Экспонометры и экспонометрические устроиства

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«Основы цифровой техники»

(Пояснительная записка)

КП.1306000.РС-31.Х-20.12.15.ПЗ

Выполнил Хасанов Даниэль Руководитель проекта Сагандыкова Б.С.

Дата защиты ___________________ Оценка ____________

2015 г.

Введение

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЦИФРОВОЙ ТЕХНИКЕ

Цифровая техника активно проникает во многие области радиолюбительского творчества: конструирование радиовещательных и телевизионных приемников, радноопортивной и радиоизмерительной аппаратуры, всевозможных устройств автоматики я игровых автоматов. Это связано с появлением цифровых интегра'льных схем, позволивших существенно уменьшить габаритные размеры, потребляемую мощность и повысить надежность разрабатываемой аппаратуры. Особенно перспективно использование цифровой техники в творчестве учащихся общеобразовательных школ и производственно-технических училищ, так как логические основы цифровой техники достаточно просты и вполне доступны старшеклассникам Цифровые устройства практически ие требуют настройки, что особенно важно при работе начинающих радиолюбителей.

Цель настоящей книги — ознакомить радиолюбителей и руководителей кружков детского технического творчества с основами цифровой техники. В книге содержатся описания и рекомендации по применению микросхем транзисторно-транзисторной логики (в основном серии К155) и микросхем с комплементарной структурой металл — диэлектрик — полупроводник (серий К176 и К561). Теоретический материал сопровождается описанием доступных для повторения радиолюбительских конструкций, начиная от простейших игровых автоматов ц- кончая сложным многофункциональным таймером на базе микропроцессорного комплекта К.580.Все описанные устройства изготовлены и испытаны в работе студентами физического факультета Омского ордена '«Знак Почета» государственного педагогического института им. А. М. Горького под руководством авторов книги. Основное внимание при разработке устройств было обращено на возможность их повторения. В устройствах использована достаточно современная и в то же время доступная для широкого круга радиолюбителей элементная база.Развитие и совершенствование электронно-вычислительной техники, устройств радиовещания и телевидения, радиоспортивной аппаратуры и всевозможных кибернетических автоматов в значительной степени определяются внедрением в них цифровой техники. Это обусловлено определенными преимуществами цифровых устройств по сравнению с аналоговыми: более высокой надежностью; стабильностью параметров при воздействии дестабилизирующих факторов; высокой точностью обработки информации; значительным сокращением трудоемкости и упрощением операций регулировки и настройки, чю особенно важно для радиолюбителей; возмож«остью создания микросхем с очень высокой степенью интеграции.

Особенно широкое применение нашли цифровые устройства в электронно-вычислительной технике [20, 28]. В частности, цифровые вычислительные машины (ЦВМ) являются в настоящее время наиболее универсальным Бее узлы ЦВМ содержат элементы цифровой техники. "На их базе реализуются устройства, которые производят арифметические и логические преобразования поступающей информации. С помощью элементов цифровой техники осуществляется запоминание и хранение информации, управление вычислительным процессом, „ вод и вывод информации в ЦВМ. Успехи в области разработки быегродейсг-вующих элементов цифровой техники' позволили создать ЦВМ, выполняющие десятки миллионов арифметических операций в секунду. Миниатюрные ЦВМ с ограниченным набором выполняемых операций вполне доступны для повторения радиолюбителям средней квалификации .Значительно расширилась возможность построения малогабаритных вычислительных устройств с появлением микропроцессоров — стандартных универсальных, программируемых больших интегральных схем со структурой, аналогичной ЭВМ [37]. Применение встроенных микро-ЭВМ позволяет придать разнообразным устройствам «разумный» характер и значительно расширить их функциональные возможности. Принципиально новые возможности открывает применение цифровых интегральных схем в радиовещании и радиосвязи [21]. Так, использование цифровых синтезаторов частоты позволило существенно снизить аппаратурные затраты и повысить фазовую стабильность генерируемых сигналов. Обработка сигналов цифровыми методами позволяет обеспечить высокую точность, стабильность параметров и получить характеристики, не достижимые аналоговыми методами. В любом радиоприемном тракте используются пассивные LCR-фильтры, которые в идеальном случае должны иметь прямоугольную форму амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Обеспечение очень высокой прямоугольности АЧХ фильтра на аналоговых элементах ^практически невозможно. Цифровые же фильтры позволяют реализовать произвольную форму АЧХ, в том числе и сколь угодно близкую к прямоугольной.Цифровая схемотехника интенсивно внедряется в радиоприемную annapaty-ру, главным образом в системы управления. В частности, беспоисковая настройка приемника на любую из принимаемых частот осуществляется набором на пульте управления соответствующего кода, предварительно занесенного в устройство памяти. Кстати сказать, программирование работы во времени может осуществляться в любых радиотехнических устройствах, в том числе устройствах бытовой радиоаппаратуры (телевизоре, магнитофоне, проигрывателе и т. д.).

