Tìm hiểu máy ảnh cơ và ống kính (p.1)

Kết cấu cơ bản của máy cơ và ống kính

Mọi chiếc máy ảnh cơ dù kiểu dáng, kích thước, giá cả có khác nhau, nhưng chúng đều có những bộ phận chính sau:
 
 Kết cấu máy ảnh cơ và ống kính

1- Cần lên phim

2- Nút bấm máy

3- Vòng tóc độ cửa chập

4- Chân cài đèn ( không dùng dây dẫn)

5- Hộp ngắm

6- Nút cuốn lại phim

7- Nhản hiệu

8- Chốt cài ống kính vào thân máy

9- Tên ống kính

10- Chế quang

11- Độ mở của ống kính

12- Tiêu cự của ống kính

13- Hãng sản xuất

14- Vòng lây nét

15- Nút khép chế quang ở độ mở chọn trước

16- Nút chụp tự động (chụp lùi thời gian)

17- Nút giữ gương ở vị trí ấp lên trên

18- Thân máy ảnh

Trong đó, ống kính là một thiết bị gồm một hệ thống thấu kính được tính toán một cách tối chính xác, được lắp ghép rất cẩn thận vào một khung đỡ.

Bất kỳ loại ống kính nào trên vành khung đều có ghi những chỉ dẫn sau:
- Nhãn hiệu hãng sản xuất (Schneider, Zeiss, Rodenstock, Sigma, Canon, Nikon…)
- Tên ống kính (Tesar, Plannar, Distagon, Nikkor…)
- Độ mở tối đa ( 1.2, 2, 2.8, 3.5…)
- Tiêu cự ( 15mm, 20mm, 24mm, 35mm,...)

Có hai thông số tuy không ghi trên ống kính, nhưng chúng ta nên biết:
- Góc thị trường ( góc mở của ống kính): Là góc đo của ống kính được phân định ranh giới của phần không gian thu được hình ảnh vật vào trong ống kính, tính bằng độ bách phân.
Ví dụ: Ống kính tele 135mm với máy ảnh 24x36mm, góc mở: 18 độ

Ống kính trung bình 50mm với máy ảnh 24x36mm, góc mở: 46 độ

Ống kính góc rộng 35mm với máy ảnh 24x36mm, góc mở: 63 độ
- Khả năng phân ly
Chế quang của ống kính
 
Cơ cấu phản xạ hình ảnh từ ống kính đến ống ngắm

Tất cả các ống kính hiện đại bao giờ cũng có chế quang và cửa chập. Chế quang xác định lượng ánh sáng cần thiết để hình ảnh ghi lên phim (thẻ nhớ). Chế quang giống như con ngươi mắt người. Khi lượng ánh sáng mạnh đập vào mắt, con ngươi co lại và ngược lại.
Ở một số máy có loại “chế quang tự động”, nghĩa là chế quang này nằm trong ống kính tự động khép nhỏ hoặc mở rộng theo độ sáng của đối tượng. Lượng sáng này được đo bằng tế bào quang trở (Cds) đã đặt sẳn trong máy.

Chế quang thông thường là loại chế quang hình mống mắt, nó gồm những lá kim loại mỏng, sơn đen, lá nọ xếp trượt trên lá kia được đính vào một chiếc vòng quay được, có khía ghi số, khi xoay di chuyển các số đối diện với một điểm mốc cố định, giúp ta đóng mở chế quang và đặt nó ở độ mở cần dùng.

Độ mở tương đối: phụ thuộc vào tiêu cự của ống kính. Độ mở tương đối được ghi bằng một dãy số được tiêu chuẩn hóa như sau:
1.4 – 2 – 2.8 – 4 – 5.6 – 8 – 11 – 16 – 22 – 32

Độ mở tương đối của chế quang là thương của tiêu cự ống kính và đường kính chế quang.
 

Chế quang bên trong ống kính
Ví dụ: Ống kính có tiêu cự 35mm, chế quang có đường kính là 10mm cho ta độ mở, kí hiệu f/: 35 : 10 = 3.5 (f/3.5)

Độ mở tỷ đối ( còn gọi độ mở tối đa): Độ mở tỷ đối cho biết độ sáng tối đa của ống kính. Nói khác đi cho biết lượng sáng mà ống kính cho đi qua chế quang ở nấc rộng nhất.

