книги из ГПНТБ / Мельников А.А. Теория и расчет фотозатворов

Это и есть уравнение восходящей ветви характеристики одношторного затвора с I I I формой отверстия при постоянной ско­ рости.

Из графика, аналогичного показанному на рис. 7, следует,

что

РР

•П = — = —г,

где

40

Из рис. 24 следует, что СВ' = CG — B'G = const. Ее обозна­ чим через s0 и будем считать шириной щели, т. е. СВ' = s0. От­ метим, что

41

3)при а\ Ф а2 даже при равномерном движении шторки по­ является неравномерность выдержек по полю снимка;

4)при а\ > а2 выдержка по ходу движения шторки возрас-

42

тает. Минимальная выдержка имеет место в начале снимка, а максимальная — в конце его;

5)при щ < а2 выдержка по ходу движения шторки непре­ рывно убывает, имея максимальное значение в начале снимка (рис. 27);

6)неравномерность выдержек тем больше, чем больше абсо­

этом нисходящая ветвь характеристики начинается на расстоя­

Выведем формулу для расчета к. п. д.

43

Подставим эти значения в формулу (а). Обозначим

а\ —а 2 _ Д

Л'

тогда

So/A+l' a2D' D'

Приняв h' = f, получим

SotA+l'

Эти формулы справедливы при постоянной скорости.

На рис. 29 приведены графики зависимости к. п. д. от коор­

вначале снимка, а максимальное — в конце его;

2)при <2i < а2 к. п. д. по ходу движения шторки непрерывно убывает, имея максимальное значение в начале снимка;

3)неравномерная освещенность кадра, вызванная измене­ нием к. п. д., не компенсирует неравномерности за счет непосто­ янства выдержек, а наоборот, усиливает ее;

4) при уменьшении относительного отверстия объектива,

к.п. д. увеличивается;

5)степень неравномерности освещения кадра не зависит от относительного отверстия объектива;

6)степень неравномерности не зависит от того, что больше:

а\ > а2 или а.2 > й], но зависит от абсолютного значения их раз­ ности {а.\ — а2);

44

7) при увеличении абсолютного значения разности (а\ — а2) степень (величина) неравномерности увеличивается;

8) в направлении, перпендикулярном ходу движения штор­ ки, неравномерность к. п. д. не возникает.

Количество освещения Н, попадающее за выдержку на свето­ чувствительный слой, пропорционально произведению выдержки на к. п. д. г]

Я = Ktr[,

где К — коэффициент пропорциональности.

Следовательно, для характеристики равномерности освеще­ ния кадра нам надо знатъ

На рис. 31 представлена зависимость 4ф от координаты /'. «Суммарная» неравномерность освещения кадра увеличилась. Как уже отвечалось, неравномерность освещения при всех про­ чих равных условиях практически не зависит от относительного отверстия. Это происходит от того, что при изменении относи­ тельного отверстия, например, при увеличении его выдержка увеличивается, а к. п. д. уменьшается, и произведение практиче­ ски остается неизменным.

вдоль направления движения шторки, может играть как поло­ жительную, так и отрицательную роль.

освещенности к краю за счет ?Эф совпадает с падением ее за счет

роль. Из рис. 31 следует, что если в первой половине снимка (по

номерности, вызванной объективом, в соответствии с падением освещенности пропорционально cos4 ад'.

45

Эта компенсация имеет место только в направлении хода дви­ жения шторки. Она потребует от конструктора обеспечения пе­

ходу шторки) должно быть а\ < flo, а во второй половине а|>аг-

18. ЗАТВОРЫ, ОТНОСЯЩИЕСЯ К ШТОРНЫМ

Некоторые затворы, хотя и не имеют привычной нам шторки,, с полным основанием следует отнести к шторным. Рассмот­ рим их.

Щелевой затвор панорамической камеры с качающимся объ­ ективом. Вместе с объективом вокруг его задней узловой точки

равного фокусному расстоянию камеры. Задняя узловая точка объектива совместилась с осью цилиндра.

малой ширине щели s0 и большом фокусном расстоянии объек­ тива /' путь, проходимый концом тубуса за время экспонирова­ ния одной точки, равен сумме ширины щели s0 и диаметра d ко­ нуса лучей в плоскости щели.

Система объектив — тубус соединена с регулятором скорости для придания равномерности вращения. Выдержка t определяет­ ся по формуле

46

ш

где m — относительная ширина щели

а0 m =——.

Р

Если углы ао и Р достаточно малы, то

m — s°

47

Затвор щелевого фотоаппарата. В щелевом фотоаппарате (рис. 34) фокальная плоскость РР отделена от камерной части перегородкой АА. Последняя имеет щель шириной SQ. Перего­ родка со щелью неподвижны относительно объектива. Щелевой

аэрофотоаппарат, будучи установлен на самолете, имеет поступательное движение со скоростью w. Вследствие

со скоростью и„.

Чтобы избежать нерезкости изобра­ жения, пленка также двигается в на­ правлении полета и с той же скоростью v„, что и точка В. За время экспозиции точки В световые лучи в плоскости АА щели проходят путь s0 + d со скоро­ стью v. Скорость w = const. На осно­ вании этого выдержка t определяется выражением

h' — а

Л' В свою очередь,нам известно,<что

vt, - • Н

Приняв li' = / к , получим

н (й-а).

Н[/к

При наличии вращательных движений самолета вокруг го­ ризонтальной оси, перпендикулярной направлению полета, вы­ держка несколько колеблется относительно ее номинального значения, определенного уравнением (42).

Из рассмотрения формулы (42) следует, что выдержка в ще­ левых аэрофотоаппаратах зависит не только от его конструктив­ ных данных, но также и от некоторых условий эксплуатации.

48

Выдержка затвора щелевого аэрофотоаппарата прямо про­ порциональна высоте полета самолета и обратно пропорциональ­ на его скорости относительно земли.

К. п. д. определяется так же, как и для одношторного затвора со второй формой щели, т. е. по уже известной формуле (19).

Влияние на качество изображения затвора панорамической камеры с качающимся объективом. Рассмотрим случай отвесной съемки с самолета при постоянной поступательной скорости w последнего. При этом угол отклонения оптической оси камеры от вертикали равен нулю (а = 0). Аппарат расположен в само­ лете так, что ось цилиндра, образующего поверхность изобра­ жения (ее след — точка 5 на рис. 32) параллельна направлению полета.

В камере с качающимся объективом оптическая ось объек­ тива во время экспозиции вращается вокруг точки 5, т. е. оси цилиндра, образующего поверхность изображения. Поэтому за

является оптическая ось объектива. Для точки М главным лучом будет линия SAI, а для точки N — линия SN (рис. 32).

Положение точки на оси абсцисс панорамы определится уг­ лом у, т. е. углом отклонения главного луча конуса от оптиче­ ской оси 05 камеры. Угол у для точки Л'" считаем положитель­ ным, если тубус вращается во время экспозиции от точки А к точке В. Тогда для точки М угол у является отрицательным.

Экспонирование всей поверхности кадра в аппарате с качаю­ щимся объективом происходит не одновременно, а последова­ тельно по мере вращения объектива с тубусом. Это требует не­ которого времени, за которое самолет успевает заметно пере­ меститься относительно снимаемого участка земной поверхности.

2) относительное перемещение предметной плоскости (сни­ маемого участка земли) и фотокамеры.

Одновременное наличие этих двух факторов вызывает искаже­ ние изображения, вносимое затвором. Определим величину ис­ кажения, которую обозначим буквой 6. Так как движение рав­

здесь о„— скорость движения изображения в плоскости изобра­ жения;

tn — время искажения.