En el diseño de cámaras, un obturador de plano focal ( FPS ) es un tipo de obturador fotográfico que se coloca inmediatamente delante del plano focal de la cámara, es decir, justo delante de la película fotográfica o del sensor de imagen .
Contraventanas de dos cortinas
El tipo tradicional de obturador de plano focal en cámaras de 35 mm, iniciado por Leitz para su uso en sus cámaras Leica , utiliza dos cortinas de obturador, hechas de tela de goma opaca, que se extienden horizontalmente a través del plano de la película. Para velocidades de obturación más lentas, la primera cortina se abre (generalmente) de derecha a izquierda, y después del tiempo requerido con el obturador abierto, la segunda cortina cierra la apertura en la misma dirección. Cuando se abre de nuevo el obturador, las cortinas del obturador se vuelven a colocar en sus posiciones iniciales, listas para abrirse.
Obturador de plano focal a baja velocidad
Figura 1: El rectángulo negro representa la apertura del marco a través de la cual se realiza la exposición. Actualmente está cubierto por la primera cortina del obturador, que se muestra en rojo. La segunda cortina del obturador que se muestra en verde está en el lado derecho.
Figura 2: La primera cortina del obturador se mueve completamente hacia la izquierda, lo que permite realizar la exposición. En este punto, el flash se dispara si hay uno conectado y listo para hacerlo.
Figura 3: Después de la cantidad requerida de exposición, la segunda cortina del obturador se mueve hacia la izquierda para cubrir la apertura del marco. Cuando se vuelve a cerrar el obturador, las cortinas del obturador se enrollan hacia el lado derecho, listas para la siguiente exposición.
Esta es solo una representación gráfica; los mecanismos reales son mucho más complejos. Por ejemplo, las cortinas del obturador en realidad se enrollan y desenrollan los carretes a cada lado de la abertura del marco para ocupar el menor espacio posible.
Se logran velocidades de obturación más rápidas cerrando la segunda cortina antes de que la primera se haya abierto por completo; esto da como resultado una hendidura vertical que se desplaza horizontalmente a través de la película. Las velocidades de obturación más rápidas simplemente requieren una rendija más estrecha, ya que la velocidad de desplazamiento de las cortinas del obturador normalmente no varía.
Obturador de plano focal a alta velocidad
Figura 1: El rectángulo negro representa la apertura del marco a través de la cual se realiza la exposición. Actualmente está cubierto por la primera cortina del obturador, que se muestra en rojo. La segunda cortina del obturador que se muestra en verde está en el lado derecho.
Figura 2: La primera cortina del obturador comienza a moverse hacia la izquierda permitiendo realizar la exposición. Debido a que la exposición requiere una velocidad de obturación muy rápida, la segunda cortina comienza a moverse a una distancia establecida de la primera.
Figura 3: La primera cortina del obturador continúa viajando a través de la apertura del marco seguida por la segunda cortina. No tendría sentido utilizar un flash electrónico con esta velocidad de obturación, ya que el flash de corta duración expondría solo una pequeña parte del encuadre, ya que el resto está cubierto por la primera o la segunda cortinilla del obturador.
Figura 4: La primera cortina del obturador termina de moverse, seguida de cerca por la segunda cortina que ahora cubre completamente la apertura del marco. Cuando se vuelve a cerrar el obturador, ambas cortinas del obturador se enrollan hacia el lado derecho, listas para la siguiente exposición.
Contraventanas de recorrido vertical
La mayoría de las cámaras SLR digitales y de 35 mm modernas utilizan ahora contraventanas de hoja metálica de recorrido vertical. Estos funcionan exactamente de la misma manera que las contraventanas horizontales, pero debido a la distancia más corta que deben recorrer las hojas de las contraventanas (24 mm en lugar de 36 mm), las hojas de las contraventanas pueden viajar a través del plano de la película en menos tiempo. Esto puede dar como resultado velocidades de sincronización del flash más rápidas que las posibles con el obturador de plano focal de cortina horizontal, y el obturador puede proporcionar de manera confiable velocidades más altas (hasta 1/12000 de segundo). [1]
Ventajas
Una de las ventajas de los obturadores de plano focal es que el obturador puede integrarse en el cuerpo de una cámara que acepta lentes intercambiables, eliminando la necesidad de que cada lente tenga un obturador central integrado.
