¿El proceso de desarrollo de las cámaras?

La historia del desarrollo de la tecnología de las cámaras

La primera etapa de desarrollo (1839~1954)

La tecnología de las cámaras ha pasado de su prototipo a la etapa de óptica- madurez y perfección mecánicas, varios componentes importantes se encuentran en la etapa de invención y comienzan a instalarse en varios tipos de cámaras en la etapa de finalización; Los tipos de cámaras incluyen principalmente:

cámara de visión frontal con obturador de lente de 1,35 mm

cámara de visión frontal con obturador de plano focal de 2,35 mm

SLR de 3,35 mm; cámara

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cámara réflex de 4.120

cámara réflex doble de 5.120

cámara plegable de 6.135

7. Cámaras profesionales de formato medio y grande.

Entre estas cámaras, la cámara SLR de 35 mm tiene la estructura más compleja y los mayores requisitos técnicos. Debido al uso de un prisma de techo en el diseño de cámaras SLR en 1950 para mover la vista desde una vista superior a una vista horizontal, la adopción de un mecanismo de reinicio instantáneo rápido del espejo en 1954 y la adopción de un método de reducción automática de la apertura. , el funcionamiento de la cámara SLR de 35 mm es el mismo que el de una cámara de visión frontal. Conveniente y porque las cámaras SLR pueden observar directamente la imagen a través de la lente fotográfica sin paralaje y pueden cambiar de lente y tomar fotografías de primeros planos. Las cámaras SLR se han desarrollado rápidamente y se han vuelto populares.

La segunda etapa de desarrollo (1955～1974)

La principal tecnología representativa es el control de exposición manual y eléctrico que se basa en la fotometría eléctrica. La parte óptica se ha expandido desde la tecnología de imágenes ópticas puras a elementos fotométricos, colorimétricos, fotométricos y tecnología de conversión fotoeléctrica. La parte mecánica ha agregado una parte de control que combina la conversión fotoeléctrica sobre la base de simplificar la estructura y reducir las partes. desde simples circuitos de control de microamperímetros se han desarrollado hasta componentes discretos de transistores, circuitos de película gruesa, circuitos integrados (CI) y circuitos de control analógicos o digitales. En esta etapa, las principales tecnologías desarrolladas son:

1. Realizar el control de exposición manual de fotometría eléctrica a través de microamperímetro

2. A través de microamperímetro y obturador preseleccionado Realizar prioridad de velocidad; control de exposición automático;

3. Realice el control de exposición automática del obturador electrónico con prioridad de apertura;

4. Utilice un medidor de microamperios para realizar la exposición automática a través del obturador del programa basado en el control de fotometría eléctrica. p>

5. Realice el control de exposición automático del obturador del programa electrónico;

a. La velocidad de obturación y el valor de apertura cambian simultáneamente según el programa, utilizando componentes fotosensibles, circuitos de control y relés para reemplazar el cabezal de los microamperímetros. un método de obturador electrónico para el control automático de la exposición;

b. El diseño de la estructura de la lente adopta una forma de obturador detrás de la lente

c. los circuitos de película y los circuitos integrados de uso general se han convertido en circuitos integrados de propósito especial, implementando control multifunción;

6. Los obturadores de plano focal de acero se han aplicado con éxito a las cámaras SLR; Las cámaras SLR han implementado medición manual interna TTL y control de exposición automático;

a. Medición interna TTL, pantalla de medidor de microamperios, control de exposición manual con aguja de seguimiento, punto fijo, modo de indicación equilibrada. p > b.Medición de luz interna TTL, aplicación IC, pantalla LED, para lograr el control de exposición manual;

c.Medición de luz interna TTL, prioridad de apertura para lograr el control de exposición automático a través del obturador electrónico del plano focal.

La tercera etapa de desarrollo (1975~1985)

Basado en el control automático de exposición, las funciones de automatización se amplían aún más y se aplica tecnología de microprocesamiento para lograr un control multimodo.

