Затвор являє собою механізм, за допомогою якого здійснюється регулювання витримки або дозування кількості світла, що проходить через об'єктив до світлочутливого шару під час фотографічної зйомки.
Головне призначення фотографічних затворів полягає в автоматичному вимірюванні коротких витримок - від однієї секунди і коротше. Механізм дозволяє, крім того, проводити відмірювання витримки від руки, а деякі обладнані пристроєм, що дозволяє залишити об'єктив відкритим на будь-який тривалий час.
Основними характеристиками фотографічного затвора є:
- 1) число і діапазон витримок;
- 2) ступінь точності дії;
- З) коефіцієнт корисної дії (ККД).
Найпростіші затвори автоматично відміряють одну "моментальну" витримку близько 1 / 25-1 / 30 сек. Більш складні і досконалі відміряють до 10 різних витягів в діапазоні від 1 до 1/1500 сек.
Ступінь точності дії у різних затворів неоднакова. У всякому разі, на витягах порядку 1-1 / 2 сек. відхилення не повинні перевищувати 20% від номінальних витягів, позначених на регуляторі затвора; при витягах від 1/5 до 1/50 сек. допустимі відхилення не більше ніж на 25%, а при витягах від 1/100 до 1/1500 сек. - не більше ніж на 30%.
ККД затворного механізму визначається в залежності від розташування в фотоапараті.
Для управління затворним механізмом останній забезпечується різними деталями, розташованими зовні. Обов'язковими є такі деталі управління: спусковий пристрій (зазвичай спусковий важіль), за допомогою якого механіка приводиться в дію, і регулятор, що дозволяє регулювати дію кінематики. Зустрічаються і інші деталі управління: заводне пристрій (зазвичай важіль або обертається головка), за допомогою якого затвор перед зйомкою заводиться, додаткові регулятори і т. Д. Все затвори, крім того, мають гніздо для установки гнучкого спускового троса.
Для регулювання дії затвора на регулятор його наносять умовні позначення.
Буква "Д" позначає тривалу витримку. При установці регулятора на цей розподіл затвор при першому натисканні на спусковий пристрій відкривається і залишається в такому положенні до вторинного натискання, після якого закривається.
Буква "В" умовно позначає коротку витримку. При установці на це поділ затвор при натисканні на спусковий пристрій відкривається, а після визволення важеля закривається.
Буква "М" позначає моментальну витримку. Більшість сучасних затворів автоматично відмірює не одну, а кілька моментальних витягів, тому замість букви М на регулятор наноситься ряд цифр, що позначають тривалість витримки в частках секунди. Так, цифра 1 означає цілу секунду, 2 - півсекунди, 25 - одну двадцять п'яту секунди і т. Д.
Більш пізнім ГОСТом 3268-57 визначається наступний ряд витягів (в секундах): 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1 / 500, 1/1000, які є обов'язковими для фотокамер, підготованих до випуску. Новим ГОСТом обумовлено, що найменша витримка може виходити із зазначеного стандартного ряду.
Фотографічні затвори поділяються на дві, принципово різні групи: центральні та шторно-щілинні.
Центральні затвори складають як би одне ціле з об'єктивом і служать для нього оправою. Сама назва вказує на основний конструктивний ознака. Вони відкривають отвір об'єктива від центру до країв, а потім закривають його в зворотному напрямку - від країв до центру. Внаслідок цього експонування фотопластинки або плівки відбувається по всій поверхні шару одночасно.
У центральних затворах доступ світла до поверхні фотопластинки або плівки не відбувається миттєво, а відбувається хоча і дуже швидко, але поступово. Так само відбувається і перекривання променів світла в кінці витримки. Таким чином, робота затвора в часі складається з трьох фаз: перша - фаза відкривання; друга фаза повного відкриття; третя - фаза закривання.
ККД центрального затвора визначається відношенням кількості променевої енергії, що пройшла крізь отвір затвора за час дії останнього, до кількості променевої енергії, яке пройшло б за той же проміжок часу крізь найбільшу отвір, і визначається за формулою: Коефіцієнт корисної дії автоматичних центральних затворів в середньому становить 50 -55%, заводних - 60-80%.
Заслонює світло частинами служать тонкі металеві стулки (ламелі), кількість яких у різних затворах неоднаково (дві, три, п'ять).
Ці затвори мають зазвичай форму плоскої круглої коробки (корпусу), всередині якої розміщений механізм затвора.
- вгорі - схема дії центральних затворів: 1 - двох стулчастого, 2 - тристулкового;
- внизу зліва - пристрій центрального затвора: 1 - заводний важіль, 2 - спусковий важіль, 3 - кільце-регулятор, 4 - кнопка автоспуска, 5 - синхроконтакт;
- внизу праворуч - схема дії шторно-щілинного замка: 1 - шторка, 2 - плівка, 3 - щілина, 4 - холостий валик, 5 - робочий валик.
Розрізняють дві групи центральних затворів: самовзводні і заводні. Перші приводяться в дію натисненням на спусковий пристрій; другі вимагають попереднього заводу.
