Che cos'è un otturatore per foglie?

Recentemente ho visto una pubblicità per il sistema fotografico di fase uno di medio formato, in cui dicevano che poteva sincronizzarsi con il flash a qualsiasi velocità, perché aveva un "otturatore a foglia"

Che cos'è esattamente un otturatore a foglie e in cosa differisce da un otturatore sul piano focale?

L'idea generale di un otturatore a foglia sembra essere partita dalle foglie sugli alberi. Le prime persiane a foglia avevano una "foglia" opaca relativamente grande e piatta con uno "stelo" sporgente da un'estremità dove ruotava.

Questo design dell'otturatore presenta tuttavia una serie di carenze. La velocità dell'otturatore non è molto controllabile, è quasi impossibile ottenerla molto velocemente e occupa una buona quantità di spazio: l'anello a forma di ciambella del meccanismo dell'otturatore è abbastanza "spesso" rispetto alla dimensione del foro passante il mezzo che lascia passare la luce. La maggior parte di questi problemi deriva da un paio di fattori.

Un altro molto disegno ampiamente utilizzato all'inizio (la Kodak Brownie, per l'esattezza) si presentava così:

Nel caso in cui non sia immediatamente ovvio, funziona, spostando la singola lama dell'otturatore da un capo all'altro del suo movimento. Quando la fessura arrotondata al centro della lama si sposta davanti all'apertura, l'otturatore è aperto. Quando la lama arriva alla fine del suo movimento, la parte solida si è spostata indietro davanti all'apertura per fermare di nuovo la luce.

Questo è davvero economico da produrre (e abbastanza facile da rendere abbastanza affidabile - molti Brownies costruiti nell'Ottocento funzionano ancora bene oggi) ma ha la maggior parte degli stessi problemi: difficoltà di controllo della velocità dell'otturatore e (soprattutto) mancanza quasi completa di abilità per realizzare un otturatore molto veloce.

Più tardi le persiane a foglia lo ripararono rompendo quella singola "foglia" in un numero di pezzi. Ha continuato a essere chiamato un "battente" a foglia anche se le "foglie" di solito non assomigliavano più (se non altro) alle foglie degli alberi.

Un progetto di base che ha visto un uso estremamente ampio era su questo ordine generale:

Invece di una singola foglia che copre l'intera apertura, questo ha un numero (quattro nel caso, ma ovunque da 3 a 20 circa sono stati usati in diversi disegni).

Probabilmente più importante del numero di foglie è il modo in cui sono guidate. Ogni lama ha un perno (etichettato 7 in questa immagine). Per aprire e chiudere le lame, c'è un perno che si inserisce nella fessura a forma di mezzaluna (etichettato 3). Il perno si sposta in una linea (relativamente) diritta. Mentre si sposta da un'estremità della fessura all'altra, prima apre l'anta, quindi la richiude.

Quei perni (uno per ogni foglia) sono tipicamente montati su un anello. Guardandolo da una prospettiva più globale (cioè l'otturatore nel suo insieme, non solo una foglia) l'anello sta girando. Quindi, quando inclini l'otturatore, stai caricando la molla che guida quell'anello. Quando si rilascia l'otturatore, lo si lascia ruotare attraverso parte di un cerchio, quindi si apre e si chiude di nuovo l'otturatore.

Dato che questo sta "guidando" l'anta dell'otturatore in entrambe le direzioni, controlla molto di più le foglie. Poiché ogni foglia deve coprire solo una frazione dell'apertura, è più leggera e più sottile, l'assemblaggio complessivo può essere molto più compatto - l'anello attorno all'apertura non deve essere quasi così spesso.

Nella maggior parte dei casi tipici, un otturatore a foglia si trova immediatamente dietro l'obiettivo o "all'interno" dell'obiettivo, con elementi dell'obiettivo sia davanti che dietro l'otturatore. Si trova qui in modo che l'apertura che deve coprire / scoprire sia relativamente piccola (di solito molto più piccola dell'apertura dell'obiettivo, per non parlare delle dimensioni del piano focale).

Questo mezzo le foglie sono relativamente piccoli e leggeri, e hanno solo percorrere una distanza relativamente breve, che è ciò che permette loro completamente aperta e completamente vicino a (diciamo) 1/500 ^th di un secondo, anche utilizzando solo la tecnologia disponibile circa un secolo fa.

Significa anche che (a differenza della maggior parte degli otturatori del piano focale) un otturatore a foglia normalmente fornisce la sincronizzazione del flash a tutte le velocità dell'otturatore. Un otturatore sul piano focale ha una coppia di "tende" dell'otturatore. Piuttosto quello che copre l'apertura rotonda, copre il piano focale (tipicamente quadrato o rettangolare), immediatamente davanti al film / sensore.

Le tende di un otturatore sul piano focale in genere devono spostarsi di una distanza molto maggiore rispetto alle foglie di un otturatore a foglia. Inoltre, normalmente si muovono linearmente invece di ruotare su un perno. Le dimensioni maggiori e la maggiore distanza di movimento spiegano il fatto che gli otturatori del piano focale sono sostanzialmente più lenti degli otturatori a battente di regola.

Che può sembrare un po 'contraddittorio - otturatori a tendina previsti tempi di scatto di 1/1000 ^esimo di secondo nel 1950 o giù di lì, si trasferì a 1/2000 ^esimo di secondo negli anni '70, 1/4000 ^° nei primi anni '80 e (in alcuni casi) da allora sono andato più in alto 1 / 12'000 ^° di secondo. Nessun otturatore a foglia offre una velocità dell'otturatore quasi così elevata.

Il trucco qui è che un otturatore del piano focale non si apre e si chiude completamente durante quel periodo. Su un otturatore piano focale, la velocità massima di sincronizzazione flash è tipicamente molto inferiore alla velocità massima contrassegnata - tipicamente circa 1/250 ^th di un secondo su un otturatore corrente (ma alto come 1/350 ^th in alcuni casi). Una velocità superiore a quella coinvolge la seconda tendina dell'otturatore che inizia a chiudersi prima che la prima tendina si sia completamente aperta. Alla massima velocità dell'otturatore, si finisce con una sottile "fessura" che si sposta attraverso il piano del film, quindi sebbene una qualsiasi parte del film / sensore sia esposta solo per un tempo molto breve, il tempo complessivo dall'inizio dell'esposizione a la fine è considerevolmente più grande (la velocità di sincronizzazione del flash, per essere ragionevolmente esatta).

Per non essere incompleti, tuttavia, mi sento in dovere di sottolineare che "otturatore a foglia" e "otturatore sul piano focale" non sono necessariamente contrari. Sebbene sia insolito, è possibile costruire un otturatore a foglia sul piano focale .

Un otturatore a foglia si trova nell'obiettivo di una fotocamera, piuttosto che davanti al piano focale all'interno del corpo della fotocamera. Sono costituiti da diverse lame metalliche che si incastrano in una disposizione circolare con l'intersezione di tutte le lame sovrapposte al centro. Quando si apre un otturatore a foglia, il foro diventa gradualmente più grande dal centro verso i bordi. Quando si chiude il foro diventa gradualmente più piccolo dai bordi al centro. Ciò significa che la luce che viaggia attraverso il centro dell'otturatore cade sul film / sensore più a lungo della luce che attraversa i bordi dell'otturatore.

Per ulteriori informazioni sulle differenze relative e sui vantaggi / svantaggi tra gli otturatori a battente e gli otturatori sul piano focale, vedere Qual è la differenza di scopo tra un otturatore sul piano focale e un otturatore su una fotocamera?