Otra ventaja del obturador de plano focal es que sus velocidades más rápidas son bastante altas: 1/4000 de segundo, [2] 1/8000 de segundo, [3] [4] o incluso 1/12000 de segundo; [1] mucho más alto que el 1/500 de segundo del típico obturador de hoja . [5] (Consulte El obturador de plano focal de hoja metálica de tipo cuadrado y La búsqueda de una mayor velocidad , a continuación).
Desventajas
La principal desventaja del obturador de plano focal es que uno duradero y confiable es un dispositivo complejo (y a menudo costoso). Si bien el concepto de un obturador de hendidura móvil es simple, un obturador FP moderno es un temporizador computarizado con precisión de microsegundos, [6] que gobierna masas de subgramo de materiales exóticos, [7] sujetos a aceleración de cientos de gs, [8] moviéndose con micrones precisión, [9] coreografiado con otros sistemas de cámara [10] durante más de 100.000 ciclos. [11] Esta es la razón por la que los obturadores FP rara vez se ven en cámaras compactas o de apuntar y disparar .
Además, el obturador de plano focal típico tiene velocidades de sincronización del flash que son más lentas que las del obturador de hoja típico de 1/500 s, [12] porque la primera cortina tiene que abrirse completamente y la segunda cortina no debe comenzar a cerrarse hasta que el flash haya encendido. En otras palabras, las rendijas muy estrechas de velocidades rápidas no se expondrán correctamente al flash. La velocidad de sincronización X más rápida en una cámara de 35 mm es tradicionalmente de 1/60 s para los obturadores FP horizontales de tipo Leica y de 1/125 s para los obturadores FP verticales de tipo cuadrado. [13] [14] [15] Los obturadores FP modernos han aumentado la sincronización X a 1/300 s con el uso de materiales exóticos ultrarresistentes y control por computadora, y 1/8000 s mediante juegos de manos electrónicos. (Consulte La búsqueda de una mayor velocidad y Rompiendo la barrera de X-sync , a continuación).
Las contraventanas de plano focal también pueden producir distorsión de la imagen de objetos que se mueven muy rápido o cuando se desplazan rápidamente, como se describe en el artículo de Persianas enrollables . Una gran diferencia relativa entre una velocidad de barrido lenta y una ranura de cortina estrecha da como resultado una distorsión de dibujos animados, porque un lado del marco se expone en un instante notablemente posterior que el otro y se visualiza el movimiento intermedio del objeto.
Para un obturador horizontal FP de tipo Leica, la imagen se estira si el objeto se mueve en la misma dirección que las cortinas del obturador y se comprime si se desplaza en la dirección opuesta a ellas. Para un obturador FP vertical de tipo cuadrado que dispara hacia abajo, la parte superior de la imagen se inclina hacia adelante. [16] [17] De hecho, el uso de la inclinación para dar la impresión de velocidad en la ilustración es una caricatura de la distorsión causada por los obturadores FP verticales de limpieza lenta de las cámaras de gran formato de la primera mitad del siglo XX. [18]
Persianas electro-ópticas
En lugar de utilizar cortinas de obturador mecánicas de movimiento relativamente lento, se pueden emplear dispositivos electroópticos como las celdas de Pockels como contraventanas. Si bien no se usan comúnmente, evitan por completo los problemas asociados con los obturadores de cortina móvil, como las limitaciones de sincronización del flash y las distorsiones de la imagen cuando el objeto se está moviendo. Estas contraventanas son significativamente más costosas que las contraventanas mecánicas.
