Фотографическая аппаратура для макросъемки
Для макрофотографирования пригодны любые фотоаппараты, позволяющие выдвигать объектив и получать увеличенное изображение объекта. Макросъемка проводится как малоформатными камерами общефотографического назначения, так и на специальных стационарных приборах. В экспертных криминалистических лабораториях применяются установки «Беларусь» (СБ-2), «Уларус», «Уларус-2», ФМН-2.
Одно из преимуществ крупноформатных камер перед малоформатными – наглядность подготовительных операций. По изображению объекта на матовом стекле визира можно оценить резкость и различаемость деталей, проанализировать распределение светотени и пределы глубины резко изображаемого пространства.
Современные макрофотографические и репродукционные аппараты различны по конструкции, но не по принципиальной схеме устройства. Их обязательными элементами являются предметный стол (оригиналодержатель), штанга (штатив), кронштейн с фотокамерой и осветители.
Фотокамера, как правило, состоит из двух основных частей: нижней (объективной) для крепления объектива и верхней (кассетной), на которой устанавливают устройство для визирования или кассету с фотоматериалом. Нижняя и верхняя части соединены мехом из светонепроницаемой материи и перемещаются независимо друг от друга. Для получения крупномасштабных изображений растяжение меха фотокамеры должно быть не меньше двух фокусных расстояний объектива.
Универсальная фотографическая установка СБ-2 (Беларусь) предназначена для съемки различных объектов при научных и технических исследованиях, а также для получения отпечатков с черно-белых и цветных негативов. Она позволяет репродуцировать документы, печатные издания, рисунки и т.п., проводить макрофотографирование мелких предметов. В сочетании с биологическими микроскопами она пригодна и для фотографирования микрообъектов.
Установка снабжена двумя фотокамерами: широкоформатной – 9 х 12 см и малоформатной – 24 х 36 мм. В ее комплект входят объективы «Индустар-55У» (4,5/140 мм) и «Индустар-58» (3,5/75 мм), позволяющие фотографировать объекты в масштабе от 1:10 до 7:1. Для малоформатной камеры предназначен объектив «Индустар-58» (3,5/75 мм). Для печати с негативов форматом 24 х 36 мм и 4,5 х 6 см предназначен объектив «Индустар-58У» (3,5/75 мм) и конденсор диаметром 114 мм, а с негативов форматом 6x6 см, 6x9 см, 9 х 12 см – объектив «Индустар-55У» и конденсор диаметром 170 мм.
Основные узлы установки показаны на рис. 98. На столе 4 крепятся основная 1 и вспомогательная 9 штанги, по которым перемещается кронштейн 8 с фотокамерой 2, уравновешенные грузом, находящимся внутри основной штанги и соединенным с кронштейном тросом, перекинутым через блок. Изменение положения фотокамеры относительно стола достигается вращением штурвала 3 для перемещения кронштейна по штанге. Во время съемки кронштейн с фотокамерой закрепляются неподвижно затяжным винтом.
Для фотографирования объектов установка снабжена четырьмя софитами 6, установленными попарно с двух сторон на штангах 7. Положение софитов изменяют горизонтальным перемещением по кронштейнам 5 или вертикальным по штангам 7, а также изменением угла их наклона к поверхности стола. В нужном положении софиты крепятся с помощью фиксаторов и зажимов.
Фотокамера установки (рис. 99) состоит из корпуса 12, меха 4, объективного кронштейна 5 и механизма растяжения меха. Корпус камеры в вертикальном положении закреплен на подвижном кронштейне 10 при помощи штифтового соединения и затяжного винта 11. При репродукционной съемке больших документов фотокамеру разворачивают на 90°. Документ тогда крепят на стене лаборатории и освещают специальными софитами.
Для проведения съемки на форматную пленку к фотокамере крепят фотоприставку 2 с гнездом под кассету 9 х 12 см. Вместо кадровой рамки устанавливают рамку 3 для фотопластинок 9 х 12 см, которая препятствует проникновению постороннего света внутрь камеры.
Необходимое увеличение получают изменением растяжения меха камеры и применением сменных объективов с разными фокусными расстояниями. Грубое растяжение меха осуществляется за счет опускания или поднятия штанги 7, связанной с объективным кронштейном 5, при предварительно ослабленном зажиме в верхней части корпуса фотокамеры; более плавное – вращением рукояток 9 фрикционного механизма, перемещающего объективный кронштейн. Изображение фокусируют изменением положения камеры относительно поверхности стола при вращении штурвала 8. Точность фокусировки контролируют по матовому стеклу или зеркалу визирного устройства 1.