Благодаря использованию цифровых устройств в радиовещательных приемниках обеспечиваются принципиально новые потребительские удобства. Возможно отображение на встроенном в приемник видеоконтрольном устройстве (дисплее) всей информации, необходимой для контроля и эксплуатации аппаратуры: заданного режима р»воты, выбраннЬго поддиапазона частот и частоты настройки, текущего • времени н характера принимаемой программы (речь, музыка, мопо, стерео и т. д.), пелесы пропускания приемника и напряженности поля принимаемого сигнала. Вместо механических переключателей галетного и клавишного типа в бытовой аппаратуре широко используются электронные переключатели с сенсорным управлением.Весьма перспективно внедрение цифровой техники в телевидении. Цифровое телевидение позволяет повысить качество передачи сигналов благодаря существенному уменьшению накоплений искажений в цифровых линиях связи по сравнению с аналоговыми, а также за счет применения специальных способов кодирования, обнаруживающих и исправляющих ошибки передачи информации [9]. Сигналы, представленные в цифровой форме, практически не подвержены амплитудным и фазовым искажениям, что позволяет передавать телевизионную информацию на большие расстояния с сохранением ее высокого качества. В результате использования методов и устройств цифровой техники становится возможным длительный бесподстроечный режим работы телевизионной аппаратуры, а это имеет большое значение для повышения технологичности производства.При использовании различных стандартов цветного телевидения может быть существенно упрощен обмен телевизионными программами в результате применения цифровых преобразователей телевизионных сигналов. Широкие перспективы раскрывает использование элементов цифровой техники при построении устройств управления параметрами телевизионных приемников (в том числе и дистанционных). С "помощью цифровых устройств обеспечивается кодирование сигналов команд управления. В дальнейшем эти сигналы используются для регулировки параметров телевизионных приемников (яркости, фокускровки, громкости, насыщенности и др.). За счет использования цифровых устройств на экране телевизора может формироваться дополнительная буквенно-цифровая и графическая информация [9].Однако до недавнего времени вторжение цифровой техники в телевизионные приемники ограничивалось лишь вспомогательными устройствами управления." Несмотря на значительные трудности использования цифровых методов в устройствах с аналоговыми сигналами, в указанном, направлении ведутся интенсивные исследования.

