Текст книги "Объектив под водой"
Автор книги: А. Массарский
Жанры:
Научпоп
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)
При спуске со шлюпки применяется такой способ. Акваланг и все снаряжение надеваются в шлюпке, загубник берется в рот и для проверки исправности системы подачи воздуха делается несколько вдохов и выдохов. Затем подводник садится на борт шлюпки спиной к воде, наклоняет на грудь голову (чтобы не удариться затылком об акваланг) и, прижимая руками маску к лицу, опрокидывается в воду. Боксы со съемочными камерами, осветительная и прочая аппаратура подаются находящемуся в воде подводнику в последнюю очередь.
Выход из воды осуществляется в обратном порядке. Сначала в шлюпку от аквалангиста принимается съемочная камера и другое оборудование, затем акваланг и маска, после чего из воды выходит сам подводник. Ласты облегчают выход подводника из воды. Погружение с аквалангом разрешается только группами не менее чем по два человека. В зависимости от прозрачности воды подводники должны находиться в пределах видимости, чтобы в случае необходимости прийти друг другу на помощь.
Глава II
ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДНОЙ СРЕДЫ
Прозрачность и дальность видимости в воде
Через водную среду, так же как и через воздушную, можно производить съемки. Однако даже самая чистая природная вода примерно в тысячу раз менее прозрачна, чем воздух,
Прозрачность воды зависит от степени насыщенности ее взвешенными и растворенными в ней частицами. В воде растворены минеральные соли. Взвешенные твердые органические и неорганические частицы в совокупности с пузырьками воздуха и других газов находятся в воде в постоянном движении. В зависимости от прогревания солнцем и под влиянием действия ветров и других атмосферных явлений постепенно происходит перемешивание слоев воды.
Частицы, присутствующие в воде, рассеивают и поглощают свет, тем самым снижая прозрачность воды.
Световая энергия проникает в толщу воды не полностью. Часть ее отражается от поверхности обратно в воздух, часть, проникая в воду, рассеивается во всех направлениях, отражаясь от взвешенных частиц, часть поглощается и идет на нагревание воды.
Прозрачность воды подвержена сезонным колебаниям, связанный с наличием в воде микроорганизмов.
Так, например, в холодное время года (ранней весной и поздней осенью), когда активная жизнь планктона понижена, прозрачность воды улучшается.
Во время паводков прозрачность воды снижается не только в реках, размывающих грунт и несущих много ила, но и в местах впадения рек в моря и озера, куда этот ил приносится.
После морских штормов прозрачность воды в прибрежных водах уменьшается в связи с тем, что к поверхности поднимается ил со дна. На прозрачность воды влияет и направление ветра.
Ветер с берега отгоняет взмученную поверхностную воду в прибрежной зоне, а ее место занимает чистая вода глубин, что увеличивает прозрачность. Прозрачность морей, рек и озер колеблется в больших пределах. Вода морей значительно прозрачнее воды рек и озер.
Измерение прозрачности производится при помощи белого диска (диска Секки). Диск опускается в воду на тросе, имеющем отметки через каждый метр. Глубина, на которой он перестает различаться наблюдателем, носит название «глубины видимости». Но для подводных съемок гораздо важнее «горизонтальная видимость», которая в среднем на 40% меньше глубины видимости. Глубина видимости связана с цветом воды.
Океанская вода, характеризующаяся наибольшей прозрачностью, имеет голубой цвет, менее прозрачная прибрежная вода окрашена в голубовато-зеленоватый цвет, а мутная речная вода принимает различные оттенки – от желтоватого до коричневатого. Дальность горизонтальной видимости под водой зависит от прозрачности воды и глубины, на которой ведется измерение. Так, освещенность предметов на глубине 10 м в 3-4 раза меньше, чем у поверхности
Световой режим под водой на любых глубинах зависит от освещенности поверхности моря, которая определяется положением солнца относительно горизонта, состоянием атмосферы, характером облачности, временем года и т. д. Наибольшая освещенность поверхности моря бывает, когда солнце находится в зените. Если солнечный свет проходит через сплошные облака, то до поверхности моря будет доходить рассеянный (диффузный) свет, что значительно снижает освещенность. Чем ближе к горизонту находится солнце, тем меньше света проникает в воду вследствие отражения от поверхности. Интенсивность света в воде, направленного вертикально вниз, постепенно уменьшается до полного исчезновения в результате поглощения и рассеяния. Поглощение света водой может быть частично скомпенсировано применением мощных источников искусственного освещения.