Сменные объективы, жестко закрепленные на специальной доске, устанавливают в гнездо нижней части объективного кронштейна и зажимают фиксатором 6.
Универсальная лабораторная репродукционная установка «Уларус»предназначена в судебной фотографии для получения копий с документов и фотоснимков; для макро- и микрофотографирования предметов – вещественных доказательств, следов и других объектов; для выявления слабовидимых записей, трудноразличимых следов, вдавленных текстов и т.п. Она позволяет вести съемку криминалистических объектов (предметов и следов) как малоформатной (24 х 36 мм), так и крупноформатной (9 х 12 см) камерами. При необходимости можно использовать фотокамеры большего формата, например 13 х 18 или 18 х 24 см.
Для макрофотографирования и репродукционной съемки установка комплектуется объективами «Индустар-50-2» (3,5/50 мм), «Индустар-55У» (4,5/140 мм) и «Индустар-69М» (2,8/28 мм), которые позволяют получать масштабы изображений от 1:18 до 20:1.
Система освещения установки позволяет фотографировать как в отраженном, так и в проходящем свете; исследовать объекты в ультрафиолетовой и инфракрасной зонах спектра, выявлять слабовидимые записи, следы и др.
Установка «Уларус» разработана на базе СБ-2. Их основные узлы похожи, однако для криминалистических целей отдельные детали модернизированы, добавлен ряд приспособлений.
Расположение основных узлов установки показано на рис. 100. К столу 9 крепятся направляющая штанга 1, справа – пульт управления 6; на задней торцевой части – стойки с софитами дневного света 2 и гибкие стойки с лампами накаливания 3 для работы в инфракрасной области спектра. Блок питания 8 размещен на нижней полке стола, на задней торцевой части которого имеются розетки для подключения микроосветителей ОИ-19 и разъемы для подсоединения к блоку питания других осветительных приборов. Высота положения софитов дневного света изменяется путем перемещения стоек с последующей их фиксацией стяжными хомутами.
В центре стола размещена шахта с четырьмя лампами дневного света и донный осветитель 7. Сверху шахту закрывают сменными (матовым или прозрачным) стеклами.
На направляющей штанге крепятся фотокамера 10, поворотный кронштейн 4, а также предметный стол 5, на котором во время работы устанавливают различные приспособления или объекты.
Широкоформатная камера (рис. 101) состоит из металлической плиты 10 и объективного кронштейна 9, соединенных между собой светонепроницаемым мехом с механизмом изменения его растяжения. Плиту фотокамеры устанавливают на подвижном кронштейне 3 и крепят к нему винтами. Перемещение камеры вверх и вниз по штанге осуществляют вращением штурвала 4, а во время съемки ее закрепляют неподвижно винтом 5.
На плите фотокамеры имеется гнездо под кассету 9x12 см, в котором можно установить оборачивающую камеру 1 или визирное устройство 11. С помощью зажима 2 на плите крепится подвижная штанга 6, по которой за счет вращения рукояток 7 фрикционной передачи перемещается объективный кронштейн 9.
Объективный кронштейн – это металлический 5 полый корпус с электромагнитным затвором внутри. Подключают затвор через специальный разъем, установленный в нижней плоскости подвижного кронштейна 3. Для крепления сменных объективов подвижной кронштейн имеет фиксатор 8.
Универсальная лабораторная репродукционная установка Уларус-2предназначена для технической фотографии. Ее конструкция отлична от конструкции предыдущих фотоустановок и представляет собой модульную систему приспособлений и осветителей, позволяющих выполнять разнообразные работы. Она позволяет использовать малоформатные, среднеформатные и крупноформатные фотоаппараты, кинокамеры и телевизионные приставки; проводить визуальные и фотографические исследования вещественных доказательств, репродуцировать документы, осуществлять макро- и микросъемку различных объектов; выявлять слабовидимые малоконтрастные записи и вытравленные тексты в видимой и невидимой зонах спектра.
