Expozimetr TTL ( anglicky Through the lens, TTL : „through the lens“) je typ vestavěného expozimetru , který měří jas snímané scény přímo přes objektiv fotoaparátu nebo videokamery [1] . Po nějakou dobu se v sovětské literatuře o fotografii používal pojem „měření vnitřního světla“ a odpovídající zkratka „VS“ například v názvu fotoaparátu „Zenit-15 VS“ [2] . Později však bylo toto označení nahrazeno mezinárodním termínem TTL [3] .
Používá se k určení správné expozice především u jednookých zrcadlovek a kinofilmových fotoaparátů se zrcadlovkou , ale lze jej použít i s jinými typy hledáčků . Oproti expozimetrům vybaveným externí fotobuňkou je hlavní výhodou tohoto principu měření vysoká přesnost získaná automatickým zohledněním většiny faktorů ovlivňujících expozici, včetně počtu použitých filtrů , efektivní clony objektivu , jeho zorné pole , rozšíření a další okolnosti [4] [5] .
Mezi nevýhody TTL-expozimetru patří nemožnost měření přímo při fotografování se zvednutým zrcátkem, což je důležité pro automatickou kontrolu expozice a vnáší chyby při rychlých změnách osvětlení [6] . Kromě toho je TTL expozimetr vhodný pouze pro měření jasu objektů a neposkytuje možnost určit osvětlení scény.
Princip měření expozice světlem procházejícím objektivem byl poprvé patentován v roce 1935 firmou Zeiss Ikon pro dvouokou zrcadlovku Contaflex 860/24 [ . Patent DE 722135(C) na metodu měření za objektivem u jednookých zrcadlovek, podaný v červenci 1939 , registrovaný v roce 1942 v nacistickém Německu , a kvůli válce nebyl ztělesněn „v kovu“ [8] [9] . Ze strany zrcadla měla být kolem matnice umístěna selenová fotobuňka ve formě rámečku. Téměř současně Arnold & Richter přihlásili patent na objektivový expozimetr pro filmové fotoaparáty se zrcadlovou clonou , publikovaný až po válce [10] .
Široké zavádění TTL expozimetrů začalo až poté, co se objevily polovodičové fotorezistory a fotodiody , které jsou mnohem kompaktnější než selenové fotočlánky: jejich umístění do optické dráhy je spojeno s velkými obtížemi. V roce 1960, na výstavě Photokina , Asahi Optical Co. představil prototyp fotoaparátu Pentax s názvem Spot-Matic s bodovým měřením . Za první fotoaparát s TTL expozimetrem je však považován Topcon RE-Super, uvedený na trh v roce 1963 japonskou společností Tokyo Kogaku KK [8] [11] [12] . Druhým fotoaparátem se o rok později stala Alpa 9d a téměř současně začalo uvedení upraveného Pentax Spotmatic [13] . V roce 1965 se objevilo měření za objektivem ve výměnném pentaprismě Photomic T pro fotoaparát Nikon F , který byl dříve vybaven připojenou externí fotobuňkou [14] [15] . Tento typ hranolu byl prvním výměnným hledáčkem na světě vybaveným TTL expozimetrem [16] . V současné době jsou všechny zrcadlovky vybaveny TTL expozimetry konjugované konstrukce, tedy přímo napojené na ovládání expozice a expoziční automatiku.
Účinnost měření expozice a světelná propustnost hledáčku závisí na umístění fotorezistorů TTL expozimetru. Jas obrazu v zrcadlovém hledáčku je zároveň jednou z nejdůležitějších vlastností fotoaparátu nebo videokamery, protože určuje přesnost ostření, což je při nedostatku osvětlení obtížné. V prvním fotoaparátu s TTL-expozimetrem „Topcon RE-Super“ byl světlocitlivý CdS fotorezistor umístěn v zrcadle, jehož některé části byly průsvitné. V tomto případě se neztratilo více než 7 % světla, zbytek dopadl do hledáčku [17] . Nejpoužívanější jsou však schémata bez oddělení světelného toku , jedním z nich bylo umístění fotorezistorů za očním povrchem pentaprismatu [18] [19] . První TTL expozimetry této konstrukce byly vybaveny kamerami od společnosti Asahi Optical , která patentovala uspořádání snímačů v roce 1967 [20] . V budoucnu se zařízení stalo všeobecně akceptovaným pro většinu zahraničních výrobců [21] . Tato konstrukce nevyžaduje vzorkování světla: snímače přijímají světelný tok procházející okulárem [22] . Existují konstrukce, ve kterých jsou na horních plochách pentaprizmatu umístěny prvky citlivé na světlo, které vybírají boční paprsky světla, které nevstupují do okuláru. Takové pentaprismové zařízení bylo například v kamerách Minolta XK a Leica R 3 [23] .