Obturador giratorio de plano focal
Además de las contraventanas horizontales Leica y verticales Square FP, existen otros tipos de contraventanas FP. El más destacado es el obturador rotativo o sectorial FP. El obturador de disco giratorio es común en las cámaras de película, pero raro en las cámaras fijas. Éstos hacen girar una placa de metal redonda con un sector recortado delante de la película. En teoría, los obturadores giratorios pueden controlar sus velocidades estrechando o ensanchando el corte del sector (usando dos placas superpuestas y variando la superposición) y / o girando la placa más rápido o más lento. [19] Sin embargo, en aras de la simplicidad, la mayoría de los obturadores giratorios de las cámaras fijas tienen cortes fijos y varían la velocidad de giro. La Olympus Pen F y Pen FT (1963 y 1966, ambas de Japón) SLR de 35 mm de medio marco hicieron girar una placa de titanio semicircular a 1/500 s. [20]
Las contraventanas giratorias semicirculares también tienen la ventaja de una velocidad de sincronización X ilimitada, pero todas las contraventanas giratorias FP tienen la desventaja del volumen requerido para el giro de la placa. La cámara Univex Mercury (1938, EE. UU.) De medio fotograma de 35 mm tenía una cúpula muy grande que sobresalía de la parte superior del cuerpo principal para acomodar su obturador giratorio de 1/1000 s. [21] También producen una distorsión muy inusual a una velocidad muy alta debido al barrido angular del barrido de exposición. El volumen se puede reducir sustituyendo la placa por roldanas de hoja, pero luego el obturador FP giratorio se convierte esencialmente en un obturador FP de hoja normal. [22]
Obturador de plano focal de tambor giratorio
El tambor giratorio es un obturador FP inusual que se ha utilizado en varias cámaras panorámicas especializadas como Panon Widelux (1959, Japón) y KMZ Horizont (1968, Unión Soviética). [23] En lugar de usar una lente de distancia focal extremadamente corta ( gran angular ) para lograr un campo de visión extra ancho, estas cámaras tienen una lente de ancho medio encapsulada en un tambor con una hendidura vertical trasera. Como todo el tambor gira horizontalmente en el punto nodal trasero de la lente, la hendidura borra una imagen de aspecto extra ancho en la película sostenida contra un plano focal curvo. [24] El Widelux produjo una imagen de 140 ° de ancho en un marco de 24 × 59 mm en una película de 135 con una lente Lux 26 mm f / 2.8 y velocidad de obturación controlada variando la velocidad de rotación en un ancho de rendija fijo. [25] [26]
En las cámaras Kodak Cirkut (1907, EE. UU.) Y Globus Globuscope (1981, EE. UU.), Toda la cámara y el objetivo giraban cuando la película pasaba por la ranura en la dirección opuesta. El Globuscope produjo una imagen con un ángulo de visión de 360 ° en un marco de 24 × 160 mm en una película de 135 con una lente de 25 mm y tenía un ancho de rendija ajustable con una velocidad de rotación constante. [27] [28] [29]
Los obturadores giratorios FP producen imágenes con una distorsión inusual donde el centro de la imagen parece abultarse hacia el espectador, mientras que la periferia parece curvarse porque el campo de visión de la lente cambia a medida que gira. Esta distorsión desaparecerá si la fotografía se monta sobre un soporte curvo circularmente y se mira con el ojo en el centro. [30] Las contraventanas giratorias también deben girar suavemente; de lo contrario, la exposición desigual dará como resultado bandas verticales desagradables en la imagen. Dado que la rotación puede tardar varios segundos en completarse, independientemente de la velocidad del obturador, la cámara debe montarse en un trípode. Por la misma razón, el flash no se puede utilizar con estas cámaras. [31]
Estas cámaras se utilizan a menudo para fotografiar grandes grupos de personas (por ejemplo, la fotografía de la "escuela"). Para ello, los sujetos se disponen en un semicírculo acortado con la cámara en el centro de modo que todos los sujetos estén a la misma distancia de la cámara y mirando a la cámara. Una vez realizada y procesada la exposición, la impresión panorámica muestra a todos en línea recta mirando en la misma dirección. La distorsión presente en el fondo delata la técnica. [32]
Historia y desarrollo técnico