Система модулей установки позволяет использовать для съемки 35-мм и 62,5-мм фотопленки, фотопластинки и плоские пленки форматом 9 х 12 и 13 х 18 см. В комплект установки входят объективы «Индустар-55У», «Индустар-58У», «Индустар-50-2» и «Индустар-104У» (2,8/28), позволяющие при съемке на рулонные пленки изменять масштаб изображения от 1:18 до 20:1, а при съемке на плоские пленки и фотопластинки от 1:5 до 16:1. Пределы получаемых увеличений могут быть расширены за счет объективов с иной посадочной резьбой, например от установки ФМН-2.
Софиты общего света, просветный экран, осветители ДС, кольцевой и щелевой, микроосветители ОИ-19, фотовспышки ФИЛ-107 позволяют получать нужное освещение при исследовании различных криминалистических объектов.
К основанию прибора 1 (рис. 102) крепятся стол 2 и штанга 7 с подвижной кареткой 8 и фотокамерой 6. Положение стола относительно штанги регулируют с помощью четырех винтов у основания. На столе размещены блоки питания 3 и управления 9, выносной пульт 10 и другие принадлежности для фотографирования. На краях стола имеется шесть фланцев для крепления стоек 4 с осветителями 5, а в его центре находится отверстие, через которое присоединяют шланг пылесоса к вакуум-экрану. Обычно отверстие закрыто крышкой.
Система модулей включает каркас фотоустановки и набор принадлежностей для фотографирования различных следов и предметов в зависимости от их свойств и задач исследования. Для удобства сборки модули и принадлежности маркированы цифровыми индексами.
Каретка8 (рис. 103) предназначена для изменения положения фотокамеры относительно стола установки. Она уравновешена противовесом и перемещается по штанге на шариковых подшипниках при давлении на рукоятку с фрикционным фиксатором 5 или на рукоятку 9, а более плавно – за счет вращения рукоятки привода 6. Положение каретки фиксируют поворотом рукоятки 5 по часовой стрелке.
На оси каретки имеется кронштейн 1, фиксируемый в четырех положениях через 90° путем поворота вокруг оси. Его можно установить и в промежуточных положениях, закрепив рукояткой 4.
Поворотный кронштейн 1 изготовлен в виде полого короба, внутри которого расположен механизм выдвижения кронштейна 7, укрепленного на штангах 8. Механизм перемещения связан с рукояткой 3 и со стопорным устройством 10, размещенными соответственно с правой и левой сторон кронштейна.
Сверху и снизу на поворотном и выдвижном кронштейнах имеются парные гнезда 11 под съемные модули, на которых устанавливают меха фотокамеры, корпус затвора и изменяют растяжение меха фотокамеры, перемещая нижний кронштейн.
Необходимый вариант фотокамеры (рис. 104) составляют из комплекса модулей в зависимости от требуемого масштаба изображения и формата кадра. Каждый из модулей имеет унифицированное основание или гнездо, которые устанавливают одно в другое и закрепляют защелками. Основными модулями являются:
кронштейн модульный, который служит основным конструктивным элементом для сборки необходимого варианта фотокамеры форматом 9x12 см, крепления ее затвора и других принадлежностей. Модульный кронштейн представляет собой рамочный корпус с двумя унифицированными гнездами, которые снабжены защелками, выдвигаемыми вперед до упора, а после размещения в гнезде сменного модуля возвращаемыми в исходное положение. Корпус кронштейна имеет два пальца, которые устанавливают в гнездах поворотного или выдвижного кронштейнов;
мех,являющийся одним из элементов, формирующих фотокамеру установки. Он представляет собой раздвижной кожух 2, соединяющий два унифицированных основания 1. Мех крепят в гнезда модульных кронштейнов или других приспособлений. Два меха из комплекта, установленные между модульными кронштейнами и затвором на поворотном и выдвижном кронштейнах, дают растяжение, равное 400 мм;
затвор– центральный четырехлепестковый механизм, который позволяет устанавливать нужную выдержку в автоматическом или неавтоматическом режимах.
Корпус затвора устанавливают в гнезде модульного кронштейна. Внутри корпуса размещены лепестки затвора с приводом от линейного электродвигателя, закрытого кожухом. На нижней поверхности корпуса закреплены фланец с резьбой под объективы и промежуточные кольца, механизм синхроконтакта. Работой затвора камеры управляют посредством электродвигателя, подключаемого к блоку управления, либо вручную с помощью специального пальца.