Різні моделі центральних затворів відміряють різне число моментальних витягів. Найпростіші з них відміряють три моментальні витримки; у більш досконалих моделей число різних моментальних витягів досягає восьми.
Шторно-щілинні затвори. звані іноді просто щілинними, складають другу групу, що відрізняється від першої тим, що вони розташовуються безпосередньо перед фотопластинкою або плівкою. Затуляє світло деталлю є светонепроницаемая шторка зі щілиною.
Схема пристрою і принцип дії шторно-щілинного замка наведені на ілюстрації. Пристрій складається з двох порожнистих валів і світлонепроникної шторки зі щілиною. Перед зйомкою шторка навертається на один з валиків (він називається холостим) і утримується в такому положенні стопорним пристроєм. У момент спуску затвора шторка звільняється і під дією пружини (зазвичай многовитковой, що знаходиться всередині другого валика) з великою швидкістю перемотано на другий валик, званий робочим. При цьому щілину, проскакуючи перед фотоплівкою, поступово оголює поверхню плівки від одного кінця кадру до іншого. Світло, що йде з об'єктива, проходячи через щілину, висвітлює плівку.
Швидкість дії шторно-щілинних затворів регулюється швидкістю руху шторки і шириною щілини. Гранична швидкість дії досягає тисячних часток секунди.
Конструктивно шторно-щілинні затвори бувають різними. У них застосовуються не тільки матерчаті, а й металеві шторки.
Як видно з опису, все шторно-щілинні затвори вимагають попереднього заводу, тобто перемотування шторки з робочого валика на холостий. Для того щоб шторка під час цієї операції не пропускала світла, вона виготовляється з двох частин, що утворюють своїми краями щілину. Краї ці при заводі щільно змикаються і не пропускають світла, що дозволяє зводити затвор, не закриваючи об'єктив кришкою.
Зміна ширини щілини досягається регулювальним пристроєм, а швидкість руху - гальмівним механізмом, що уповільнює обертання робочого валика.
Коефіцієнт корисної дії у шторно-щілинних затворів досить великий і в деяких моделях досягає 95%.
Недоліком шторно-щілинних затворів є спотворення контурів, що спостерігається при зйомці швидко рухаються об'єктів. Останнє пояснюється тим, що поверхня фотоматеріалу експонується не одночасно, а послідовно, окремими ділянками. За інших рівних умов ці спотворення тим більше, чим більше витримка, чим менше швидкість переміщення шторки і чим більше фокусна відстань об'єктива.
Затвори з шовкової шторкою в значній мірі схильні до впливу низьких температур і при зйомках на морозі часто відмовляють в роботі. Менш схильні до цього затвори з металевою шторкою, однак при низькій температурі вони працюють повільніше, що слід мати на увазі при зйомці взимку на відкритому повітрі.
Багато як центральні, так і шторно-щілинні затвори забезпечені таймером - механізмом, автоматично призводить затвор в дію через певний проміжок часу (зазвичай через 12-15 сек.) І призначеним, головним чином, для самос'емкі. Дія автоспуска полягає в тому, що його механізм протягом 12-15 сек. працює вхолосту, після чого призводить затвор в дію. Затвор при цьому спрацьовує з тієї витримкою, на яку він встановлений. При установці ж затвора на «В» витримка в різних має неоднакову тривалість, яка зазвичай вказується в керівництві, доданому до фотоапарату.
Автоспусків бувають також у вигляді окремих приладів.
У зв'язку з впровадженням в широку практику освітлювальних імпульсних ламп і ламп-спалахів: всі сучасні затвори забезпечуються синхроконтактом, вмонтовані в механізм затвора і замикаючим електричний ланцюг лампи в момент повного відкриття. При цьому для зйомки з лампами-спалахами, які, на відміну від імпульсних ламп, володіють деякою інерцією, т. Е. Кілька уповільненим дією, синхроконтакт забезпечується спеціальним випереджувальним пристроєм, що замикає електричний ланцюг лампи-спалахи трохи раніше, ніж затвор повністю розкривається. Такий пристрій, що дозволяє в певних межах регулювати час попередження, називається сінхрорегулятором. У деяких затворах є два самостійних синхроконтакта: один - для імпульсних ламп, інший - для ламп-спалахів.
Істотна особливість центральних затворів полягає в можливості користування синхроконтактом при будь-якій швидкості дії. При цьому шторно-щілинні допускають застосування імпульсних ламп тільки при витримці, неменшою ніж 1/25 сек. так як при більш коротких витримках щілину затвора в повному обсязі оголює кадрове очко апарату і частина плівки залишається витримано неналежним чином.
У всіх шторно-щілинних і в деяких центральних затворах заводне пристрій пов'язано з стрічкопротяжним механізмом, так що затвор не може бути приведений в дію свого часу, що не буде переведена плівка. Подібний пристрій, зване блокуючим або просто блокуванням, виключає можливість повторної зйомки на одному кадрі плівки.
Заводне пристрій затвора, а в деяких фотоапаратах механізм протягування стрічки, в свою чергу, пов'язані з лічильником кадрів, і при кожному перекладі плівки лічильник автоматично переміщається на одну поділку.