Это обусловлено многими причинами. Значительна упрощается производство телевизоров с цифровыми блоками, так как, в принципе, возможна полная автоматизация процесса наладки телевизора, вплоть до создания самонастраивающихся (по заданной программе) устройств. Значительно выигрывает и потребитель цифрового телевизионного приемника, так как существенно повышается надежность телевизора, улучшается качество вещания и появляются новые функциональные возможности, например получение на экране телевизора двух изображений, получаемых пек различным программам. Главная сложность применения цифровых методов обработки сигналов в телевизорах состоит в необходимости создания много разрядных быстродействующих аналого-цифровых преобразователей (АЦП). В настоящее время такие устройства разработаны.Помимо радио- и телевизионных приемников цифровая техника начинает быстро проникать в технику магнитной записи, радиоспортивную и радиоизме-рительиую аппаратуру, в робототехнику и в устройства автоматики, в игровые автоматы. С помощью цифровых устройств в магнитофонах можно реализовать, например, счетчики расхода лент с многопозиционным устройством памяти, делающим возможным воспроизведение записей по заранее составленной программе. Цифровые автоматы в магнитофонах реверсируют также рабочий ход, осуществляют автостоп с последующим отключением устройства от сети, автоматическую регулировку уровня записи и т. д. Использование цифровых методов радиоизмерений позволяет повысить точность и автоматизировать процесс измерений, обеспечить непосредственное отображение результатов измерений в цифровой форме. Цифровые устройства производят первичную, обработку результатов измерений. Значительно расширились функциональные возможности различных радиоспортивных управляемых моделей. Использование цифровой техники в радио - епцрте позволило создать, например, телеграфные ключи с памятью и регулировкой отношения длительности точки и тире . Это, в свою очередь, существенно повысило скорость передачи и достоверность передаваемой информации. -Особенно перспективно использование цифровой техники в творчестве радиолюбителей . Логические основы электронно-вычислительной техники достаточно просты и вполне доступны для понимания учащимися общеобразовательных школ и ПТУ. В то же время устройства цифровой техники практически беспостроечные, что особенно важно для начинающих радиолюбителей. На базе цифровых устройств можно реализовать простые автоматы с широкими функциональными возможностями, которые привлекательны для детей.

Из чего состоит современный компьютер

Компьютеры бывают настольные (их ещё называют – на американо-интернациональном жаргоне – десктоп) и миниатюрные (ноутбук, то есть дословно «записная книжка»). А, кроме того, большие (рабочие станции), очень большие, сверхмощные и сверхскоростные, которых мы с вами, может, и не увидим (и ладно).

Есть и такая сравнительно новая штука, как карманные компьютеры. Они простенькие, лишены многих важных возможностей. Зато они действительно карманные – в отличие от ноутбуков (такую «записную книжку» не в каждый портфель положишь!).Выбор компьютера - дело ответственное. Как, впрочем, и любой выбор! Чем больше выбор, тем труднее выбирать и тем важнее критерии выбора. Правильно определенные критерии сильно облегчают выбор. Какими же критериями нужно пользоваться при выборе компьютера? Держим в уме то, что критерии должны уменьшать выбор... Однако сначала я постараюсь рассказать вам, из чего состоит современный компьютер и что минимум Вам надо знать, для того, чтобы определиться с выбором его оптимальной конфигурации. Сразу оговорюсь - это не руководство по сборке компьютера, это ликбез для тех, кто хочет иметь компьютер, но не имеет представления, из чего он состоит. Заодно проведу параллель между компьютером и человеком. Ведь интересно, что у них общего, а что их отличает... (См. таблицу 1).

Таблица 1.1 Состав современного компьютера

Перечисленное в таблице - это условный минимум. Условный потому, что можно обойтись и без некоторых компонентов. Тем не менее, возьмем его за основу, и на этой основе будем строить нашу конфигурацию. Процессор - управляет всеми другими частями ПК в соответствии с выбранной пользователем программой. Даже самые младшие модели широко известных процессоров обеспечивают весьма высокую и достаточную в большинстве случаев скорость. Наилучшими параметрами обладают сейчас недорогие процессоры Intel Celeron, более быстрые, но и более дорогие Intel Pentium 4, а также реже используемые изделия фирмы AMD: Duron и Athlon. Желательно, чтобы тактовая частота процессора была не ниже 1100-1600 МГц, уже сегодня есть в продаже модели выше 2 ГГц. Системная (материнская) плата обеспечивает связь между всеми остальными компонентами компьютера. Меньше всего проблем возникает с платами на основе наборов микросхем Intel (наПримерные, i815, i850, i845). Широко распространены платы на микросхемах VIA, у которых зачастую возможности шире, чем у Intel, но и хлопот они могут доставить больше. Лучше всего среди производителей системных плат зарекомендовали себя Abit, ASUS, Chaintech, Intel, Gigabyte и некоторые другие. Правда, у них же и самые высокие цены. Среди более дешевых, но достаточно качественных марок можно выделить Acorp, Formoza, Lucky Star, Super Grace. Оперативная память - содержит выполняемую процессором программу и другую разнообразную информацию. Для работы с офисными программами, не самыми требовательными играми, обучающими и справочными программами, в принципе, достаточно 128 Мбайт памяти. Однако более высокая скорость и качество работы достигается при объеме памяти 256 Мб, а в некоторых случаях (сложные игры, графика высокого разрешения, новые операционные системы семейства ХР и т.п.) рекомендуется иметь 512 Мб или больше. Производителей модулей и микросхем памяти много, самые известные из них: Samsung (SEC), Micron, Siemens, LG (LGS), Hitachi, Toshiba, Hyundai и др. Впрочем, в продаже чаще всего встречаются другие марки, которые могут оказаться ничем не хуже. Винчестер - благодаря огромной емкости памяти хранит множество программ и данных (тексты, таблицы, картинки, музыку, видео и т.д.). Современные модели имеют емкость как минимум 20,2 гигабайт (миллиардов байт), а средняя емкость составляет, примерно, 20-40 Гбайт. Вообще-то и 20,2 Гбайт огромная емкость, но и размер программ становится все больше.