Las primeras cámaras fotográficas de daguerrotipo (inventadas en 1839) no tenían obturadores, porque la falta de sensibilidad del proceso y las pequeñas aberturas de las lentes disponibles significaban que los tiempos de exposición se medían en muchos minutos. Un fotógrafo podría controlar fácilmente el tiempo de exposición quitando y devolviendo la tapa o el enchufe de la lente de la lente de la cámara. [33]
Sin embargo, durante el siglo XIX, cuando un proceso de mayor sensibilidad reemplazó a otro y se dispuso de lentes de mayor apertura, los tiempos de exposición se redujeron a segundos y luego a fracciones de segundo. Los mecanismos de control del tiempo de exposición se convirtieron en un accesorio necesario y luego en una característica estándar de la cámara. [34]
Obturador de plano focal de cortina única
El primer obturador fabricado fue el obturador abatible [35] de la década de 1870. Se trataba de un dispositivo accesorio similar a una guillotina : un panel de madera con un corte de hendidura montado sobre rieles frente a la lente de la cámara que la gravedad caía a una velocidad controlada. Cuando la hendidura pasó por la lente, "borró" la exposición sobre la placa fotográfica. [33] Con bandas elásticas para aumentar la velocidad de caída, se podría alcanzar una velocidad de obturación de 1/500 o 1/1000 s. Eadweard Muybridge utilizó contraventanas de este tipo en sus famosos estudios de caballos al trote. [36]
En la década de 1880, estaban disponibles cajas de obturador de accesorios montadas en el frente de la lente, [37] que contenían una cortina de tela de seda recubierta de goma (también llamada persiana) con uno o más cortes de hendidura de ancho enrollados alrededor de dos tambores paralelos y que usaban resortes para sacar una hendidura de un tambor al otro. Estas contraventanas ofrecían una amplia gama de velocidades de obturación ajustando la tensión del resorte y seleccionando un ancho de rendija. [38]
En 1883, Ottomar Anschütz (Alemania) patentó una cámara con un mecanismo interno de persiana enrollable, justo delante de la placa fotográfica. Así nació el obturador de plano focal en una forma moderna y reconocible. [39] Goerz fabricó la Anschütz Camera (Alemania) como la primera cámara con obturador FP de producción en 1890. [40] Francis Blake inventó un tipo de cámara con obturador de plano focal en 1889 que alcanzaba velocidades de obturación de 1/2000 segundos y exhibía numerosas paradas -fotografías de acción. [41] Tenga en cuenta que en 1861 se usó un mecanismo similar a un obturador de caída con rendija ajustable en el plano focal de una cámara William England aparentemente única y que se considera el primer obturador FP de cualquier tipo. [36]
Los obturadores de plano focal de una sola cortina, desplazamiento vertical, rendija de ancho fijo con tensión de resorte ajustable y selección de ancho de rendija siguieron siendo populares en las cámaras de formato grande y mediano durante el próximo medio siglo. El objetivo de una cámara con obturador FP de cortina única debe tener la tapa del objetivo puesta cuando se abre el obturador; de lo contrario, la película quedará doblemente expuesta cuando el corte de la persiana vuelva a pasar por la puerta de la película. La principal ventaja de un obturador FP montado en la cámara sobre el obturador de hoja de lentes internos de la competencia era la capacidad de usar una rendija muy estrecha para ofrecer una acción que detiene la velocidad de obturación de 1/1000 de segundo en un momento en que los obturadores de hoja alcanzaban un máximo de 1/250 s, aunque el disponible Las emulsiones de velocidad equivalente ISO 1 a 3 contemporáneas limitaron las oportunidades de utilizar las velocidades altas. [42]
Sin embargo, estos obturadores de plano focal más antiguos borraban la exposición con bastante lentitud, incluso bajo la tensión de resorte más alta disponible, porque la delicada cortina era demasiado frágil para sobrevivir a los golpes de aceleración necesarios para moverse más rápido. La gran diferencia relativa entre una velocidad de barrido lenta hacia abajo y una rendija de cortina estrecha dio como resultado una distorsión de dibujos animados de objetos que se movían muy rápido en lugar de congelar realmente su movimiento (consulte la Sección 4: "Desventajas", más arriba).