Основным препятствием для получения хороших подводных снимков является рассеяние света. Физический смысл этого явления заключается а том, что каждый элементарный объем воды или взвешенные частицы не только поглощают часть световой энергии, но и отражают ее в разных направлениях. Свет, отраженный от этих частиц, попадает на соседние частицы и, в свою очередь, отражается от них.
Таким образом, возникает многократное рассеяние света в воде. Интенсивность превращения прямого света в рассеянный зависит от прозрачности воды, т. е. от количества взвешенных в ней частиц. В конечном счете рассеяние света в воде приводит к образованию «светового тумана» между объективом камеры и объектом съемки. Это можно пояснить следующим примером.
Если смотреть на предметы сквозь пучок света, проникающий в комнату с пыльным воздухом сбоку от наблюдателя, то эти предметы будут различаться плохо. Действие этой световой завесы сказывается прежде всего на снижении контрастности рассматриваемых объектов. В силу этого явления под водой следует снимать из затененных мест так, чтобы пространство между объективом и предметом съемки было в тени, а сам объект был хорошо освещен. При этом влияние световой дымки будет значительно уменьшено.
Цвет и цветовая коррекция
Луч белого света разлагается призмой на спектр цветов – от красного до фиолетового. Каждый из этих цветов отличается соответствующей длиной световой волны, измеряемой в миллимикронах (ммк), нанометрах (нм) или ангстремах (А)1.
Видимая глазом часть спектра лежит в пределах между 700 нм (на красном конце спектра) и 400 нм (на фиолетовом). Любой источник белого света излучает свет, представляющий смешение лучей различных цветов, а значит и волн различной длины.
Поглощение и рассеяние света в воде неодинаково для световых волн разной длины. Это происходит вследствие того, что вода действует как светофильтр, в котором световые волны большей длины поглощаются в большей степени, чем коротковолновые. Процессы рассеяния света в воде происходят в обратном порядке. Волны большей длины рассеиваются меньше, чем поглощаются, а волны меньшей длины рассеиваются сильнее. Поглощение длинноволнового излучения в воде настолько сильно, что оно меняет спектральный баланс света, прошедшего сквозь толщу воды, в сторону преобладания сине-зеленых лучей. Так, в солнечный день при безоблачном небе в океанской воде красный цвет полностью исчезает уже на глубине 12-15 м, а желтый – на глубине 55-60 м, В воде внутренних морей красный свет поглощается уже на глубине 5-7 м, а желтый -15 м. Спектральное поглощение света водой зависит и от собственного цвета воды. Мутная вода рек лучше пропускает желтый цвет, а голубоватая морская вода оказывается наиболее прозрачной для голубых и зеленых лучей. При естественном освещении удовлетворительные по цветопередаче снимки в морской воде можно получить на глубине, не превышающей 3-5 м. Нарушение цветового баланса в подводной фотографии может быть в значительной мере исправлено применением светофильтров.
Светофильтры дают возможность исправлять спектральный состав света как при естественном, так и при искусственном освещении. Известно, что нарушение цветового баланса нарастает с увеличением длины пути прохождения света в воде. Эффект от применения светофильтров в воде заключается в том, что при правильном их подборе достигается примерно равное ослабление света для всех световых воли спектра за счет совокупности двух факторов – длины пути света в воде и характера пропускания света фильтром. Подбор корректирующих светофильтров является сложной задачей, которая решается многочисленными пробными съемками с разными фильтрами в данном водоеме и на данной глубине.
Однако известен и ряд общих положений. Так, применение желтого или оранжевого светофильтров ЖС-18 или ОС-12 при съемках в мутной воде дает некоторое увеличение контраста и дальности видимости.
При съемках на цветную пленку применение корректирующих цветных светофильтров позволяет приблизить спектр света на глубине к спектру солнечного света, на который рассчитана пленка ДС (дневного света). Это дает возможность снимать при естественном освещении на глубинах 8-10 м.
