WikiSort.ru - Не сортированное

Пентапри́зма — отражательная призма, имеющая в сечении, перпендикулярном рабочим граням, вид пятиугольника^[1]. Две грани пентапризмы покрыты отражающим слоем, а из трёх прозрачных одна нерабочая. Свет, вошедший в пентапризму, всегда выходит из неё под прямым углом к первоначальному направлению за счёт угла между отражающими гранями, составляющего 45°^[2][3]. Благодаря чётному количеству отражений, изображение, видимое через пентапризму, остаётся прямым^[4]. При замене одной из отражающих граней двумя, расположенными в форме двускатной крыши поперёк сечения призмы под углом 90° друг к другу, получается крышеобразная пентапризма^[5]. В отличие от простой пентапризмы, крышеобразная даёт зеркальное изображение, перевёрнутое в направлении, перпендикулярном главному сечению призмы^[3]. По промышленной классификации обычная пентапризма имеет обозначение БП-90°, а крышеобразная — БкП-90°^[6].

Применение

Основное назначение пентапризмы — увеличение оптической длины при сохранении компактности конструкции. Коэффициент удлинения пентапризмы составляет 3,414^[4]. Одно из первых применений пентапризмы нашли в призматических биноклях и монокулярах, значительно сокращая их габариты по сравнению со зрительной трубой^[7]. Ещё одно свойство пентапризмы — всегда отклонять свет строго перпендикулярно — делает её незаменимой в геодезии и строительстве. Крышеобразная пентапризма получила наибольшую известность, благодаря широкому применению в качестве оборачивающей системы видоискателя однообъективных зеркальных фотоаппаратов^[8]. Без пентапризмы такой видоискатель даёт зеркально перевёрнутое изображение, наблюдаемое сверху на расположенном горизонтально фокусировочном экране. Такой способ визирования неудобен и приводит к преобладанию снимков с нижнего ракурса, неприемлемого при портретной съёмке.

При использовании пентапризмы, установленной над фокусировочным экраном и коллективной линзой, в окуляре с горизонтальной оптической осью видимо прямое изображение, а фотоаппарат находится на уровне глаз. При этом за счёт многократного отражения в стекле, оптическая длина между фокусировочным экраном и окуляром достаточна для нужного увеличения изображения при сохранении компактности конструкции. Впервые пентапризменный видоискатель был почти одновременно реализован в фотоаппаратах «Rectaflex», «Contax S» и «Alpa Prisma Reflex» сразу после войны^{[9][10][11][12]}. Профиль крышеобразной пентапризмы, выступающей над верхним щитком зеркальных фотоаппаратов, придаёт им характерный вид. В некоторых камерах предусмотрена замена оборачивающей системы зеркального видоискателя, позволяющая использовать другие оптические насадки или наблюдать изображение непосредственно на матовом стекле. Поэтому весь съёмный узел, содержащий кроме призмы увеличительный окуляр, детали экспонометра и другие вспомогательные приспособления, в обиходе называется «пентапризмой». Изображение пентапризмы со стрелкой, обозначающей ход света в ней, использовалось в качестве товарного знака объединением ГОМЗ, позже переименованным в ЛОМО^[13].

Альтернативы в фотоаппаратуре

Пентапризма может располагаться крышеобразными гранями как вверх, так и вперёд, при этом эффект от её использования не меняется. В большинстве зеркальных фотоаппаратов двойная грань обращена вверх, однако иногда используется другая конфигурация. Такая установка пентапризмы использована в так называемых «спортивных» видоискателях Nikon DA-1 с прямоугольной выходной гранью без окуляра^[14].

В некоторых фотоаппаратах вместо обычной пентапризмы использовалась полупентапризма с крышей БкУ-60°^[15]. В этом случае свет, отразившийся от верхних крышеобразных граней, вторично отражается от нижней, выходя через заднюю грань под углом 60° к первоначальному направлению. Призма использовалась в видоискателях советских фотоаппаратов «Салют» и «Киев-88 TTL», а также в некоторых иностранных камерах, давая выигрыш по высоте и весу с большим кадром среднего формата. Окуляр таких видоискателей расположен под углом, а уменьшенное увеличение компенсируется большим размером кадра. Известны случаи использования крышеобразной призмы Амичи в малоформатных зеркальных фотоаппаратах, например французском «Focaflex»^[16].

• 
  Принцип действия пентапризмы
• 
  Продольный разрез фотоаппарата с пентапризмой
• 
  Съёмная пентапризма Nikon F5
• 
  Крышеобразная призма Амичи
• 
  Видоискатель «Porrofinder» с призмой Порро
• 
  Pentax 645Z с трапециевидной призмой

Иногда вместо пентапризмы используется призма Порро, однако из-за её громоздкости такое решение доступно только при небольших размерах кадра, например в полуформатном «Olympus Pen F»^[17]. Значительно реже такая призма встречается в аппаратуре с крупным кадром, например в видоискателях семейства «Porrofinder» для среднеформатной «Mamiya C330». В аппаратуре с большим кадром могут использоваться и другие виды призм, например трапециевидная призма, как в фотоаппаратах Pentax 645^[18]. За счёт троекратного внутреннего отражения, изображение в выходной грани такой призмы получается перевёрнутым, и становится прямым при рассматривании через окуляр, выполненный по схеме телескопа Кеплера^[19]. Главный выигрыш такой конструкции видоискателя — меньшие объём стекла и вес трапециевидной призмы по сравнению с необходимой для такого кадра пентапризмой.

В оптических системах, не требующих уменьшения габаритов при увеличенном оптическом пути, например, в кинокамерах с зеркальным обтюратором, для поворота оси светового потока применяется призмы других типов. В профессиональной киносъёмочной аппаратуре используются оптические шарниры, позволяющие поворачивать лупу сквозного визира относительно камеры в различные положения. Поэтому конструкция таких оборачивающих систем намного сложнее. В дешёвых любительских фотоаппаратах цельная пентапризма заменяется более лёгким пентазеркалом, склеенным из плоских зеркал^[20]. Однако, из-за потерь света на зеркалах, отсутствующих в отражательных призмах, светопропускание видоискателя с пентазеркалом ниже, чем у пентапризменного^[21].

См. также

• Пентазеркало
• Призма Порро
• Призма Аббе-Порро

Примечания

Литература

• Борис Бакст. Первое детище Цейсса в стране социализма. Contax-S (рус.) // «Фотокурьер» : журнал. — 2005. — № 5/101. — С. 18—25.

• Д. З. Бунимович. Выбор фотоаппарата / Е. А. Иофис. — М.,: «Искусство», 1962. — 128 с.

• Н. П. Заказнов, С. И. Кирюшин, В. И. Кузичев. Глава V. Детали оптических систем // Теория оптических систем / Т. В. Абивова. — М.: «Машиностроение», 1992. — С. 53—91. — 448 с. — 2300 экз. — ISBN 5-217-01995-6.

• Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 234. — 447 с.

• В. Н. Чуриловский. Глава I. Геометрическая оптика // Теория оптических приборов / А. П. Грамматин. — М.: «Машиностроение», 1966. — С. 28—35. — 274 с. — 14 000 экз.

• М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с. — 100 000 экз.