Folmer y Schwing (EE. UU.) Fue el defensor más famoso de los obturadores FP de cortina única, con sus cámaras de prensa gráfica y réflex de lente única Graflex de lámina de gran formato que los utilizaron desde 1905 hasta 1973. Sus obturadores más comunes de 4 × 5 pulgadas tenían cuatro rendijas anchos que van desde 1½ a ⅛ de pulgada y hasta seis tensiones de resorte para un rango de velocidad de 1/10 a 1/1000 de segundo. [43] [44] [45]
Obturador de plano focal de doble cortina tipo Leica
En 1925, se introdujo la cámara Leica A (Alemania) de 35 mm con un obturador de plano focal de doble cortina de tela, ranura de desplazamiento horizontal. [46] [47] Un obturador FP de doble cortina no tiene ranuras precortadas y la tensión del resorte no es ajustable. La rendija de exposición se forma abriendo la primera cortina en un tambor y luego cerrando la segunda cortina de un segundo tambor después de un retraso cronometrado de escape mecánico (imagina dos cortinas de ventana superpuestas) y se mueve a una velocidad (técnicamente las cortinas aún se están acelerando ligeramente) a través de la puerta de la película. Se proporcionan velocidades de obturación más rápidas sincronizando la segunda cortina del obturador para que se cierre antes de que se abra la primera cortina y estrechando la rendija limpiando la película (consulte las figuras esquemáticas arriba). Las contraventanas FP de doble cortina se cubren automáticamente; las cortinas están diseñadas para superponerse cuando se abre el obturador para evitar la doble exposición. [48]
Aunque las contraventanas FP de doble cortina con tapa automática se remontan a finales del siglo XIX, [49] el diseño de Leica las hizo populares y prácticamente todas las contraventanas FP introducidas desde 1925 son modelos de doble cortina. Tal como se perfeccionó en la Leica M3 de 1954 (Alemania Occidental), [50] [51] un obturador FP horizontal tipo Leica típico para cámaras de 35 mm está pretensado para atravesar la puerta de la película de 36 milímetros de ancho en 18 milisegundos (a 2 metros por hora). segundo) y admite anchos de hendidura para un rango de velocidad de 1 a 1/1000 s. Una hendidura mínima de 2 mm de ancho produce una velocidad de obturación efectiva máxima de 1/1000 s. [48] Tenga en cuenta que el obturador FP de doble cortina sufre los mismos problemas de distorsión de alta velocidad que el tipo de cortina única. Los obturadores FP de tecnología similar también eran comunes en las cámaras de película de rollo de 120 de formato medio .
Los obturadores horizontales de tela FP están normalmente limitados a una velocidad máxima de 1/1000 s debido a las dificultades para sincronizar con precisión las ranuras extremadamente estrechas y la distorsión inaceptable que resulta de una velocidad de barrido relativamente lenta. Su velocidad máxima de sincronización del flash también está limitada porque la rendija está completamente abierta solo a la puerta de la película (36 mm de ancho o más) y puede exponerse al flash hasta 1/60 s de sincronización X (nominal; 18 ms = 1/55 s máximo real; en realidad, una ranura de 40 mm para permitir la variación da 1/50 s ⅓ parada lenta ). (Consulte la Sección 4: "Desventajas", más arriba).
Algunas contraventanas horizontales FP lograron superar estos límites al estrechar la rendija o aumentar la velocidad de la cortina más allá de la norma. Sin embargo, estos tendían a ser modelos sofisticados de ultra alta precisión utilizados en costosas cámaras de nivel profesional. El primer obturador de este tipo se encontró en la Konica F, lanzada en febrero de 1960. Este obturador, llamado Hi-Synchro, alcanzó la velocidad de 1 / 2000s e hizo posible la sincronización del flash a 1 / 125s.
Obturador de plano focal de hoja metálica de tipo cuadrado
En 1960, la Konica F (Japón) de 35 mm SLR inició un aumento gradual a largo plazo en las velocidades máximas de obturación con su obturador FP "High Synchro". [52] Este obturador mejoró enormemente la eficiencia sobre el obturador típico de Leica mediante el uso de poleas de hoja de metal más fuertes que se "abanicaron" mucho más rápido, verticalmente a lo largo del eje menor del marco de 24 × 36 mm. Perfeccionado en 1965 por Copal, la hendidura del Copal Square atravesó la puerta de la película de 24 mm de alto en 7 ms [53] (3,4 m / s). Esto duplicó la velocidad de sincronización X del flash a 1/125 s. Además, una hendidura mínima de 1,7 mm de ancho duplicaría la velocidad de obturación máxima hasta un máximo de 1/2000 s. Tenga en cuenta que la mayoría de los cuadrados se redujeron a 1/1000 s en aras de la confiabilidad. [54]