Některé systémy měření TTL odebíraly světlo z optické dráhy hledáčku, zmenšovaly jeho clonový poměr a znesnadňovaly vidění a zaostření . Například v sovětských kamerách „ Zenith-TTL “ a „ Zenit-19 “ bylo světlo vybráno z přední průsvitné plochy pentaprismatu [24] . V důsledku toho se ukázalo, že hledáček těchto fotoaparátů je mnohem „tmavší“ než u předchůdců „ Zenit-E “ a „ Zenith-EM “ s externí fotobuňkou expozimetru. Obdobný problém byl u filmových fotoaparátů, u kterých bylo světlo rovněž vybíráno v optické dráze přidruženého hledáčku [25] , zpravidla hranoly s průsvitnou zrcadlovou plochou, často také určenými pro televizi [26] [27] . Určitou oblibu si získalo umístění snímače na konci kolektivní čočky s vnitřním nakloněným poloprůhledným reflektorem (" Canon F-1 ") [28] . Takové schéma je nejvýhodnější u fotoaparátů s odnímatelným pentaprizmem, jehož expozimetr zůstává funkční bez ohledu na typ instalovaného hledáčku.
Stejnou výhodu poskytuje řešení poprvé použité v roce 1968 u fotoaparátů Leicaflex SL, kdy je pod hlavní průsvitné zrcadlo umístěn fotorezistor zachycující světlo odražené pomocným malým zrcátkem [29] . Takové zařízení, které je charakteristické i pro fotoaparáty Nikon F3 , Pentax LX a Olympus OM-3, umožňuje stejnému snímači měřit světlo odražené od filmu při expozici, včetně blesku . Průsvitné zrcátko však snižuje světelnou účinnost hledáčku. Pro zvýšení jasu obrazu u takových kamer se často používá složitá mozaiková mikrostruktura průsvitné části zrcadla [30] . V moderních digitálních zařízeních se umístění fotodiody pod zrcadlem prakticky nikdy nenajde, protože tuto část optické dráhy zabírá modul autofokusu a světlo blesku se měří jiným způsobem.
V pohyblivém průsvitném zrcátku Topcon RE-Super |
Na průsvitné ploše pětihranu Zenit-TTL Zenit - 19 |
Na oční tváři Pentax Spotmatic , Nikon FM , Canon EOS , Pentaprism Zenit-12sd |
Na konci kolektivní objektiv Canon F-1 |
Pod přídavné zrcátko Leicaflex , Nikon F3 , Pentax LX , Olympus OM-3 |
Před filmem Olympus OM-2 |
Na otočném rameni za průsvitným zrcadlem Canon Pellix |
Další vývoj expozimetrů a vznik bodových a vyhodnocovacích režimů měření vedl ke komplikaci konstrukce fotorezistorů a vzniku nových rozložení, které nesnižují jas hledáčku. Vícezónové maticové fotorezistory, které provádějí vyhodnocovací měření, jsou ve většině případů instalovány na oční ploše pentaprizmatu a vybaveny mikročočkou, která vytváří zmenšený obraz rámečku na světlocitlivém povrchu. Takové schéma s jedním vícezónovým fotorezistorem umístěným nad okulárem je implementováno ve všech fotoaparátech řady Canon EOS [31] . Stejný fotocitlivý prvek se používá pro režim bodového měření. Měření světla odraženého od filmu se provádí dalším fotorezistorem umístěným pod zrcadlem, vedle modulu autofokusu [* 1] . Podobné uspořádání fotocitlivých buněk je použito u fotoaparátu Nikon F4 . Rozdíl spočívá ve dvou vícezónových senzorech umístěných po stranách okuláru pro vyhodnocovací měření [32] . Mnoho zrcadlovek je vybaveno několika fotoodpory umístěnými na různých místech optické dráhy pro měření expozice v různých režimech .