Cámara con obturador de lente de 35 mm:

1. Aparece el obturador de programa electrónico con temporizador electrónico

2. El flash está integrado en la cámara, formando un; unidad orgánica con el cuerpo de la cámara, implementar control sincrónico (la primera ola revolucionaria);

3. Realizar el control automático del flash (encendido automático, carga automática

4. Realizar el enfoque automático); (la segunda La segunda ola revolucionaria);

5. Bobinado automático de película y rebobinado automático (la tercera ola revolucionaria

6. La aparición de los sistemas bifocales y de zoom (la cuarta); revolución) Wave);

7. La aparición de cámaras ultrapequeñas y tipo gafas

8. La aparición de dispositivos de impresión de fechas y grabación digital

9. La aparición del sistema de codificación de películas DX.

Cámara SLR de 35 mm:

1. Comenzar a aplicar la tecnología de puerta lógica de inyección integrada a gran escala y utilizar la tecnología de montaje en superficie desarrollada en la década de 1980 para montar componentes de chip y chips ASIC en flexible en la placa de circuito;

2. Comenzó a aplicar tecnología de control y procesamiento de CPU, realizando control multimodo de CPU

a. , control de medición de apertura reducida, ajuste automático del flash

b. En 1978, 1982, 1983 y 1985 se implementaron varios tipos y métodos de modos de control de exposición del programa.

3. Se realiza control de enfoque automático;

4. Se desarrollan métodos de medición para diversificar, desde medición promedio, medición ponderada central y desviación OTF de la medición del plano de la película. al plano de la imagen, medición puntual, medición de múltiples áreas, medición de flash TTL y medición sincronizada con flash de luz diurna

5. Realice el control de exposición automático de doble prioridad

6. El fuselaje; está equipado con un mecanismo de bobinado y rebobinado eléctrico

7. Aparece el obturador de acero de alta velocidad y su velocidad se ha incrementado a 1/4000 s

8. A través de LED y; Pantalla LCD multimodo usando curva de programa;

9. Aparecieron lentes de zoom de gran aumento

10. Aparecieron lentes de gran diámetro

La cuarta etapa de desarrollo (1985～1995)

Con la finalización y mejora de varias tecnologías unitarias necesarias para el desarrollo de cámaras, a mediados y finales de la década de 1980, la investigación y el desarrollo de cámaras han entrado en la etapa de selección e integración de funciones, y el desarrollo de nuevos productos ha cambiado, y la forma principal es integrar varias tecnologías unitarias para formar un todo orgánico con hardware y software de precisión como núcleo.

En esta etapa, las funciones recientemente desarrolladas incluyen principalmente:

Cámara con obturador de lente de 35 mm:

1. Constantemente surgen nuevas tecnologías en los modos de enfoque, flash, exposición y fotografía.

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2. Tecnología de compensación anti-vibración o vibración de manos (Zoom 700 VR QD lanzada por NiKon en 1993)

3. Toda la película puede filmar fotograma estándar completo y panorámica completa marco, y ambos Hay dos formatos

4. La pantalla LCD se ilumina con una nueva luz luminosa (usando fósforo fosforescente)

5. Mecanismo de bloqueo de seguridad para evitar que la cubierta posterior se rompa accidentalmente apertura

6. Visualización de la fecha de carga de la película

7. Tecnología de control remoto por infrarrojos

8. Visor de ángulo bajo

9. Resistente al agua tecnología

10. El cuerpo de la cámara viene con un trípode

Cámara SLR de 35 mm:

1. Explore la tecnología de medición de distancia que puede enfocar correctamente en diversas condiciones <; /p>

2. Diversos sensores de elementos múltiples o de matriz y su tecnología de procesamiento de información;

3. Diversas tecnologías de conducción de lentes utilizadas para enfocar o hacer zoom (como el micro motor de avance DDC, el motor sin hierro, AFD , USM);