Вместе с модульным кронштейном затвор устанавливают в гнездах выдвижного или поворотного кронштейнов в зависимости от задач съемки;
каретка,ускоряющая процессы визирования и фотографирования объекта. Она состоит из унифицированного основания, на котором расположено перемещающееся по полозкам плато с двумя унифицированными гнездами: – для визирного устройства и – для кассеты. Положения каретки «визирование» или «съемка» фиксирует специальная защелка, помещенная между гнездами.
В кассетном гнезде крепится кассета форматом 9 х 2 см. С одной стороны оно имеет унифицированное гнездо, а с другой – такое же основание. Кассетное гнездо устанавливают в одном из модулей фотокамеры: затворе, удлинителе, каретке, модульном кронштейне;
визирное устройство,предназначенное для кадрирования и визирования изображения. Его корпус, жестко закреплен на основании и имеет форму шахты, где находится матовое стекло. Изображение на матовом стекле визира наблюдают, изменяя положение и угол наклона поворотной крышки с зеркалом и фиксируя ее двумя винтами. Визирное устройство можно установить в унифицированные гнезда модульного кронштейна, каретки, удлинителя, оборачивающей камеры;
удлинитель, которыйпозволяет увеличить растяжение меха фотокамеры и представляет собой металлический корпус в виде шахты с унифицированными основанием и гнездом. Его основание устанавливают в гнезда модульного кронштейна или затвора;
раздвижной тубуспо назначению аналогичен удлинителю. Он состоит из внешней и внутренней втулок, которые перемещаются относительно друг друга по резьбе. Кольцо с наружной резьбой вворачивают в объективный фланец на корпусе затвора, а во внутреннюю – объектив.
Фотографическая установка «ФМН-2»предназначена для макро- и микрофотографирования прозрачных и непрозрачных объектов, а также для репродуцирования различных документов на плоские пленки и фотопластинки форматом 9 х 12 см. В ее комплекте имеются четыре объектива-анастигмата, специально изготовленных для макросъемки: «Корректор» (6,3/150) и три микропланара (4,5/100, 4,5/65, 4,5/40), дающих увеличения от 1:2 до 20:1.
В сочетании с микроскопами биологического типа ФМН-2 пригодна и для фотографирования микрообъектов со специальными окулярами-гомалями, позволяющими выравнивать кривизну поля изображения, компенсировать хроматическую разность увеличений, т.е. улучшать качество изображения.
«ФМН-2» укомплектована набором осветителей, одни из которых дают рассеянное освещение, другие – направленное, третьи – исключающее появление теней от объекта на фоне.
Основные узлы фотоустановки показаны на рис. 105. На основании 1 крепится кронштейн 8 со штангой 6 и осветительное устройство 9, направляющее посредством линз и зеркал лучи в объектив фотокамеры 3, что создает мощный поток проходящего света. Объекты размещаются на двух специальных осветительных столах – малом или большом (рис. 106), на верхней плите основания прибора.
Рис. 105. Установка ФМН-2 Рис. 106. Большой микростол
для макро- и микросъемки установки ФМН-2
1 – подвижная линза;
2 – винты для крепления
Нижнее (объективное) 2 и верхнее (кассетное) 4 плато фотокамеры перемещают по штанге 6, обеспечивая тем самым необходимое для макросъемки растяжение меха. Верхнее плато фотокамеры имеет посадочное гнездо под кассету 9 х 12 см или зеркальную приставку 5 для фокусирования изображения. Внутри приставки размещено зеркало, которое рукояткой 7 устанавливают под углом 45° к оптической оси фотокамеры, чтобы направить лучи света на матовое стекло. Во время экспонирования фотоматериалов зеркало убирают с пути световых лучей. На объективной доске нижнего плато смонтированы центральный затвор и раздвижной тубус для объектива.
Малоформатными фотокамеры позволяют вести макросъемку, как в лаборатории, так и вне ее.Для этой цели предпочтительнее использовать зеркальные фотоаппараты типа «Зенит», обеспечивающие удобное кадрирование и фокусирование объекта. Дополнительное выдвижение объектива достигается с помощью удлинительных колец и макроприставок.