Digitální zrcadlovky, které podporují režim živého náhledu , stejně jako bezzrcadlovky využívají k měření expozice data z obrazového snímače . Měření expozice střeleckým objektivem je také možné u dálkoměrných fotoaparátů . K tomu lze použít fotorezistory namontované na páčce, která se před uvolněním závěrky zasune, jak se to dělá u fotoaparátu Leica M5 [33] . V SSSR byla na stejném principu měření světla vyvinuta kamera FED-6 TTL , která se však sériově nevyráběla [34] . Fotorezistor na výsuvném rameni se používal i u některých zrcadlovek, např. „Canon Pellix“ s pevným průsvitným zrcadlem [35] .
Dokonce i úplně první TTL expozimetry měly spřaženou konstrukci, poskytující poloautomatické nebo automatické řízení expozice . Spárování s přepínačem rychlosti závěrky je v tomto případě snadno realizováno proměnným rezistorem obsaženým v měřicím obvodu [* 2] a informace o relativní cloně objektivu lze přenášet do expozimetru dvěma způsoby. U dálkoměrných a filmových kamer se clona objektivu automaticky promítne do výsledků měření podle toho, jak se proporcionálně mění množství světla dopadajícího na snímač. V tomto případě není potřeba žádné spojení mezi expozimetrem a objektivem.
U zrcadlovek se skokovou clonou lze měření provést pouze před fotografováním, když je zrcátko sklopeno, ale otvor je zcela otevřený. Aby bylo dosaženo správného výsledku, měl by být expozimetr zapínán pouze tehdy, když je clona v pracovní poloze, uzavřena opakovačem , nebo by měla být provedena korekce odečtů v závislosti na poloze jeho ovládacího kroužku. . Tyto dvě metody jsou obvykle odděleny a nazývány anglicky. Stop Down Metering a angličtina. Měření s plnou clonou [ 36] . První způsob je vhodný pouze pro poloautomatické řízení expozice [37] . Jeho technické provedení je však nejjednodušší a používá se u objektivů se závitovou objímkou nebo s klasickou clonou. Fotoaparáty s TTL expozimetrem a závitovým uchycením objektivu, jako je Pentax Spotmatic , měřily expozici pouze při provozní hodnotě skokové clony [15] . Důvod spočívá v nemožnosti korekce odečtů expozimetru při absenci jeho měřícího spojení s clonou [* 3] , což lze snadno realizovat pouze s bajonetovým uchycením pro výměnnou optiku [38] .
Druhý způsob měření s otevřenou clonou je považován za nejpokročilejší z důvodu vhodnosti pro automatické řízení expozice . Pro realizaci měření plné clony je však nutné přenést na expozimetr přednastavenou hodnotu skokové clony a clony . To komplikuje tubus objektivu a jeho připevnění k fotoaparátu [37] . Poprvé byl takový princip měření implementován u fotoaparátů Topcon RE-Super a Nikon F s bajonetovým uchycením optiky, která zajišťuje přesnou opakovatelnost orientace rámečku vzhledem k fotoaparátu po každé výměně objektivu [39] .
V roce 1966 se podobné rozhraní expozimetru objevilo v objektivech nové verze bajonetu Minolta SR a v roce 1971 bajonet Canon FD získal možnost měření při otevřené cloně . Držák K , vyvinutý v roce 1974, také poskytoval mechanický přenos poměru instalované clony k poměru clony. V roce 1977 Nikon standardizoval nový systém rozhraní AI ( angl. Automatic Maximum aperture Indexing ), který současně přenáší hodnotu clony spolu s hodnotou clony , jejíž hodnota je kritická pro správnou funkci expozimetru. Stejný systém byl použit v domácích kamerách " Kyjev-20 " a " Kyjev-19M ", jejichž vydání bylo omezené. Závitová kamera " Zenith-18 " mohla měřit expozici s otevřenou clonou díky elektrickému přenosu hodnoty clony, ale pouze s jedním standardním objektivem " Zenitar -ME1" [40] . V modernějších systémech, jako je Canon EF , dochází k přenosu přes digitální rozhraní držáku . Všechny moderní zrcadlovky jsou vybaveny TTL expozimetry, které měří expozici při plném otevření.