Отрицательной стороной применения корректирующих светофильтров является сильное ослабление света, вызывающее необходимость увеличения экспозиции, а это не всегда возможно из-за сравнительно невысокой светочувствительности цветных пленок.
Интересно отметить, что способность глаза различать цвета под водой значительно выше, чем возможности объективов и пленки. Часто при съемке под водой фотограф наблюдает красочное богатство подводного пейзажа, а на пленке получаются довольно серые цвета.
Практически можно подбирать светофильтры для цветовой коррекции визуально. Так, при съемке под водой зеркальными камерами в боксах, конструкция которых позволяет крепить светофильтры снаружи иллюминатора объектива, можно на глаз подбирать фильтры, дающие наиболее правильную цветопередачу. Но при таком способе трудно учитывать спектральную характеристику самой цветной пленки, так как различные пленки чувствительны (сенсибилизированы) к разным участкам спектра неодинаково и могут отличаться по цветочувствительности от восприятия глазом.
Поляризация света
Физическая оптика рассматривает свет как особый вид электромагнитной энергии, воспринимаемый органом нашего зрения – глазом. Естественный свет представляет собой электромагнитные колебания, беспорядочно меняющие свое направление. Такой свет принято называть неполяризованным (рис. 9). Луч света, в котором колебания в каком-то направлении ослаблены, называется частично поляризованным. Если же колебания распространяются только в плоскости, параллельной направлению луча, свет является поляризованным и характеризуется плоскостью колебаний.
Рис. 9. Направление колебаний в лучах света: а – естественном; б – частично поляризованном; в – поляризованном
Плоскость поляризации света проходит также через луч, но она перпендикулярна плоскости направления колебаний.
Свет, отраженный от поверхности воды, всегда частично поляризован. Степень поляризации света при отражении от зеркальной поверхности любого диэлектрика зависит от угла, под которым лучи направлены к этой поверхности относительно нормали. По закону Брюстера полная .поляризаци света наступит при условии
tg α = n,
(1)
где α – угол падения светового луча; n – показатель преломления оптической среды
Угол поляризации обозначается αр. Поскольку показатель преломления морской воды равен 1,332, то угол, при котором наступит полная поляризация света, будет равен 37°. Полная поляризация наступит при условии падения солнечного света под углом 53°7' (рис. 10),
Рис. 10. Поляризация света при отражении от воды: А – входящие луча солнца; В – отраженный луч; В – луч, проникший в воду; а – плоскости колебаний естественного света; а1 – плоскость колебаний поляризованного света (колебания направлены параллельно поверхности воды, заштрихованная часть подавлена); б – правильная в данном случае ориентация плоскости пропускания поляроида.
Применяя поляризационные светофильтры, пропускающие свет, поляризованный только в плоскости пропускания данного светофильтра, можно в значительной степени увеличить дальность подводной съемки. Поляризационные светофильтры, или поляроиды, снижают действие рассеянного света в воде, подавляют частично или полностью влияние бликования предметов и тем самым обеспечивают более «сочные» цветовые и чернобелые снимки.
Трудность применения поляроидов заключается в том, что для получения желаемого эффекта их необходимо ориентировать таким образом, чтобы плоскости пропускания светофильтра и поляризации света были параллельны, тогда свет, поляризованный в других плоскостях, будет задерживаться. В примере, приведен ном на рис. 10, плоскость пропускания фильтра должна быть направлена перпендикулярно поверхности воды. Следует иметь в виду, что на рисунке рассматривался идеальный случай, возможный только при абсолютно спокойной поверхности воды. В реальных условиях направление преимущественной поляризации равно 90-120° к направлению луча, падающего на поверхность воды. Так как свет, проникающий в воду, поляризован в той же плоскости, что и на поверхности, имеется возможность достигнуть правильной ориентации светофильтра до погружения под воду.
Для этого нужно смотреть сквозь поляроид на небо у горизонта, поворачивая светофильтр в руке до получения наибольшего потемнения и в таком положении укрепить его перед объективом. Однако данный способ пригоден только при нахождении солнца в зените.