Las hojas de metal de la plaza también eran inmunes a la sequedad, pudrición y picaduras que las persianas con cortinas de tela podrían sufrir a medida que envejecían. [55] [56] Además, Squares vino del proveedor como módulos integrales completos, por lo que los diseñadores de cámaras podrían concentrarse en el diseño de la cámara y dejar el diseño del obturador a subcontratistas especializados. Anteriormente, esto había sido una ventaja de las contraventanas de hojas. [57]
Los obturadores FP de tipo cuadrado originalmente eran de tamaño voluminoso y de funcionamiento ruidoso, lo que limitó su popularidad en la década de 1960 entre los diseñadores de cámaras y fotógrafos. [22] Aunque Konica y Nikkormat fueron los principales usuarios de Copal Square, muchas otras marcas como Asahi Pentax, Canon, Leica y Minolta continuaron perfeccionando el obturador tipo Leica para mayor confiabilidad, si no velocidad; pasando de diseños de tres ejes a cuatro ejes (un eje de control para cada eje del tambor de cortina, en lugar de un control para ambos tambores). [58]
En la década de 1970 se introdujeron nuevos diseños cuadrados compactos y más silenciosos, con una construcción más simple y mayor confiabilidad. [59] Los más notables fueron el Copal Compact Shutter (CCS), introducido por Konica Autoreflex TC (1976), [60] y el Seiko Metal Focal-Plane Compact (MFC), utilizado por primera vez en el Pentax ME (1977; todos de Japon). [61] El tipo de hoja vertical suplantó al tipo de tela horizontal como el tipo de obturador FP dominante en la década de 1980. Incluso Leica Camera (originalmente E. Leitz), durante mucho tiempo campeona del obturador FP de tela horizontal por su silencio, cambió a un obturador FP vertical de metal en 2006 para su primera cámara con telémetro digital (RF), la Leica M8 (Alemania). [62]
Tenga en cuenta que la cámara de RF de 35 mm Contax (Alemania) de 1932 tenía un obturador FP de recorrido vertical con persianas enrollables de lamas dobles de latón con tensión de resorte ajustable y ancho de rendija, y una velocidad máxima de 1/1000 s (la Contax II de 1936 tenía a una velocidad máxima de 1/1250 s), pero lamentablemente no era confiable y no era un antecedente del obturador cuadrado moderno. [63] [64]
Búsqueda de mayor velocidad
Aunque el obturador cuadrado mejoró el obturador FP en la mayoría de los aspectos, aún limitó la velocidad máxima de sincronización X del flash a 1/125 s (a menos que se utilicen bombillas especiales de flash FP de combustión prolongada que se queman a lo largo de la abertura de la hendidura, lo que hace que el ancho de la hendidura sea irrelevante. [65 ] [66] ). Cualquier obturador de hoja de calidad de la década de 1960 podía lograr una sincronización de flash de al menos 1/500 s. Una mayor velocidad de sincronización X del obturador FP requeriría fortalecer aún más las cortinas, mediante el uso de materiales exóticos, lo que les permitiría moverse aún más rápido y ensanchar las rendijas.
Copal colaboró con Nippon Kogaku para mejorar el obturador Compact Square de la Nikon FM2 (Japón) de 1982 mediante el uso de una lámina de titanio grabada con patrón de panal, más fuerte y más liviana que el acero inoxidable simple, para sus roldanas de hoja. Esto permitió reducir el tiempo de recorrido de la cortina del obturador en casi la mitad a 3,6 ms (a 6,7 m / s) y permitió una velocidad de sincronización X de flash de 1/200 s. Una ventaja fue una velocidad máxima sin distorsión de 1/4000 s (con una rendija de 1,7 mm). [67] La Nikon FE2 (Japón), con una versión mejorada de este obturador, tenía un tiempo de recorrido de la cortina de 3,3 ms (a 7,3 m / s) y aumentó la velocidad de sincronización X a 1/250 s en 1983. La velocidad máxima se mantuvo 1/4000 s (con ranura de 1,8 mm). [68]
El obturador de plano focal más rápido jamás utilizado en una cámara de película fue el tiempo de recorrido de la cortina de 1,8 ms (a 13,3 m / s) de duraluminio y fibra de carbono, introducido por la Minolta Maxxum 9xi (llamada Dynax 9xi en Europa, α-9xi en Japón ) en 1992. Proporcionó un máximo de 1 / 12.000 s (con una ranura de 1,1 mm) y una sincronización X de 1/300 s. [69] Una versión mejorada de este obturador, especificada para 100.000 accionamientos, se utilizó en el Minolta Maxxum 9