Độ mở tỷ đối là tỷ số giữa tiêu cự và đường kính tối đa của chế quang ống kính, kí hiệu f:

Độ mở tỷ đối = Tiêu cự: Đường kính tối đa
Ví dụ: Một ống kính máy ảnh 24x36mm có tiêu cự trung bình 50mm, có đường kính tối đa là 25mm.
Độ mở tỷ đối = 50 : 25 = 2 (f/2)

Cửa chập (obturateur)

Cửa chập xác định thời gian mà kiểu phim chụp, được lộ sáng. Có hai loại cửa chập: Cửa chập ở giữa và cửa chập ở tiêu diện.

Cửa chập ở giữa: gồm một dây cót và những lò xo điều khiển các lá thép xoay đi xoay lại. Cửa chập này nằm gần chế quang.

Loại cửa chập ở giữa đơn giản nhất gồm 3 hoặc 4 lá thép. Khi ta bấm máy để lộ phần giữa.

Loại tinh vi hơn, gồm nhiều lá thép và cho nhiều nấc thời gian lộ sáng từ 1 giây đến 1/500 giây. Với loại cửa chập này, lò xo điều khiển các lá thép xoay được nén lại rồi ta mới bấm máy cửa chập. Việc nén lò xo được thực hiện trong cùng động tác lên phim.

Cửa chập ở giữa điều khiển bằng điện tử: Loại cửa chập này, thời gian lộ sáng được tính bằng một mạch điện tử: các lá thép của cửa chập gắn liền với một bộ khung từ tính sẽ ở vị trí mở chừng nào mà một thỏi nam châm điện còn nhận được một dòng điện kích thích phát ra từ một chiếc pin nhỏ nằm trong hộp máy. Loại cửa chập này còn gọi cửa chập tự động.

Đối với các máy ảnh phản quang một ống kính, sự hoạt động cửa chập ở giữa cực kì phức tạp, nên hầu hết máy ảnh phản quang một ống kính đều dùng cửa chập tiêu diện.
Cửa chập ở giữa có những bộ phận phụ: Bộ phận chụp lùi thời gian (chụp tự động). Nhờ một giây cót lùi lại, mà sau khi bấm máy sẽ kéo dài một số giây đồng hồ rồi cửa chập mới hoạt động, đủ thời gian cho người chụp đến vị trí để máy ảnh tự chụp cho mình (máy ảnh đặt trên chân máy).

Lỗ cắm đồng bộ hoạt động của cửa chập với đèn chớp:
Nhiều loại máy ảnh có hai loại lỗ cắm đồng bộ M và X. Khi dùng đèn chớp magne thì dùng lỗ đồng bộ M, với đèn chớp điện tử thì dùng đồng bộ X. Với loại cửa chập ở giữa có thể dùng với mọi tốc độ chập.
 
Vị trí lắp phim và cửa chập
Cửa chập ở giữa thường dùng cho các loại máy ảnh có ống kính cố định. Cũng có vài loại máy ảnh cỡ lớn chuyên nghiệp cửa chập ở giữa nhưng không đặt ở giữa ống kính mà đặt ngay sau ống kính nên có thể thay đổi như cửa chập Simar-Copal.

Cửa chập tiêu diện:

Được đặt ngay trước chỗ đặt phim ở tiêu diện của ống kính. Cửa chập tiêu diện là một bộ phận gắn liền với thân máy ảnh.

Cửa chập tiêu diện rèm:

Bề rộng của khe hở của rèm quét qua mặt phim trong thời gian lộ sáng, có thể điều chỉnh cho rộng hoặc hẹp ở nút điều chỉnh tốc độ đặt ở phía trên máy ảnh.

Cửa chập tiêu diện rèm gồm hai tấm rèm làm bằng vải đen hoặc những lá thép đen liên kết dính với nhau kín sáng. Hai tấm rèm đó chạy song song với nhau theo chiều ngang. Khi chạy giữa hai tấm rèm có một khe hở rộng hẹp khác nhau tùy theo điều chỉnh nút tốc độ. Khi hai rèm chạy, khe hở này quét lên toàn bộ mặt kiểu phim chụp. Nhờ thế phim được lộ sáng. Hình ảnh của vật in lên phim.

Ở tốc độ 1/30 giây (một số máy 1/60 giây), khe hở rộng bằng chiều dài cỡ phim (36mm). Trong trường hợp đó toàn bộ bề mặt cỡ phim được lộ sáng cùng một lúc.
Tốc độ 1/30 giây hoặc 1/60 giây lòa tốc độ thuận lợi cho chụp đèn chớp điện tử hoặc dèn chớp magne.
Tốc độ chập càng nhanh (1/125 giây trở lên) thì đèn chớp diễn ra càng ngắn, nên chỉ in được một phần hình ảnh của vật lên phim do khe hở để lộ ra trong quá trình di chuyển của nó. Đó là nhược điểm của cửa chập tiêu diện.