При других углах падения света на поверхность воды следует ориентировать светофильтр непосредственно под водой, глядя сквозь него на снимаемые предметы.
Для этой цели автор предлагает пользоваться следующим устройством (рис. 11).
К боксу крепится два поляризационных светофильтра, один из которых установлен на иллюминаторе объектива и свободно вращается относительно оптической оси, а сквозь второй смотрит фотограф. Оба поляроида соединены между собой раздвижной штангой. Поскольку плоскости пропускания обоих поляроидов устанавливают параллельно друг другу, то можно визуально контролировать их правильное положение и добиться подавления световых бликов до желаемого уровня.
При съемке зеркальными камерами эффект от применения поляризационного светофильтра наблюдается непосредственно по матовому стеклу. Отрицательной стороной использования поляроидов является их сравнительно высокая оптическая плотность, требующая увеличения экспозиции в 4-8 раз.
Рис. 11. Приспособление для ориентации поляроида под водой а – поляроид перед объективом; б – поляроид для наблюдения.
Кроме описанной выше естественной поляризации света освещение объекта поляризованным светом достигается и искусственно. Для этого перед источником света устанавливают поляризатор, направление пропускания которого заранее согласовывается с плоскостью пропускания поляроида перед объективом. Это особенно эффективно помогает снижать действие рассеяния света водой при съемках с импульсными лампами, жестко фиксируемыми к боксам и имеющими направленность света под углами 45-90° к оптической оси, когда свет полностью или в большей степени поляризован.
Преломление света и оптика
Если лучи света падают на поверхность воды под некоторым углом, то они частично отражаются обратно в атмосферу, а частично преломляются и проникают в воду. При этом падающий, отраженный и преломленный лучи лежат в одной плоскости с нормалью к поверхности воды в точке падения луча (рис. 12).
Угол отражения α1 всегда равен углу падения α (по закону отражения).
Рис. 12. Отражение и преломление света, проходящего из воздуха в воду.
Направление преломленного луча, под которым он проникнет в воду, отличается от первоначального направления падающего луча. Свойство оптической среды изменять направление входящего в нее луча характеризуется показателем преломления. Угол в, образуемый преломленным лучом с нормалью АБ к поверхности раздела, и угол падения а – связаны зависимостью
sin α / sin β = n 1 / n 2
(2)
где n1 и n2 – показатели преломления воздуха и воды, а α и β – соответственно углы падения и преломления.
Показатель преломления для воздуха принимается равным единице, а показатель преломления для воды равен 1,33, или 4/3. Падающий и преломленный лучи при переходе из воды в воздух взаимно обратимы.
Проникая в оптическую среду с большим показателем преломления, луч света приближается к нормали, поэтому всегда
sin α > sin β
(4)
С увеличением угла α угол β будет также увеличиваться. Когда угол α достигнет 90° (sin 90° = 1), т. е. луч будет параллелен поверхности, преломленный луч будет еще направлен в толщу воды под углом 48,5° Этот угол носит название критического.
Рис. 13. Схема, поясняющая явление критического угла.
Если угол β более критического, то человек, находящийся под водой и смотрящий в сторону поверхности под этим углом, не увидит предметы, расположенные над водой, а будет наблюдать подводные объекты, отраженные от поверхности воды. Это явление в оптике носит название полного внутреннего отражения (рис. 13).
При наблюдении предметов под водой незащищенными маской глазами четкое изображение на сетчатке не получается в силу близкого значения показателей преломления воды и глазных сред. Хрусталик глаза, выполняющий роль линзы, фокусирующей изображение на сетчатку глаза, не может преломить на достаточный угол лучи света. Поэтому изображение предметов фокусируется за сетчаткой, как при дальнозоркости.
Когда подводник смотрит через стекло маски, он видит все предметы четкими, но увеличенными в масштабе и приближенными на 1/4 действительного расстояния.
Рис. 14. Изменение углового поля зрения под водой при использовании плоскопараллельного иллюминатора: α – угол поля зрения на воздухе; β – угол поля зрения в воде.