Při umístění fotorezistorů do pentaprismatu závisí přesnost měření na propustnosti světla a konstrukci ostřící matnice , jejíž Fresnelova čočka je počítána s ohledem na umístění snímačů [19] . Proto při použití výměnných obrazovek s různou optickou mohutností a rozptylem světla je třeba tyto faktory zohlednit. U většiny profesionálních fotoaparátů se k tomu používá ruční zadání kompenzace expozice , jejíž hodnota se pro každý typ obrazovky určuje podle tabulek nebo dokumentace k obrazovce samotné. Některé fotoaparáty automaticky přepínají expozimetr v závislosti na typu obrazovky vybavené majáky.
Většina typů TTL expozimetrů je citlivá na světlo procházející okulárem [18] . Pro eliminaci chyb měření jsou profesionální fotoaparáty vybaveny závěrkou okuláru, která blokuje cizí světlo při fotografování ze stativu nebo v jiných situacích, kdy není vyžadováno zaměřování a okulár není zakrytý tváří fotografa. Amatérské fotoaparáty jsou často vybaveny speciální gumovou krytkou, která se nosí na popruhu fotoaparátu a nasazuje se na rám okuláru.
Kromě tradičních systémů měření expozice TTL, které měří světlo přes reflexní hledáček, existují systémy, které měří světlo odražené od filmové emulze během expozice. Běžný název pro takové systémy je TTL OTF ( Off The Film ) [41] . Tento princip vyvinul designér Olympus Yoshihisa Maitani a poprvé jej použil v modelu OM-2 , představeném v roce 1974 na výstavě Photokina [42] [43] . Po zvednutí zrcadla začne fotocitlivý senzor měřit intenzitu světla odraženého od filmu a první clony závěrky, která je vytištěna pomocí počítačem generovaného vzoru. K měření nepřetržitého osvětlení pomocí systému ADM ( Auto Dynamic Metering ), který implementuje režim priority clony v reálném čase , byla použita reflexní clona . To vám umožní zohlednit okamžité změny expozice přímo v okamžiku fotografování a zlepšit tak přesnost expozice. Pro předběžné posouzení expozičního páru budoucího snímku jsou do pentaprismatu zabudovány fotodiody fungující podle klasického schématu TTL [43] . Obdobný princip měření je implementován v kameře Pentax LX , kde byla fotodioda před měřením umístěna na jiném místě v dráze [44] .
Měření expozice pomocí technologie TTL OTF dává určitý rozptyl ve výsledcích, což je nevyhnutelné kvůli rozdílné odrazivosti různých typů fotografických materiálů [45] . Ve většině případů nepřesáhne půl zastávky, ale některé typy filmů jednostupňového procesu Polaroid se ukázaly jako obecně nevhodné pro takové měření expozice, protože měly téměř černou barvu emulzní vrstvy . Takové systémy zahrnují expozimetry některých dálkoměrných fotoaparátů, například " Leica M6 ", kdy fotorezistor předem měří světlo odražené od bílé skvrny aplikované na první lamelu závěrky. Měření světla odraženého od filmu se také provádí v některých filmových kamerách, například " Aaton 7 LTR" [46] . Systém TTL OTF je však nejrozšířenější pro měření zábleskového světla ve filmových fotoaparátech. První systémový blesk vybavený automatickou expozicí TTL OTF byl Olympus Quick Auto 310 pro Olympus OM-2 [43] .
Vzhledem k odpalování blesku při zvednutém zrcátku není možné přímo měřit jeho světlo hlavním TTL systémem přes reflexní hledáček. Ve filmových fotoaparátech proto samostatný systém OTF měří světlo blesku odražené od filmu [45] . Po dosažení správné expozice je puls přerušen tyristorovým spínačem [47] .
U digitálních fotoaparátů je tato technologie méně vhodná kvůli nízké odrazivosti většiny fotosenzorů . Moderní digitální systémy využívají fotodetektor hlavního expozimetru a předzáblesk s nízkou spotřebou energie emitovaný v okamžiku před zvednutím zrcadla. Interval mezi předběžným a hlavním impulsem je tak malý, že oba jsou okem vnímány jako jeden [48] . Výjimkou jsou případy použití synchronizace druhé lamely, kdy jsou předběžný a hlavní impuls jasně rozlišitelné. Na základě intenzity odrazu předběžného impulsu vypočítá systém TTL požadovaný hlavní výkon. V některých případech se nevyšle jeden, ale několik měřicích impulsů. Stejný puls vyšle blesk při stisknutí tlačítka AE-lock . V tomto případě se provede předběžný výpočet požadovaného výkonu hlavního blesku, ke kterému dojde ihned po stisknutí spouště.