4. Explorar tecnología que pueda medir con precisión la exposición en diversas condiciones

5. El flash tiene muchas y potentes funciones

6. El desarrollo de varios modos de fotografía o modos de fotografía especiales;

7. Ha surgido una gran cantidad de nuevas funciones basadas en software y el software se ha utilizado ampliamente en los modos de enfoque, medición, flash, exposición y fotografía;

8. Sin cambiar la estructura del hardware de la cámara, el usuario puede seleccionar funciones, o reemplazando o agregando el software y el hardware de la cámara, el usuario puede seleccionar, configurar, ajustar, transformar y expandir según sus propias necesidades. Varias funciones nuevas para realizar la componenteización y el diseño personalizado de las cámaras;

9. Nueva tecnología de expansión de funciones e intercambio de información (como el sistema de tarjetas de expansión de arte de Minolta, la entrada del programa de código de barras de Canon y las tarjetas Pass IC de Nikon). intercambio de información entre cámaras y cuadernos electrónicos y el sistema ABF de Kyocera);

10. Bucle digital, lógica difusa y tecnología de control de redes neuronales

11. Método de aprendizaje neuronal y teoría del desenfoque (Nikon; F70D);

12. Tecnología de diseño y fabricación de lentes flotantes y lentes apocromáticas

13. Desarrollo y aplicación de plásticos de ingeniería profesionales especiales (como el uso de recipientes de vidrio; policarbonato reforzado como cuerpo);

14. Tecnología silenciadora y antivibraciones

Material silenciador y absorbente de vibraciones (Nikon F70D)

Sin rotor Motor ( Nikon F100)

Soporta toda la cámara en una sola pata o trípode

Diseñado para reducir el movimiento de la mano y la vibración del mecanismo del obturador

Lente de conversión antivibración ( 1987, Canon EOS)

Controlador de estabilización de imagen (Canon)

Tecnología IS de estabilización de lente (Canon EOS3)

Prisma de ángulo variable (1992, Canon) )

Sistema equilibrador (Nikon F5)

Sistema de reducción de vibraciones de obturador y espejo

Estructura absorbente de vibraciones (Nikon F100)

Diseño flotante mecánico (Nikon F100)

Cambió de transmisión por engranajes a transmisión por correa (Minolta α-si)

Diseño separado de lente y cuerpo

15. Full frame y tecnología de cambio de cuadro panorámico a mitad de camino

16. La aparición de un nuevo visor de cámara SLR (Olympus IS1000, cámara híbrida)

La quinta etapa de desarrollo (199

6～)

1. Medición automática del sensor (Minolta Dimage V)

2. Enfoque de búsqueda automática (Minolta DimageV)

3.Minolta Dimage V , el primer diseño de lente rotativa y dividida

Puede reducir el impacto de la vibración de la lente

Conveniente para selfies o fotografías espontáneas

Conveniente para disparos de relleno con flash multidireccional

4. Utilizando una estructura de cubierta deslizante, puede lograr el doble efecto de miniaturización y buena operatividad (Fuji Epion 100 MRC TIARA ix)

5. Minolta RD-175, el primero Sistema fotosensible de separación de colores con prisma dicroico

6. Filtro anti-infrarrojos desmontable de bajo calibre (Canon EOS D2000)

7. Seleccionado automáticamente por la cámara o el fotógrafo elige luz de día, luz de tungsteno , fluorescente Función de balance de blancos automático de la lámpara y la fuente de luz del flash (Canon EOS D2000)

8. Enfoque automático de un solo punto: utilizando un algoritmo de enfoque de un solo punto, la posición de enfoque se mide desde el sujeto en el centro del objetivo (Kodak DC260 Zoom)

9. Enfoque automático multipunto: utilizando un algoritmo de enfoque multipunto, la posición de enfoque se mide desde 3 posiciones en el objetivo (Kodak DC260 Zoom)

10. Zoom digital (Kodak DC260 Zoom)

11. Utilice el sensor de rotación automática para detectar el ángulo de inclinación de la cámara y girar la fotografía (Kodak DC260 Zoom)

12. Utilice la misma distancia focal y diferentes ángulos. Disparo continuo paralelo, se pueden combinar hasta 9 cuadros en una foto panorámica (Casio QV-7000SX)