Видеокарта - служит для вывода на монитор любых изображений (в том числе видео и 3D-графики). От нее зависит качество изображения и скорость воспроизведения трехмерной графики. Для работы с офисными, обучающими и справочными программами достаточно дешевого интегрированного решения (материнская плата со встроенной видеокартой) или видеокарты начального уровня: GeForce2 MX200/MX400. Требованиям большинства современных игр соответствуют модели класса GeForce4 MX440/MX460, ATI RADEON 8500/9000 (с картами на чипах ATI с некоторыми играми имеются проблемы, которые устраняются путем скачивания из Интернет и установки свежих драйверов и специальных заплаток для игр). Видеокарты серии GeForce4 Ti4200/Ti4400/Ti4600 и ATI RADEON 9700 соответствуют требованиям всех ультрасовременных игр и программ для работы с трехмерной графикой, обеспечивая высочайшую производительность и реалистичность изображения на сегодняшний день. Особенно хочется выделить видеокарты на базе GeForce4 Ti4200 с 64 Мб памяти, являющимся лучшим решением в соотношении цена/производительность. При покупке следует обратить внимание на фирму производитель видеокарты, лучше выбирать известные торговые марки (Asus, Abit, Gigabyte, SUMA, MSI) чем покупать видеокарту сомнительного происхождения с более низкой производительностью и плохого качества хоть и за меньшие деньги. Корпус - обеспечивает нужные напряжения для питания всех устройств компьютера. В корпусе современного компьютера сконцентрировано большое количество элементов, выделяющих тепло. По большому счету, тепло выделяет практически всё, так как любая работающая электронная схема рассеивает некоторую мощность. Однако есть элементы, которые являются весьма интенсивными источниками тепла. Это процессор, микросхемы на материнской плате и на видеокарте, элементы на плате жесткого диска, элементы блока питания и т.д. Давно прошли те времена, когда процессор мог работать без принудительного охлаждения. Уже стал привычным кулер на видеокарте, иногда он устанавливается также на северный мост чипсета и на жесткий диск. Современный корпус обычно имеет места для установки дополнительных вентиляторов, которые призваны продувать весь внутренний объем корпуса компьютера. Особенно остро проблема охлаждения стоит для компьютеров, насыщенных платами расширения, а также для компьютеров с "разогнанными" процессорами. Сами по себе корпуса не продаются отдельно, они поставляются в комплекте с блоком питания. Основная его функция преобразовывать переменный ток высокого напряжения (110-230 V) в постоянный ток низкого напряжения (+/-12 V и +/-5 V).