Různí výrobci fotografické techniky používají své vlastní variace této technologie, nazývané různě, ale založené na stejných principech. V systémových bleskech Canon Speedlite se tato technologie nazývala E-TTL , později vylepšená a přejmenovaná na E-TTL II [49] . Nikon svůj vlastní systém s podobným principem fungování nazývá i-TTL [50] . Obchodní název P-TTL je dán technologii měření expozice s bleskem v digitálních fotoaparátech Pentax . V konečném důsledku jsou všechny tyto systémy založeny na nepřímých údajích o poměru odraženého světla předzáblesku a výkonu hlavního pulzu, které každý výrobce experimentálně vypočítal. Systémové blesky některých digitálních fotosystémů proto nejsou kompatibilní s fotoaparáty jiných.
Většina moderních systémů měření blesku kromě intenzity odraženého světla předblesku zohledňuje i další faktory, například vzdálenost hlavního objektu [45] . To umožňuje zlepšit přesnost expozice scén rozšířených do hloubky a s několika objekty v různých vzdálenostech. Tato technologie využívá data ze systému autofokusu, protože ve většině případů je zaostřeno na důležitý předmět scény. V tomto případě při fotografování objektu umístěného na vzdáleném pozadí obdrží hlavní objekt správnou expozici, protože prioritu má zaostřovací vzdálenost, nikoli odražené světlo. Při normálním měření, které nebere v úvahu vzdálenost, by byl objekt přeexponovaný, protože vzdálené pozadí odráží málo světla. Název technologie se u jednotlivých výrobců liší: Nikon ji má ochrannou známkou 3D matrix metering , zatímco Canon má stejný princip zahrnutý ve specifikaci E-TTL II .
Nejpokročilejší systémy umožňují automatické ovládání osvětlení několika zábleskových jednotek dálkově ovládaných z TTL systému měření fotoaparátu [50] . V tomto případě jsou příkazy ke spuštění a zastavení pulzu každého záblesku přenášeny speciálním kódem pomocí infračerveného záření . Takové systémy také využívají k měření expozice předzáblesky všech blesků zapojených do fotografování.
V SSSR začal vývoj systémů pro měření expozice za objektivem v druhé polovině 60. let a poprvé byl expozimetr TTL použit v 16mm filmových fotoaparátech Krasnogorské řady. V první polovině 70. let začala sériová výroba maloformátových jednookých zrcadlovek s TTL expozimetrem: Zenit-16 ( KMZ , od roku 1972) a Kiev-15 ( závod Arsenal , od roku 1973), které byly vyráběny v omezeném množství [51] .
Nejznámějším sovětským fotoaparátem s takovým expozimetrem byl maloformátový „ Zenit-TTL “ ( KMZ , od roku 1977), jehož název odpovídá mezinárodnímu označení metody měření. Bylo to po uvedení tohoto fotoaparátu na trh, kdy byl termín „Interní měření světla“ nahrazen zkratkou TTL. Celkem bylo v KMZ vyrobeno 1 632 212 kusů a v BelOMO více než 1 milion [52] . Na začátku 80. let závod Arsenal zahájil výrobu fotoaparátů Kiev-19 a Kiev-20 s expozimetrem za objektivem a KMZ představil Zenit-19 .
Kiev-6C TTL ( závod Arsenal , od roku 1978) a Kiev-88 TTL (od roku 1979) jsou první sovětské středoformátové jednooké zrcadlovky s nespřaženým TTL expozimetrem ve vyjímatelném pětihranu. Automatická středoformátová jednooká zrcadlovka Kiev-90 se vyráběla v malém množství.
Dálkoměrová kamera " FED-6 TTL " ( Charkov Machine-Building Plant " FED " ) nebyla sériově vyráběna.
V 8mm amatérských filmových kamerách byl TTL expozimetr v SSSR poprvé použit v přístroji Quartz-1 × 8S-1 ( KMZ , od roku 1969) a na jeho základě vyvinutém Quartz-1 × 8S-2 (od roku 1974). [53] .
Slovníky a encyklopedie |
---|
měření expozice | |
---|---|
Podmínky měření expozice | |
Manuální ovládání expozice |
|
Automatická kontrola expozice | |
Standardy měření blesku |