Кажущееся приближение и масштабное увеличение предметов, рассматриваемых под водой, объясняются законом Преломления. На рис. 14 показано, как изменяется угол поля зрения под водой при пользовании маской. Это происходит вследствие различных показателей преломления на границах оптических сред: вода – стекло – воздух. Лучи света, отражаемые объектом наблюдения, преломляются дважды на границах вода – стекло и стекло – воздух. Если перед глазом или объективом камеры находится плоскопараллельная стеклянная пластинка, то угол поля зрения уменьшится.
Пользуясь формулой (2), нетрудно подсчитать, в каких пределах уменьшается угол поля зрения:
sin α / sin β = 1,33 / 1
(5)
Откуда
sin β = 1 / 1,33 · sin α ≈ 0,75 sin α
(6)
т. е. угол β ~ 0,75 α.
Уменьшение угла поля зрения на 1/4 приводит к тому, что наблюдаемые предметы под водой будут казаться на 1/4 ближе действительного расстояния и соответственно на 1/4 увеличенными в масштабе.
Важно отметить, что под водой фотографируется именно это кажущееся, увеличенное в масштабе изображение предметов. При этом для получения резкого снимка объектив следует фокусировать также на расстояние, равное 3/4 действительного.
Например, если объект съемки находится на расстоянии 4 м, то объектив должен быть установлен на 3 м.
Таким образом, фокусное расстояние объективов под водой как бы увеличивается. В силу этого явления под водой целесообразно применять короткофокусные объективы, обладающие широкими углами поля зрения. Это дает возможность снимать с более близких расстояний, уменьшая тем самым толщину слоя воды между камерой и объектом съемки и снижая рассеивающее действие взвешенных частиц. Кроме того, короткофокусные объективы обладают большей глубиной резкости в сравнении с обычными (основными), устанавливаемыми на съемочные камеры.
В табл. 1 сравниваются углы поля изображения некоторых отечественных объективов для фотоаппаратов на воздухе и в воде.
Из табл. 1 видно, что угол поля изображения объектива с фокусным расстоянием 35 мм. под водой, равный 48° по диагонали кадра, почти соответствует углу объектива с фокусным расстоянием 50 мм на воздухе – 47°. Таблица помогает выбрать нужный объектив для съемки тех или иных объектов.
Таблица 1
Угловое поле изображения объективов для фотоаппаратов на воздухе и в воде (для кадра 24 X 36 мм)
Объектив
Фокусное
расстояние,
мм
Угол поля изображения объектива, градусы
по диагонали кадра
по горизонтали кадра
по вертикали кадра
на воздухе
в воде
на воздухе
в воде
на воздухе
в воде
„Юпитер-8"
50
47
35
40
30
27
20
«Юпитер-12»
35
64
48
54
40
38
28
«Орион-15»
28
75
56
65
40
47
35
„Гидроруссар"
18,5
99
74
88
66
57
43
Для фотографирования группы людей или подводных сооружений применяются объективы с наиболее коротким фокусным расстоянием, так как съемка подобных объектов с достаточно близкого расстояния возможна только широкоугольными объективами. Если же нужно получить снимки мелких объектов крупным планом, целесообразно ис-пользовать объектив среднего фокуса или длиннофокусный.
При съемке мелких рыб, крабов, водорослей пользуются следующим приспособлением. На заранее рассчитанном расстоянии перед иллюминатором бокса укрепляется рамка (рис. 15).