Клавиатура - для ввода текстовой информации в ПК и управления программами. Компьютер интерактивное устройство, это значит, что для общения с ним необходимо периодически вводить в него данные, в ответ на которые он будет совершать какие-то действия. Без таких устройств, как мышь и клавиатура ПК бесполезен, клавиатуры существуют: мультимедийные модели, которые дополнительно, предоставляют доступ к управлению параметрами звуков (громкость, баланс частот и пр.) и CD-ROM;. модели, со встроенными функциями управления броузером Интернет, которые позволяют получить доступ к основным пунктам меню (Избранное, Поиск, запуск броузера) для любителей игр выпускаются клавиатуры с двухсторонним дублирование клавиш управления курсором (справа и слева, иногда дублируется вся часть цифровой клавиатуры, которая традиционно располагается справа) беспроводные клавиатуры, которые позволяют работать в удалении от ПК на расстояние до 3-4 метров. Основными производителями клавиатур на рынке являются фирмы MicroSoft, Chickone, Genius, BTC и Cherry, обладающие, пожалуй, самым большим модельным рядом. Цена клавиатуры в зависимости от фирмы производителя, исполнения и функциональной дополнительной нагрузкой лежит в пределах от 5,5 до 65 у.е за бранд-модели Microsoft. Монитор - обеспечивает отображение любой визуальной информации, создаваемой компьютером. Одна из важнейших частей компьютера, и относиться к его выбору нужно серьезно. Кроме размера и качества изображения мониторы отличаются и по частотным характеристикам (максимальным поддерживаемым разрешениям и кадровым частотам). Впрочем, большинство популярных моделей имеют достаточно хорошие параметры, хотя разница в качестве изображения, конечно, есть. К хорошим недорогим маркам можно отнести Samsung, CTX, Samtron, LG, ViewSonic, Hyundai,. Более дорогие мониторы Sony, Panasonic, NEC, Hitachi, MAG действительно отличаются высоким уровнем качества, однако далеко не всегда превосходят более доступные модели. Для недорогих ПК рекомендуются мониторы с диагональю 15 дюймов, а для мощных ПК лучше подходят 17-дюймовые модели.От выбора монитора зависит не только качество изображения, но и здоровье работающего с ним человека. Наиболее четкое и контрастное изображение имеют мониторы с кинескопами типа Sony , Trinitron, или похожие на них LG Flatron, ViewSonic, SonicTron, Mitsubishi Diamondtron, NEC CromaClear. Однако цена у мониторов с такими кинескопами довольно высокая, а разрешающая способность по горизонтали не самая лучшая. Кинескопы другого типа с теневой маской стоят дешевле, но тоже имеют весьма качественное изображение.

Именно от монитора стоит планировать бюджет покупки. Системный блок дешевеет достаточно быстро (50% в год и более), а монитор обычно покупается надолго, и от него в большей степени зависит комфортность работы за компьютером и утомляемость. Качество изображения и технология вот на что надо обратить особое внимание. Размер диагонали экрана должен быть не менее 17 дюймов в случае монитора на базе ЭЛТ (электроннолучевой трубки) и 15 дюймов в случае ЖК (LCD/ТFТ)- дисплея. ЖК-мониторы сейчас вполне доступны по цене. Они чуть меньше, чем традиционные ЭЛТ-мониторы, подходят для игр с динамичной трехмерной графикой (или требуют в этом случае мощных параметров компьютера, хотя современные модели уже стирают эту разницу), но значительно более комфортны для зрения. Под задачи, связанные с работой с мелкими деталями и изображениями (дизайн, 3D-моделирование, видеомонтаж), желательно брать монитор более 17 дюймов. Если же вы решите брать ЭЛТ-монитор, то рассматривайте только серьезных производителей, таких, например, как View Sonic, NEC, liyama, Mitsubishi, Nokia, Sony, CTX. В данном случае, вы платите не только за марку, но и за профессионализм производителя. Обязательно посмотрите на монитор, прежде чем его покупать. Он должен понравиться именно вашим глазам! Не покупайте монитор, основываясь исключительно на цифрах технических характеристик или рекомендациях. Манипулятор "мышь" - упрощает управление компьютером, делая его более удобным и естественным (большинство программ допускают управление и клавиатурой, и мышью, причем в некоторых случаях удобнее одно, в некоторых другое). Дисковод флоппи-дисков (FDD) - без него компьютер работать может, но лучше его иметь, иначе будет невозможно работать с дискетами. Дисковод CD-ROM - нужен для установки программ с компакт-дисков, прослушивания аудиодисков, просмотра видеодисков, для игр, обучающих программ и т.д. В общем, вещь необходимая. Скорость достаточно высока у всех современных моделей, причем у самых быстрых (48-х и более) иногда наблюдается разрушение "пиратских" дисков внутри дисковода. Так что за скоростью сильно гнаться не стоит. Наиболее качественные CD-приводы выпускают TEAC, NEC, Samsung, LG, Pioneer, Sony, Toshiba и др. Сетевая карта - применяется для высокоскоростной связи между компьютерами по локальной сети (например, для совместного использования принтеров или файлов с документами). Обычно устанавливается только в офисные ПК. Модем - будет нужен, если вы хотите иметь возможность выхода в сеть Интернет или отправки факсов с компьютера. Хороший модем стоит $50-120.