(llamado Dynax 9 en Europa, α-9 en Japón) en 1998 y Minolta Maxxum 9Ti (llamado Dynax 9Ti en Europa, α-9Ti en Japón) en 1999. [70]Obturador de plano focal controlado electrónicamente
Un desarrollo paralelo a los obturadores FP de mayor velocidad fue el control electrónico del obturador como parte de la tendencia general de gobernanza electrónica de todos los sistemas de cámaras. En 1966, [ cita requerida ] el VEB Pentacon Praktica electronic (Alemania del Este) fue el primer SLR con un obturador FP controlado electrónicamente. [71] Utilizaba circuitos electrónicos para medir el tiempo de su obturador en lugar de los mecanismos tradicionales de resorte / engranaje / palanca. En 1971, el Asahi Pentax Electro Spotmatic (Japón; nombre abreviado a Asahi Pentax ES en 1972; llamado Honeywell Pentax ES en EE. UU.) Ató su obturador controlado electrónicamente a su medidor de luz de control de exposición para proporcionar autoexposición electrónica con prioridad de apertura. [72] [73]
Las velocidades máximas tradicionales de 1/1000 sy 1/2000 s de las contraventanas FP horizontales y verticales están al filo de la capacidad de control mecánico, a menudo ¼ de parada demasiado lenta, incluso en modelos de muy alta calidad. [74] Los trenes de engranajes accionados por resortes se vuelven inadecuados para controlar de manera duradera y cronometrar de manera confiable cualquier aceleración y golpes más altos. [75] Por ejemplo, algunas contraventanas FP muy tensadas podrían sufrir el "rebote de la cortina de la contraventana". Este fenómeno es exactamente lo que parece: si las cortinas no se frenan correctamente después de cruzar la puerta de la película, podrían chocar y rebotar; reabrir el obturador y causar bandas fantasma de doble exposición en el borde de la imagen. [76] Incluso el obturador de ultra alta precisión de la Nikon F2 sufrió esto como un problema inicial de producción. [77] A medida que las hojas del obturador FP de tipo cuadrado se movían cada vez más rápido para proporcionar velocidades de obturación cada vez más cortas, la necesidad de un mejor control de sincronización de las hojas solo aumentó.
Al principio, se usaban electroimanes controlados por temporizadores analógicos de resistencia / condensador para controlar la liberación de la segunda cortina del obturador (aunque todavía funcionaba con la fuerza del resorte). [78] En 1979, el Yashica Contax 139 Quartz (Japón) introdujo circuitos de oscilador de cuarzo piezoeléctrico digital más precisos [79] (seguidos en breve por la cerámica) (en última instancia, bajo control de microprocesador digital) para cronometrar y secuenciar todo su ciclo de exposición, incluida la vertical. Obturador FP. [80] Los micromotores eléctricos "sin núcleo", con una capacidad de encendido / apagado casi instantáneo y una potencia muy alta para su tamaño, accionarían ambas cortinas (y otros sistemas de cámaras), reemplazando los resortes por completo, a fines de la década de 1980. [81] [82] Minimizar las partes mecánicas móviles también ayudó a prevenir problemas de vibración por choque inercial. [83]
El control electrónico también simplificó el tiempo de velocidades de obturación muy largas. [83] Un escape de mecanismo de cuerda con resorte debe desenrollarse completamente con bastante rapidez y limitar la velocidad más larga, generalmente a un segundo completo, [84] aunque el Kine Exakta (Alemania) ofreció 12 s en 1936. [85] El Olympus OM-2 El obturador FP horizontal temporizado electrónicamente podría alcanzar los 60 s en 1975 [86] y la Olympus OM-4 (ambas japonesas) alcanzó los 240 s en 1983. [87] La Pentax LX (Japón, 1980) y la Canon New F-1 ( Japón, 1981) incluso tenían obturadores FP electromecánicos híbridos que cronometraban mecánicamente sus velocidades rápidas, pero usaban componentes electrónicos solo para ampliar el rango de velocidad lenta; el LX a 125 s, [88] el F-1N a unos modestos 8 s. [89] Tenga en cuenta que la Nikon F4 (Japón, 1989) se especificó para alcanzar una velocidad de obturación cronometrada de 999 horas con el uso del accesorio electrónico Multi Control Back MF-23. [90] En teoría, la velocidad más larga disponible está limitada solo por la energía disponible de la batería para la electrónica. Esto tomó por sorpresa a algunos fotógrafos de la década de 1970 cuando intentaron exposiciones "B" muy largas y descubrieron que las baterías de su cámara se habían agotado a la mitad debido a la energía de la electrónica de la época y arruinó la exposición.