Để khắc phục nhược điểm này người ta thiết kế cửa chập tiêu diện bằng những lá thép rất mỏng di chuyển theo chiều thẳng đứng (từ trên xuống). Đối với máy 
24x36mm nó di chuyển theo chiều 24mm, nghĩa là đường chạy của lá rèm thép này ngắn hơn, các lá thép chạy với tốc độ rất nhanh, nên sự đồng bộ với đèn chớp có thể nâng lên đến tốc độ 1/125 giây hoặc 1/250 giây (cửa chập Nikon FM2).

Việc lên cửa chập tiêu diện rèm, (nghĩa là cuộn rèm lại và ép các lò xo, để khi bấm nút sẽ bật ra, làm chạy rèm) bao giờ cũng gắn liền với động tác lên phim, tức lên phim đồng thời lên cửa chập. Với loại cửa chập tiêu diện, các máy đã đạt tới tốc độ chập rất cao 1/1.000 giây, thậm chí 1/2.000 giây.

Hệ thống khung ngắm: Là bộ phận giúp ta lấy khuôn hình, khung ngắm có nhiều loại:

Khung ngắm quang học: Còn gọi khung ngắm phản quang, gồm một kính lúp cho một hình ảnh rất sáng, phải chiều, có ranh giới rõ ràng. Khung ngắm quang học gồm:
- Thị kính
- Gương phản quang
- Cửa sổ của khung ngắm
- Cửa sổ phụ khuôn hình
- Gương phản quang
 
Dạng khung ngắm quang học

Khung ngắm trực tiếp trên kính mờ: Cách ngắm này chỉ dùng cho các máy ảnh chụp phim cỡ lớn (cỡ phim 6x6mm trở lên). Khi lấy nét ta tháo hộp lắp phim gắn ở đàng sau máy ảnh và lắp vào vị trí đó một kính mờ. Hình ảnh hiện lên kính mờ là ngược chiều. Cách ngắm nét này mất nhiều thời gian. Máy phải được cố định trên chân máy. Nhưng hình ảnh hiện lên phim đúng hệt như hiện trên kính mờ.
Ngắm nét phản quang: Máy ảnh dùng cách ngắm nét phản quang có hai loại:
Máy ảnh phản quang hai ống kính: Loại máy này có hai ngăn tối chồng lên nhau, mỗi ngăn có một ống kính riêng . Hai ngăn tối đó đều nằm trong một hộp máy. Kính mờ ở phía trên được che khỏi lóa sáng, nhờ một loa che sáng có thể giương lên hoặc cụp lai. Có một chiếc gương cố định đặt chéo một góc 450 trong ngăn tối trên phản chiếu hình ảnh lên mặt kính mờ.

Máy ảnh phản quang hai ống kính gồm: Ống kính ngắm nét và ống kính chụp hình

Khối lăng kính ngắm. Bộ phận này gồm một lăng kính thủy tinh hoặc một hệ thống quang học, tùy từng kiểu máy. Nó làm cho hình ảnh dựng thuận chiều.

Ta thấy hình ảnh ở ngăn tối trên hiện ở kính mờ, có khác đôi chút với hình ảnh ở ngăn tối dưới để ghi lên phim. Người ta gọi đó là hiện tượng thị sai. Vì hình ảnh ở ngăn trên tạo thành từ một điểm nhìn cao hơn so với điểm nhìn từ đó tạo ra hình ảnh của ngăn tối dưới. Để khắc phục hiện tượng thị sai đó, nhất là khi chụp gần, người ta đã dùng khung di động trong khung ngắm và kính lắp phụ thêm vào ống kính.

Máy ảnh phản quang một ống kính: Hệ thống phản quang một ống kính được kí hiệu SLR (Single Lens Reflex). Hình ảnh dùng để khuôn hình ngắm nét chính là hình ảnh do ống kính tạo nên. Khi ta ngắm thì hình ảnh ấy được một tấm gương phản xạ lên phần trên máy ảnh. Ngay sau khi bấm máy và trước khi cửa chập hoạt động, gương phản chiếu này lẫn đi ( bị hất ngược lên phía trên ) để cho các tia tạo thành hình ảnh ghi lên phim.

Các bộ phận máy phản quang một ống kính:
- Ống kính
- Gương phản chiếu đặt ở góc 450 có thể gập lên hạ xuống
- Kính mờ
- Lăng kính hình mái
- Thị kính

Đối với máy ảnh chụp phim 6x6cm hoặc 6x7cm, hình ảnh do gương phản chiếu có thể hiện lên mặt kính mờ. Nó được ngắm nét nhờ một kính lúp đặt ở phần trên của nắp có thể gập mở được.