Макроприставки (ПЗФ),как и удлинительные кольца, - это приспособления для дополнительного выдвижения объектива (рис. 107). Они устанавливаются между корпусом фотокамеры и объективом и позволяют плавно изменять масштаб изображения за счет раздвижного меха. Применение сменных объективов расширяет диапазон увеличений.
Освещение при макросъемке
В макрофотографии применяют как естественное, так и искусственное освещение. Источником естественного света является солнце. Искусственное освещение создают софиты с обычными лампами накаливания или специальные осветители – кинопроекционные, люминесцентные, газоразрядные, импульсные и т. д.
Все осветители можно подразделить на три группы: направленного света, рассеянного света и кольцевые.
Осветители направленного света предназначены для получения мощного и узкого пучка лучей от ламп накаливания. На фотоустановках СБ-2, «Уларус-2» направленное освещение создают софиты бокового света. На фотоустановке «Уларус-2» уровень освещенности, создаваемой каждым источником, можно регулировать изменением напряжения на нити накала. На установке СБ-2 регулировку осуществляют изменением расстояния между софитами и объектом или заменой в них ламп.
Небольшие по размерам объекты освещают микроосветителями ОИ-19, которые представляют собой цилиндрический фонарь, перемещаемый вверх и вниз по колонке штатива (рис. 108).
Осветители рассеянного света создают пучок в пределах от 60° до 180° и представляют собой лампы накаливания с матовой колбой, софиты с лампами накаливания, закрытые матовыми или молочными стеклами, а также осветители дневного света. К числу осветителей рассеянного света относятся просветный экран, донный осветитель, которые в сочетании с осветителями ДС образуют «световую шахту» для получения бестеневого освещения при съемке общего вида объектов судебных экспертиз.
Рис. 108. Микроосветитель ОИ-19: Рис. 109. Кольцевой осветитель
1 – оправа под светофильтры; с люминесцентной лампой
2 – рукоятка диафрагмы;
3 – зажимные винты; 4 – штатив;
5 – корпус; 6 – патрон с лампой
Кольцевой осветитель составляют несколько ламп одинаковой мощности либо одна кольцевая люминесцентная лампа (рис. 109). Объект размещают в центральной части, и он оказывается равномерно освещенным со всех сторон.
Освещение при макросъемке обеспечивает получение изображения оптимальной плотности и является основным изобразительным средством, позволяющим выявить форму, объем, рельеф поверхности (рис. 110).
В зависимости от того, каким образом свет взаимодействует с объектом, различают:
Рис. 110. Освещение при макросъемке: а – лобовое; б – боковое; в – косонаправленное; г – проходящее; д - комбинированное
освещение для фотографирования в проходящем свете.При таком освещении обычно фотографируют бутылки, пузырьки, стаканы, осколки оконного и фарного стекла и следы пальцев рук на них. Проходящее освещение формируют встречным световым потоком, падающим на объект со стороны, противоположной от объектива. Проходя через объект, лучи преломляются, поглощаются, рассеиваются и затем формируют изображение. Для получения такого освещения используются различные источники: донные осветители, просветные экраны, разные варианты «световых шахт», софитных столов. Более мелкие предметы освещают микроосветителями типа ОИ-19;
освещение для фотографирования в отраженном свете.Непрозрачные объекты: замки, холодное и огнестрельное оружие, орудия взлома и инструменты, а также их следы фотографируют, как правило, в отраженном свете, когда световой поток падает на объект сверху. На установках СБ-2, «Уларус» для этой цели используются софиты бокового света, а мелкие предметы освещаются микроосветителями типа ОИ-19. Для подсветки применяют отражающие экраны;
освещение фотографирования в проходящем и отраженном свете.При фотографировании непрозрачных предметов проходящее освещение является вспомогательным. Чаще всего его применяют в сочетании с отраженным светом и получают сложное освещение, позволяющее подчеркнуть форму предмета, выявить характер переплетения нитей, конфигурацию сквозных повреждений на тканях и др.
Такое освещение получают с помощью источников, применяемых при съемке как в проходящих, так и в отраженных лучах. При этом яркость источника проходящего света не должна быть преобладающей, иначе выявляемые детали предмета потеряют на негативе свою форму и очертания.
Интервал яркостей объекта и распределение светотени на нем предопределяет структура светового потока, состояние отражающей поверхности и угол, под которым световые лучи направлены на объект.
По структуре светового потока осветители создают направленное, рассеянное и комбинированное освещение.