Rompiendo la barrera de X-sync
Los componentes electrónicos también son responsables de llevar la velocidad de sincronización X del obturador de plano focal más allá de sus límites mecánicos. Como se indicó anteriormente, un obturador FP horizontal para cámaras de 35 mm está completamente abierto y solo se puede usar para una exposición con flash de hasta 1/60 s, mientras que los obturadores FP verticales generalmente se limitan a 1/125 s. A velocidades más altas, una ráfaga de flash electrónico normal de 1 milisegundo expondría solo la parte abierta a la rendija. (Consulte las secciones 4: "Desventajas" y 7.2 "El obturador de plano focal de doble cortina tipo Leica", más arriba).
En 1986, la Olympus OM-4 T (Japón) introdujo un sistema que podía sincronizar un flash electrónico Olympus F280 Full Synchro accesorio especialmente dedicado para pulsar su luz a una velocidad de 20 kilohercios durante hasta 40 ms, para iluminar la rendija del obturador FP horizontal. al cruzar toda la puerta de la película, en efecto, simulando flashes FP de larga duración , lo que permite la exposición del flash a velocidades de obturación tan rápidas como 1/2000 s. Esto permitió el uso de luz diurna más flash de relleno en casi cualquier situación. Sin embargo, existe una pérdida concomitante del alcance del flash. [91] [92] Las velocidades de sincronización del "flash FP" extendido comenzaron a aparecer en muchas cámaras SLR de 35 mm de gama alta a mediados de la década de 1990, [93] y alcanzaron 1 / 12.000 s en el Minolta Maxxum 9
(Japón; llamado Dynax 9 en Europa, Alpha 9 en Japón) de 1998. [94] Todavía se ofrecen en algunas SLR digitales hasta 1/8000 s. [95] [96] Las cámaras con obturador de hoja no se ven afectadas por este problema, tienen limitaciones completamente diferentes.Persianas de plano focal hoy
La velocidad máxima del obturador de plano focal alcanzó un máximo de 1 / 16.000 s (y sincronización X de 1/500 s) en 1999 con la SLR digital Nikon D1 . El D1 utilizó asistencia electrónica de su sensor para la velocidad de 1 / 16.000 sy su sensor de "tamaño APS" de 15,6 × 23,7 mm era más pequeño que la película de 35 mm y, por lo tanto, más fácil de cruzar rápidamente para una sincronización X de 1/500 s. [97]
Sin embargo, con una necesidad muy limitada de velocidades tan extremadamente rápidas, los obturadores FP se retiraron a 1/8000 s en 2003 (y 1/250 s X-sync en 2006), incluso en cámaras de nivel profesional. Además, dado que no se necesitan temporizadores especializados para velocidades extremadamente lentas, la configuración de velocidad más lenta suele ser de 30 s. [95] [96]
En cambio, durante los últimos veinte años, la mayor parte del esfuerzo se ha dedicado a mejorar la durabilidad y la confiabilidad. Mientras que las mejores contraventanas controladas mecánicamente se clasificaron para 150.000 ciclos [98] y tenían una precisión de ± ¼ parada del valor nominal (más típicamente 50.000 ciclos a ± ½ parada), las mejores contraventanas FP controladas electrónicamente de la actualidad pueden durar 300.000 ciclos y no se notan error de velocidad. [99]
En los últimos años, las cámaras digitales de apuntar y disparar han estado utilizando muestreo electrónico temporizado del sensor de imagen, reemplazando el obturador de hoja mecánico tradicional, con delicadas partes móviles que pueden desgastarse, utilizadas por unidades de apuntar y disparar basadas en película. . Algo similar ahora también está ocurriendo con cámaras digitales más sofisticadas que, en el pasado, habrían usado obturadores de plano focal. Por ejemplo, la cámara digital de lentes intercambiables Panasonic Lumix DMC-G3 (2011, Japón) tiene un obturador FP, pero en su modo SH Burst de 20 cuadros por segundo, bloquea su obturador mecánico abierto y escanea electrónicamente su sensor digital, aunque con resolución reducido a 4 megapíxeles de 16 MP. [100]
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