доступная скорость ограничивается только доступным зарядом аккумулятора для электроники. Это застало врасплох некоторых фотографов 1970-х годов, когда они попытались сделать очень длинную выдержку «B» и обнаружили, что батареи их фотоаппаратов разрядились посередине из-за энергоемкой электроники той эпохи, и экспозиция испортилась.
Электроника также отвечает за выход скорости X-синхронизации затвора в фокальной плоскости за пределы механических пределов. Как говорилось ранее, горизонтальный затвор FP для 35-мм камер полностью открыт и пригоден для использования только при выдержке вспышки до 1/60 с, тогда как вертикальные затворы FP обычно ограничиваются 1/125 с. На более высоких скоростях обычная электронная вспышка длительностью 1 миллисекунду обнажает только часть, открытую для щели. (См. разделы 4: «Недостатки» и 7.2 «Затвор с двойной шторкой в фокальной плоскости типа Leica» выше.)
В 1986 году Olympus OM-4 T (Япония) представила систему, которая могла синхронизировать специальную дополнительную электронную вспышку Olympus F280 Full Synchro, которая излучала свет с частотой 20 килогерц в течение 40 мс для освещения горизонтальной щели затвора FP. поскольку он пересекал весь затвор пленки - по сути, имитируя лампы-вспышки FP с длительным горением - позволяя выполнять экспозицию со вспышкой при выдержках до 1/2000 с. Это позволило использовать дневной свет плюс заполняющую вспышку практически в любой ситуации. Однако при этом происходит потеря дальности действия вспышки. [91] [92] Расширенная скорость синхронизации вспышки «FP» начала появляться во многих высококачественных 35-мм зеркальных фотокамерах в середине 1990-х годов, [93] и достигла 1/12 000 с в Minolta Maxxum 9 (Япония; называется Dynax 9 в Европе, Alpha 9 в Японии) 1998 года. [94] Они до сих пор предлагаются в некоторых цифровых зеркальных фотокамерах с выдержкой 1/8000 с. [95] [96] Эта проблема не затрагивает камеры с затвором Leaf – у них совершенно другие ограничения.
Максимальная выдержка в фокальной плоскости достигла максимума в 1/16 000 с (и 1/500 с X-синхронизации) в 1999 году у цифровой зеркальной фотокамеры Nikon D1 . D1 использовал электронную помощь от своего датчика для скорости 1/16 000 с, а его датчик «APS-размера» 15,6 × 23,7 мм был меньше, чем 35-миллиметровая пленка, и поэтому его было легче быстро пересечь для X-синхронизации 1/500 с. [97]
Однако из-за очень ограниченной потребности в таких чрезвычайно высоких скоростях затворы FP упали до 1/8000 с в 2003 году (и 1/250 с X-синхронизации в 2006 году) – даже в камерах профессионального уровня. Кроме того, поскольку для очень низких скоростей не требуются специальные таймеры, настройка самой медленной скорости обычно составляет 30 с. [95] [96]
Вместо этого за последние двадцать лет большая часть усилий была направлена на повышение долговечности и надежности. В то время как лучшие жалюзи с механическим управлением были рассчитаны на 150 000 циклов [98] и имели точность ±¼ стопа от номинального значения (чаще 50 000 циклов при ±½ стопа), лучшие на сегодняшний день жалюзи FP с электронным управлением могут прослужить 300 000 циклов и не иметь заметных ошибка скорости. [99]
В последние несколько лет в цифровых камерах «наведи и снимай» стали использовать синхронизированную электронную выборку датчика изображения, заменяя традиционный механический лепестковый затвор хрупкими движущимися частями, которые могут изнашиваться, которые используются в устройствах «мыльницы» на основе пленки. . Нечто подобное сейчас происходит и с более сложными цифровыми камерами, которые в прошлом использовали затворы в фокальной плоскости. Например, цифровая камера Panasonic Lumix DMC-G3 (2011, Япония) со сменным объективом имеет затвор FP, но в режиме серийной съемки 20 кадров в секунду она блокирует механический затвор в открытом положении и сканирует цифровой датчик электронным способом, хотя и с разрешением уменьшено до 4 Мп с 16 Мп. [100]