13. Modo blanco y negro, modo sepia, modo película (Casio QV-7000SX)

14. Función de marca de agua (Kodak DC260 Zoom)

15. Transmisión rápida de datos por infrarrojos (Casio QV-7000SX)

16. Aplicación amplia y profunda de principios ergonómicos como guía El diseño de la estructura de apariencia de la cámara y varios mecanismos operativos:

a. Utilice plásticos de ingeniería, componentes compuestos, circuitos electrónicos de precisión y tecnología CAD para crear la estructura de la cámara. y configuraciones internas más razonables, de menor tamaño y más livianas

b. Perilla cuidadosamente diseñada: tratamiento de textura cóncava y convexa, goma suave antideslizante

diseño de muesca

d. Dial de ajuste de la velocidad de obturación y botón disparador Diseño y disposición

e. La introducción de botones disparadores duales

f. , botones o teclas en diferentes formas o texturas, para que los fotógrafos no solo puedan prevenir eficazmente fallos de funcionamiento, sino que también puedan completar el funcionamiento de varias funciones con solo tocar los dedos

g. , los botones y las teclas de operación básica están ubicados en la superficie superior del lado derecho de la cámara y en la empuñadura. En la parte superior de la perilla, las teclas de operación para fotografía creativa y la entrada de datos básicos están ubicadas en el lado superior izquierdo. /p>

h. El visor está diseñado teniendo plenamente en cuenta los factores de la visión humana: ajustador de dioptrías, visor de punto de alto nivel del ojo, gafas protectoras oculares

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Cámara

Las cámaras se utilizan para fotografía. Instrumentos ópticos. Después de que la luz reflejada por la escena que se está fotografiando se enfoca a través de la lente fotográfica (lente objetivo) y el obturador que controla la exposición, la escena que se está fotografiando forma una imagen latente en el material fotosensible de la cámara oscura, que luego se procesa (es decir, revelado, fijo) para formar una imagen permanente, esta técnica se llama fotografía.

La estructura de la cámara más antigua era muy simple, e incluía sólo una cámara oscura, una lente y materiales fotosensibles. Las cámaras modernas son relativamente complejas, con sistemas como lente, apertura, obturador, alcance, encuadre, medición, transporte de película, conteo y selfie. Es un producto complejo que combina óptica, maquinaria de precisión, tecnología electrónica, química y otras tecnologías.

Antes del 400 a. C., había registros de imágenes estenopeicas en el "Mo Jing" escrito por Mozi en el siglo XIII, la imagen oscura creada utilizando el principio de imágenes estenopeicas apareció en Europa y la gente caminaba hacia ella; cámara oscura para ver imágenes o dibujar escenas en 1550, el italiano Cardano colocó la lente lenticular en la posición estenopeica original, y el efecto de la imagen era más brillante y claro que la cámara oscura; en 1558, el italiano Barbaro hizo otra adición de una apertura; El dispositivo de Dano mejoró enormemente la claridad de la imagen; en 1665, el monje alemán John Chapter diseñó y produjo una pequeña cámara oscura réflex portátil de lente única. Debido a que no existía material fotosensible en ese momento, esta cámara oscura solo se podía usar para pintar.

En 1822, Niépce de Francia produjo la primera fotografía del mundo sobre material fotosensible, pero la imagen no era muy clara y requirió ocho horas de exposición. En 1826, tomó una fotografía a través de una cámara oscura sobre una placa base de estaño recubierta con asfalto fotosensible.

En 1839, Daguerre de Francia fabricó la primera cámara daguerrotipo práctica. Estaba compuesta por dos cajas de madera, una caja de madera insertada en la otra para ajustar el enfoque. tiempos de exposición de hasta treinta minutos para capturar imágenes claras.

En 1860, Sutton de Inglaterra diseñó una primitiva cámara réflex de lente única con un visor de espejo giratorio; en 1862, Detry de Francia apiló dos cámaras para crear una forma original. Sólo tomar fotografías y tomar fotografías constituyen la forma original; de una cámara de doble lente; en 1880, Baker en Inglaterra fabricó una cámara réflex de doble lente.