Дисковод DVD-ROM - можно поставить вместо дисковода CD-ROM. Кроме работы со всеми CD-дисками такой дисковод может считывать программы на дисках DVD-ROM (емкость которых в 7 и более раз выше, чем у дисков CD-ROM), а при наличии достаточно мощного процессора или аппаратного декодера воспроизводить диски DVD - Video (фильмы с отличным качеством изображения и звука).Пишущий CD-дисковод - в отличие от обычного CD-ROM-дисковода может не только считывать, но и записывать компакт-диски (для чего требуются специальные диски CD-R (допускающие однократную запись) или CD-RW (с возможностью многократной перезаписи примерно до 1000 раз)). Звуковая карта - это устройство позволяет компьютеру воспроизводить и записывать любые звуки и музыку с весьма высоким качеством. Акустические системы - одной звуковой карты для вывода звука недостаточно, нужны еще какие-то звуковоспроизводящие устройства. Для компьютеров выпускается множество моделей колонок со встроенным усилителем, имеющих вполне приемлемое качество звучания, удобных в подключении и размещении на столе. Микрофон - можно подключить любую стандартную модель, необязательно специально рассчитанную для компьютера. ТВ-тюнер - дает возможность смотреть на компьютере телепередачи, а также изображение от видеомагнитофона, видеокамеры и др. видеоисточников, а также "оцифровывать" видеоизображение и затем хранить или обрабатывать его в компьютере. Часто позволяет слушать радиопередачи в FM-диапазоне (со стереозвуком). Обычно имеет пульт ДУ. FM-тюнер - служит для приема радиопередач. Бывает встроен в некоторые звуковые карты. Джойстик - специальное устройство для более удобного или реалистичного управления в играх. Выпускается множество разнообразных моделей, в том числе в виде рулей и штурвалов.

Платы видеомонтажа типа Miro Studio DV (для цифровой камеры) или Miro Studio DC10+(для аналоговой камеры) понадобятся для редактирования видеофильмов на компьютере. Если вы хотите получить полупрофессиональное качество или универсальное (и цифровой и аналоговый форматы), то вам стоит присмотреться к Miro Studio DV500. Для любительского видеомонтажа подойдут видеоадаптеры, оснащенные видео входом. Например: видеокарта MSI G4MX460-VTP (MS-8867) 64MB DDR, AGP4x, TV-out/Video-in - позволит Вам не только играть в компьютерные игры, но и подключить к компьютеру телевизор, видеомагнитофон и видеокамеру

Фотоаппарат.

Важнейшими частями всех аппаратов являются фотокамера, объектив, устройство для фокусировки объектива, видоискатель, затвор в лентопротяжный механизм. Полее совершенные фотоаппараты оснащаются дополнительно экспонометрическим устройством или встроенным экспонометром, синхроконтактом, автоспуском и другими приспособлениями. В зависимости от типа используемого фотоматериала все фотоаппараты подразделяют на плёночные и пластиночные. В зависимости от системы видоискателя и способа фокусировки фотоаппараты бывают дальномерные, зеркальные (одно и двухобъективные) и с простейшей фокусировкой по шкале расстояний.

1 ФотокамераСветонепроницаемая камера, которая одновременно является корпусом фотоаппарата. Внутри фотокамеры монтируются основные узлы и механизмы фотоаппарата, а снаружи расположены их органы управления. Фотокамера имеет гнездо для присоединения объектива. У современных малоформатных фотоаппаратов фотокамера имеет заднюю откидную крышку. В нижней части фотокамеры сделано резьбовое гнездо для установки фотоаппарата на штатив.