Рис. 15. Установка рамки для съемки мелких объектов с близкого расстояния а – расстояние от рамки до пленки в камере; б – расстояние, на которое фокусируется объектив (а X 0,75); в – глубина резко изображаемого пространства
Размеры рамки для желаемого расстояния легко под считываются, если известны фокусное расстояние объектива и размеры кадра в нашей камере. Приблизив рамку вплотную к снимаемому объекту, мы получим четкий снимок в пределах глубины резкости данного объектива, при чем объект, поместившийся в рамке, «впишется» в кадр. Как уже говорилось выше, объектив должен быть установлен на 3/4 действительного расстояния. Из оптики известно, что глубина резко изображаемого пространства находится в прямой зависимости от расстояния до объекта, фокусного расстояния объектива и относительного отверстия (диафрагмы). Чем дальше находится объект съемки и чем больше задиафрагмирован объектив, тем больше глубина резкости. В подводных съемках экспозиция обычно изменяется только за счет диафрагмирования объектива, так как управление дискам установки скоростей затвора камеры, помещенной в бокс, затруднено. Поэтому, определив экспозицию и установив требуемую диафрагму, снимающий под водой должен иметь представление о диапазоне глубины резкости, обеспечиваемом этой диафрагмой при съемке с данного расстояния. На всех современных объективах имеются шкалы для определения глубины резкости в зависимости от дистанции и диафрагмы. Однако под водой этими шкалами пользоваться нельзя, так как передняя и задняя границы диапазона резкости отодвигаются на 1/4 в сравнении со съемкой на воздухе, то есть показания шкал глубины резкости на объективах должны быть умножены на коэффициент 1,33. При определении границ глубины резкости по шкале на объективе могут получаться нерезкие снимки близких объектов. Например, диапазон глубины резкости объектива «Юпитер-12» с фокусным расстоянием 35 мм при установке на дистанцию 1 м, при диафрагме 8 на воздухе будет лежать в пределах между 82 и 128 см, а под водой эти границы будут соответственно равны 109 и 170 см. Границы диапазона резкости как бы «отодвигаются» от камеры, но в то же время общая глубина резкости возрастает (в нашем примере на воздухе она равна 46 см, а под водой 61 см).
Применение короткофокусных объективов, с одной стороны, дает ряд преимуществ, о которых было сказано выше, а с другой, с увеличением угла поля изображения объектива, при плоскопараллельном иллюминаторе, приводит к ухудшению качества снимка вследствие хроматической аберрации. Происходит это потому, что световые лучи падают на стекло иллюминатора подразными углами. Чем короче фокус объектива, тем больше угол поля изображения. С увеличением последнего возрастает угол, под которым краевые лучи проходят через стекло. Преломляясь, лучи света разлагаются на составные части спектра, так как преломление оптической средой лучей с разной длиной волны неодинаково. Резкость изображения по краям кадра вследствие этого хуже, чем в центре. Другой отрицательной стороной применения плоскопараллельного защитного стекла является неодинаковое масштабное увеличение в центре и по краям кадра. В практике подводных съемок известны следующие возможности для улучшения качества изображения при больших углах поля зрения объектива:
1) использование светофильтров, ограничивающих спектральную область света и пропускающих только участок спектра, близкий к спектральной чувствительности применяемой черно-белой пленки. Для цветной пленки пригодны дополнительные, цветные корректирующие светофильтры;
2) применение оптических насадок, состоящих из двух линз с разными коэффициентами преломления. Такие насадки уменьшают хроматическую аберрацию за счет подбора радиусов кривизны обеих линз в сочетании с коэффициентами преломления стекла разных марок. Кроме того, эти насадки, применяемые вместо плоского иллюминатора, позволяют сохранить угловое поле изображения объектива под водой неизменным, то есть таким же, как на воздухе.
Наибольшее распространение получили оптические насадки, разработанные французским оптиком профессором А. Ивановым. Эти насадки позволяют добиться лучшего качества изображения по всему полю кадра при достаточно широком угле поля изображения объектива (рис. 16).
Система, предложенная А. Ивановым, состоит из двух линз. Передняя линза – иллюминатор 1 плоской стороной соприкасается с водой и является рассеивающей. В фокус этой линзы помещается собирательная линза 2. При съемках с такой насадкой сохраняется угловое поле зрения объективов (как на воздухе) при довольно высоком качестве изображения. Наиболее характерной чертой этих насадок является значительное увеличение глубины резкости, позволяющее не производить под водой наводку по метражу приблизительно в пределах 1,5-6 м расстояния до объекта.
Данная насадка увеличивает глубину резкости почти вдвое по сравнению со съемкой через плоский иллюминатор.
Насадки, выполненные по приведенной оптической схеме, рассчитываются отдельно для каждого объектива и только на определенное расстояние до объекта. Линзы, имеющие одну плоскую поверхность, наиболее просты в изготовлении. Важно и то, что центрировка объектива относительно насадки не требует высокой точности и допускает смещение объектива вдоль оптической оси на несколько миллиметров и в стороны от нее на несколько десятых миллиметра.