Con el desarrollo de los materiales fotosensibles, en 1871 aparecieron placas secas recubiertas con material fotosensible de bromuro de plata, y en 1884 aparecieron películas que utilizaban nitrocelulosa (celuloide) como sustrato.

Con la llegada de la tecnología de aumento y la película de micrograno, la calidad de las lentes mejoró en consecuencia. En 1902, Rudolf de Alemania utilizó la teoría de la aberración de tercer orden establecida por Seidel en 1855 y el vidrio óptico de alto índice de refracción y baja dispersión estudiado con éxito por Abbe en 1881 para crear la famosa lente "Tiansai" que mejora enormemente la reducción de diversas aberraciones. la calidad de la imagen. Sobre esta base, en 1913, Barnack en Alemania diseñó y produjo una pequeña cámara Leica que utilizaba película de 35 mm con pequeños agujeros en el negativo.

Sin embargo, todas las cámaras de 35 mm de esta época usaban visores transparentes sin telémetro. La película en color se fabricó en 1930; en 1931, la cámara Contax de Alemania estaba equipada con un telémetro de coincidencia de doble imagen que utilizaba el principio de rango triangular, que mejoraba la precisión del enfoque, y fue la primera en adoptar un cuerpo de aleación de aluminio fundido y una cortina de metal. obturador.

En 1935 apareció en Alemania la cámara réflex de un solo objetivo Exact, que facilitaba el ajuste del enfoque y el cambio de objetivos. Para garantizar una exposición precisa de la cámara, las cámaras Kodak comenzaron a equiparse con exposímetros con fotocélulas de selenio en 1938. En 1947, Alemania comenzó a producir la cámara réflex de lente única con pentaprisma de techo en forma de Contax S, que hizo que la imagen del visor ya no estuviera al revés y cambió la vista hacia abajo al enfoque y encuadre de la cabeza hacia arriba, lo que hizo que la fotografía fuera más conveniente.

En 1956, la República Federal de Alemania fabricó por primera vez una cámara ocular eléctrica que controlaba automáticamente la exposición; después de 1960, las cámaras comenzaron a adoptar tecnología electrónica y, a partir de 1975, aparecieron varias formas de exposición automática y obturadores de programa electrónicos; , Las operaciones de la cámara comenzaron a automatizarse.

Existen muchos tipos de cámaras, que se pueden dividir en cámaras de fotografía de paisajes, cámaras de impresión y producción de planchas, cámaras de microfilm de documentos, cámaras de microscopio, cámaras subacuáticas, cámaras aéreas, cámaras de alta velocidad, etc. según sus usos según el tamaño de la película, se pueden dividir en Para 110 cámaras (fotograma 13×17 mm), 126 cámaras (fotograma 28×28 mm), 135 cámaras (fotograma 24×18, 24×36 mm) , 127 cámaras (marco 45x45 mm), 120 cámaras (incluidas 220 cámaras, pantalla 60×45, 60×60, 60×90 mm), cámara de disco (pantalla 8,2x10,6 mm, según el método de visualización); dividida en cámara de visión en perspectiva, cámara réflex de doble lente y cámara réflex de lente única.

Ningún método de clasificación puede incluir todas las cámaras, y una determinada cámara se puede dividir en varias categorías. Por ejemplo, 135 cámaras se clasifican según su encuadre, obturador, medición, transferencia de película, exposición, flash y. ajuste. Las diferencias en el enfoque, el selfie y otros métodos constituyen un espectro complejo.

Las cámaras utilizan las propiedades de propagación lineal de la luz y las leyes de refracción y reflexión de la luz, utilizando fotones como portadores, para transferir la cantidad de información luminosa de la escena que se está fotografiando en un momento determinado al material fotosensible. a través de la lente de la cámara en forma de energía, finalmente se convierte en una imagen visible.