2 ОбъективЯвляется важнейшей частью фотоаппарата и служит для создания на светочувствительном слое фотоплёнки (фотопластинки) оптического изображения фотографируемого предмета. Объектив состоит из трёх или более линз, закреплённых в одной металлической оправе. Для уменьшения световых потерь вследствие отражения лучен от поверхностей линз последние покрывают тонкими слоями различных веществ, уменьшающих коэффициент отражения света, т. е. увеличивающих прозрачность объектива (бывают однослойные покрытия, но чаще многослойна). Такие объективы называются просветлёнными.

1 Фокусное расстояние. Фокусное расстояние (f') определяет размер даваемого объективом изображения, т. е. его масштаб или линейное увеличение. Чем больше фокусное расстояние, тем больше масштаб полу чаемого изображения при одном и том же расстоянии до фотографируемого предмета. Большинствo фотообъективов имеет постоянное фокусное расстояние, величина которого указывается па их оправе.
Некоторые фотоаппараты имеют объективы с переменным фокусным расстоянием, которое можно плавно изменять в определённых пределах.

Фотообъективы, у которых фокусное расстояние примерно равно диагонали кадровой рамки фотоаппарата (1k), принято называть нормальными. Если f превышает 1k, то такие объективы называются длиннофокусными; некоторые длиннофокусные объективы называют телеобъективами. Объективы, фокусное расстояние которых меньше lk, называются короткофокусными. Угловое поле объектива в пространстве изображений. Любой объектив образует оптическое изображение в пределах некоторого круглого по форме участка, называемого полем изображения. Качество изображения ухудшается по мере удаления от центра поля, т.е. от точки пересечения оптической оси объектива с плоскостью изображения. Поэтому при фотографировании используется не всё поле изображения, а только его центральная зона, в пределах которой качество изображения является удовлетворительным. Угол, образованный лучами, идущими из центра выходного зрачка объектива к крайним точкам полезного поля изображения, называется угловым полем объектива.
Кадровая рамка фотоаппарата должна располагаться внутри полезного поля изображения. Объективы, угловое поле которых находится в пределах от 45° до
60°, называются нормальными, с углом, превышающим 60°,— широкоугольными.

2 Относительное отверстие объектива.Относительное отверстие объектива — отношение диаметра его входного зрачка к фокусному расстоянию, записывается в виде 1:К, где К — диафрагменное число, показывающее, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше диаметра его входного зрачка. Это число, называемое диафрагменным числом, наносится на шкалу диафрагм объектива. Чем больше величина относительного отверстия, тем выше освещённость оптического изображения, даваемого объективом, т. е. тем больше светосила объектива.

3 Разрешающая сила. Разрешающая сила (способность) Л' выражается максимальным числом линий
(штрихов), приходящихся на 1 мм в оптическом изображении специальной испытательной таблицы (миры). Чем выше разрешающая способность объектива, тем большее число мелких деталей изображается объективом раздельно.

4 Диафрагма.Все съёмочные объективы имеют диафрагму — механическое устройство, служащее для изменения их относительного отверстия. Диафрагма помещается обычно между линзами объектива и содержит несколько серповидных лепестков, которые образуют, перекрывая друг друга, примерно круглое отверстие.
Диаметр отверстия изменяется в соответствии с установленным по шкале значением диафрагмы К. Лепестки соединены с поворотным кольцом, смонтированным на оправе объектива. На кольце имеется индекс, смещающийся при повороте кольца относительно шкалы, деления которой рассчитаны так, что при повороте кольца на одно деление освещённость оптического изображения, образуемого объективом, изменяется в два раза. Процесс изменения относительного отверстия объектива называется диафрагмированном. При уменьшении относительного отверстия (увеличении К) наряду с понижением освещённости оптического изображения увеличивается глубина резко изображаемого пространства.