Рис. 16. Оптическая схема насадки А. Иванова: 1 – отрицательная линза; 2 – компенсирующая положительная линза; 3 – объектив.
Подобные насадки можно применять и в масках подводника, установив их перед каждым глазом. При этом человек будет видеть подводные предметы в нормальных масштабах и на действительном расстоянии от себя.
Следует заметить, что первые две возможности весьма сложны на практике и приводят к значительным потерям света;
3) применение сферического иллюминатора, практически не уменьшающего угловое поле зрения объектива под водой. Американский оптик Е. Торндайк разработал оптическую схему насадки со сферическим иллюминатором (рис. 17).
Если оптический центр объектива находится в центре кривизны сферы, то большинство лучей в каждой данной точке будет направлено по нормали к центру и не будет преломлено.
Сферический иллюминатор обладает гораздо большей механической прочностью, чем плоский. Это весьма важно для глубоководных съемок, где давление воды очень велико. К сожалению, при использовании такой насадки невозможно применять обычные, стандартные объективы, так как при этом наблюдается значительная кривизна поля изображения. Поэтому они применяются со специально рассчитанными объективами.
Рис. 17. Оптические системы Е. Тормдайка для устранения хроматиче ской аберрации: а – со сферическим иллюминатором; б – с дополнительной корректирующей линзой; 1 – сферический иллюминатор; 2-объектив; 3 – корректирующая линза.
Кроме того, описываемая оптическая схема позволяет получить только малое относительное отверстие, и она не свободна от хроматической аберрации;
4) советский оптик М. М. Русинов предложил для исправления искажений при съемках через плоский иллюминатор применение специально рассчитанных объективов, в которых система вода – плоский иллюминатор служит как бы одной из линз, а сам объектив рассчитан на исправление ее искажений. По такой оптической схеме выполнен отечественный объектив «Гидроруссар». При подводных съемках с этим объективом через плоскую стеклянную пластинку заметных искажений не наблюдалось, несмотря на то что его угловое поле зрения равно 99° (табл. 1).
Одним из самых важных преимуществ этого объектива перед корректирующими насадками является его свободное расположение относительно плоскости иллюминатора.
Очень большая глубина резкости объектива позволяет обойтись при съемках под водой вообще без фокусировки.
Глава III
СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Черно-белые пленки
При выборе пленки для подводных съемок во многом руководствуются теми же соображениями, что и для съемок на воздухе.
Однако в связи с некоторыми особенностями подводных съемок следует учитывать еще дополнительные факторы, обусловливающие выбор пленки. Например, под водой объекты съемки бывают освещены весьма слабо, что требует применения материалов с высокой светочувствительностью. С другой стороны, высокочувствительные пленки обладают крупной зернистостью и обычно дают низкий контраст. Рассеяние света в воде и преобладание лучей синего и голубого цветов дополнительно снижают контраст изображения. Поэтому для подводной съемки применяют контрастные материалы и светофильтры, поглощающие эти лучи. Большинство подводных фотографов снимает на изопанхроматическую пленку, имеющую довольно равномерную цветочувствительность во всех участках спектра.
Положительные результаты дает съемка на панхроматической пленке, обладающей максимальной цветочувствительностью в оранжево-красной зоне, то есть в части спектра, поглощаемой водой. На глубинах до 5-8 м в морской воде на этой пленке удается получать вполне удовлетворительные негативы. Большое распространение среди любителей съемок под водой получило применение отечественных пленок типов РФ-1, РФ-2 и РФ-3 со светофильтром ОС-12. Пленка типа РФ обладает высокой светочувствительностью и в сочетании со светофильтром позволяет получить высокий контраст. Преимущество таких пленок заключается в том, что они очень сильно сенсибилизированы в сине-зеленой зоне спектра и, следовательно, пригодны для съемок на значительных глубинах. Для подводных съемок в морской воде обычно освещенность на глубинах до 10-15 м не требует применения пленок с высокой светочувствительностью. Многие подводники с успехом используют материалы светочувствительностью 45-65 единиц ГОСТа с последующей обработкой в обычном стандартном проявителе. При необходимости повышение контрастности может быть достигнуто за счет контрастно работающего проявителя, контрастного позитивного материала или дальнейшего репродуцирования.