El sistema de imágenes ópticas de la cámara está diseñado de acuerdo con los principios de la óptica geométrica y, a través de la lente, la imagen de la escena se enfoca con precisión en el plano de la imagen mediante la propagación, refracción o reflexión en línea recta de luz.

A la hora de realizar fotografías es necesario controlar la exposición adecuada, es decir, controlar la cantidad adecuada de fotones que llegan al material fotosensible. Debido a que existe un rango limitado en la cantidad de fotones que puede recibir el material fotosensible de sal de plata. Si la cantidad de fotones es demasiado pequeña, no se formarán núcleos de imagen latentes. Si la cantidad de fotones es demasiado, se producirá una sobreexposición. y la imagen no se puede distinguir. La cámara utiliza la apertura para cambiar la apertura de luz de la lente para controlar la cantidad de fotones que llegan al material fotosensible por unidad de tiempo y, al mismo tiempo, cambia el tiempo de apertura y cierre del obturador para controlar la duración del tiempo de exposición.

Desde la perspectiva de completar la función de la fotografía, una cámara debe tener tres sistemas estructurales principales: imagen, exposición y sistemas auxiliares. El sistema de imágenes incluye lentes de imágenes, enfoque de rango, sistemas de visor, lentes adicionales, filtros, lentes de efectos, etc.; el sistema de exposición incluye mecanismos de obturador, mecanismos de apertura, sistemas de medición, sistemas de flash, mecanismos de temporizador automático, etc.; Incluye mecanismo de bobinado de película, mecanismo de conteo, mecanismo de rebobinado de película, etc.

La lente es un sistema óptico utilizado para la obtención de imágenes, que consta de una serie de lentes ópticas y cilindros de lentes. Cada lente tiene dos datos característicos: la distancia focal y la apertura relativa se utiliza para seleccionar escenas y componer; Imágenes Un dispositivo que permite que cualquier parte de la escena vista a través del visor caiga dentro del marco de la imagen que se va a fotografiar en una película. Un telémetro puede medir la distancia de la escena y, a menudo, se combina con el visor para El mecanismo puede. vincule la medición de distancia y el enfoque de la lente, y complete el ajuste del enfoque mientras mide la distancia.

Los telémetros con visor óptico transparente o réflex de lente única deben operarse manualmente y juzgarse a simple vista. Además, existen métodos de medición fotoeléctrica, medición de sonar, medición de infrarrojos y otros métodos que pueden eliminar la operación manual y evitar errores causados ​​por el juicio a simple vista para lograr la medición automática.

El obturador es el componente principal para controlar la exposición. Los obturadores más comunes son el obturador de lente y el obturador de plano focal. El obturador de la lente está compuesto por un conjunto de láminas metálicas muy delgadas. Bajo la acción del resorte principal, la acción de la biela y el dial hace que las láminas se abran y cierren rápidamente. El obturador del plano focal está compuesto por dos conjuntos de; cortinas parcialmente superpuestas (cortinas delanteras y cortinas traseras), instaladas cerca del frente del plano focal. Las dos cortinas se activan en secuencia para formar un espacio. La hendidura se desplaza por el frente de la película para lograr la exposición.

La apertura, también llamada diafragma, es un mecanismo que limita el paso de los haces de luz y se instala en el medio o detrás de la lente. La apertura cambia el diámetro de la luz y controla la exposición junto con el obturador. Hay dos aperturas comunes: continuamente variable y discontinua.

El mecanismo Selfie es un dispositivo que actúa como retardador durante el proceso de fotografía para permitir a los fotógrafos tomar selfies. Cuando utilice el mecanismo Selfie, primero suelte el retardador y luego suelte automáticamente el obturador después del retardo. Hay dos tipos de mecanismos Selfie: mecánicos y electrónicos. El mecanismo Selfie mecánico es un mecanismo de retardo accionado por engranajes que generalmente puede retrasarse de 8 a 12 segundos. El mecanismo Selfie electrónico utiliza un circuito de retardo electrónico para controlar el disparador.

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