Объективы, предназначенные для зеркальных фотоаппаратов, стали делать с так называемой «прыгающей» диафрагмой. У таких объективов значение диафрагмы устанавливается заранее, но световое отверстие объектива остаётся при этом полностью открытым. Это позволяет фокусировать объектив и устанавливать границы изображения снимаемых предметов при полностью открытой диафрагме, т. е. при наибольшей его освещённости. При нажатии на спусковую кнопку затвора фотоаппарата непосредственно перед его срабатыванием механизм прыгающей диафрагмы изменяет световое отверстие
(обычно скачкообразно под действием ранее взведённой пружины), после чего срабатывает фотозатвор и затем диафрагма снова полностью открывается
(немедленно или в процессе перемотки фотоплёнки и взвода затвора).

5 Фокусировка объектива. Фокусировка объектива — перемещение оптического блока (или его части) объектива вдоль оптической оси с целью совмещения оптического изображения снимаемого предмета с плоскостью светочувствительного слоя фотоматериала — может выполняться несколькими способами. Наиболее проста фокусировка по шкале расстояний, наносимой на фокусировочное кольцо объектива. При повороте кольца обеспечивается нужное перемещение оптического блока объектива. Недостаток такой фокусировки заключается в том, что предварительно нужно определять расстояние до снимаемого предмета.

В современных фотоаппаратах наиболее широко распространены два способа фокусировки: по матовому стеклу (обычно в сочетании с двумя оптическими клиньями или системой микропирамид) и с помощью монокулярного дальномера.

В зеркальных фотоаппаратах типа «Зенит» между съёмочным объективом 1
(рис. 1) и фотоплёнкой располагается подвижное зеркало 2, которое направляет световые лучи в видоискатель, а оптическое изображение снимаемого предмета получается на плоской матированной поверхности линзы 5.
За этой линзой расположены пента призма 6 и окуляр 7, при помощи которого фотограф наблюдает изображение, образуемое съёмочным объективом на плоской поверхности линзы. Перед срабатыванием фотозатвора зеркало поднимается в положение, показанное пунктиром, и оптическое изображение предмета съёмки получается на светочувствительном слое фотоплёнки 4, перед которой расположена кадровая рамка 3. Для повышения точности фокусировки используют два оптических клина полукруглой формы, которые вставляются в цилиндрическое углубление, сделанное в центре матированной поверхности.
Если оптическое изображение объекта съёмки не совпадает с матированной поверхностью, то при наблюдении сквозь клиновое устройство оно видно раздвоенным, причём оба изображения смещаются клиньями в разные стороны.
При фокусировке фотограф перемещает объектив до того положения, при котором оба изображения сливаются в одно.
[pic]

Часто вместо плоско-выпуклой линзы применяют линзу Френеля, содержащую несколько кольцевых зон, действующих как выпуклая поверхность обычной линзы. Эта линза делается из органического стекла, что значительно уменьшает её вес. Клиновое устройство у такой линзы заменено системой мельчайших пирамид (микропирамид), называемой микрорастром. В процессе фокусировки съёмочного объектива 6, то есть при его перемещении вдоль оптической оси, при помощи устройства, называемого оптическим компенсатором (на рисунке он не показан), фотограф добивается такого положения, когда два. изображения, видимые в поле зрения, совместятся в одно.

6 Видоискатель.Видоискатель предназначен для наблюдения фотографируемых объектов с целью выбора точки съёмки, обеспечивающей желаемое расположение изображений объектов в пределах ноля кадра (желаемое композиционное построение кадра).
Часто видоискатель совмещён с устройством для фокусировки объектива.
Если оптическая ось видоискателя (линия визирования) смещена относительно оптической оси съёмочного объектива, то такие видоискатели называются параллаксными. Через такой видоискатель видна лишь часть того пространства, которое изображается объективом в пределах кадровой рамки. Этот недостаток наиболее сильно проявляется при съёмке близко расположенных объектов. К параллаксным видоискателям относятся все приставные визирные устрой В шторном затворе две металлические или матерчатые шторки, расположенные непосредственно перед кадровым окном аппарата, перемещаются вдоль плоскости кадра. При срабатывании затвора шторки перемещаются вдо