Рассеянноеосвещение характеризуется невысоким интервалом яркостей, а изображение выглядит малоконтрастным и плоским. Такое освещение хорошо передает только форму предмета. Его применяют в основном для фотографирования сложных по конфигурации предметов с полированными бликующими поверхностями. Направленное, наоборот, позволяет передать объемность предмета, его фактуру, но форма из-за глубоких теней выявляется не полностью. Комбинированное освещение, сочетая в себе направленный и рассеянный свет, обладает существенным преимуществом перед двумя первыми. Смягчая глубокие тени, оно позволяет получать полутени, способствующие передаче формы, объема и фактуры объекта.
Направленное освещение создает на объекте высокий интервал яркостей, а все изображение имеет четкий светотеневой рисунок. Элементы рельефа, расположенные перпендикулярно направлению света, с одной стороны имеют максимальные яркости, а с другой – глубокие тени. Элементы рельефа, параллельные световому потоку, оказываются равномерно освещенными и имеют невысокий светотеневой контраст. Направленное освещение может создавать и светотеневые эффекты, по характеру близкие к рассеянному. Распределение светотени на поверхности определяет угол, под которым на нее направляют свет. В макрофотографии различают вертикальное, лобовое, боковое, косонаправленное, центральное и косое освещение. Вертикальное, лобовое, боковое, косонаправленное освещение чаще применяют при съемке непрозрачных объектов в отраженных лучах, а центральное и косое – при съемке прозрачных в проходящем свете.
Вертикальное освещение получают при световом потоке, направляемом перпендикулярно поверхности предмета. Светотеневой контраст при этом невысок; на изображении выделяются только крупные детали, мелкие же не воспроизводятся. Его применяют, например, при съемке несквозных следов сверления.
Устанавливать вертикальное освещение при съемке мешает фотокамера. Поэтому его получают с помощью специальных приспособлений – опак-иллюминаторов и часто называют «опаковым». Опак-иллюминатор (рис. 111) представляет собой плоскопараллельную стеклянную пластинку, размещаемую под углом 45о к освещаемой поверхности. Свет направляют параллельно поверхности предмета со стороны острого угла. При достаточно больших предметных расстояниях для получения вертикального освещения применяют малый опак-иллюминатор из комплекта криминалистических фотоустановок. С увеличением масштаба изображения и сокращением предметных расстояний в качестве опак-иллюминаторов используют узкое предметное стекло. Ширину стекла подбирают из условия: его проекция должна перекрывать фотографируемый участок.
Освещенность, создаваемая опак-иллюминаторами, низка, поскольку большая часть светового потока проходит через стекло и рассеивается в пространстве. Для ее увеличения источник света располагают как можно ближе к объекту, а пучок света фокусируют до размеров светового пятна, несколько превышающего площадь фотографируемого участка.
Лобовое освещение создает световой поток, идущий под углом 75–80о к поверхности фотографируемого предмета. Осветители устанавливают как можно ближе к фотокамере. Вся поверхность предмета заполняется светом, образуя тени минимальной величины. Это освещение хорошо передает крупные детали и применяется при фотосъемке объемных объектов, глубоких следов с четко выраженным рельефом.
При боковом освещении лучи света направляют под углом от 30 до 60о. Используют его чаще всего при съемке объемных предметов и следов со средневыраженным рельефом, на поверхности которых создается оптимальный светотеневой контраст. Лучше, чем при лобовом, оно передает мелкие детали.
Косонаправленное освещение создает световой поток, направляемый к поверхности предмета под углами от 3 до 15о. Это освещение позволяет выявлять мелкие детали рельефа и применяется при фотографировании плоских предметов со слабовыраженной фактурой поверхности: следов скольжения, разреза, перекуса и т. п. Свет направляют перпендикулярно трассам следа.
При центральном освещении световой поток направляют на объект снизу, параллельно оптической оси объектива. Проходя через объект или предметное стекло, большая часть света попадает в объектив. Световые лучи очерчивают контуры предмета, выявляя его форму, создают фон светлой тональности. Детали при этом выглядят более темными. Такое освещение является светлопольным. Его применяют для съемки прозрачных предметов с достаточно высоким контрастом и для получения четкого контура непрозрачных.
Освещение с распространением лучей света под углом к оптической оси объектива называется косым. При этом основной световой поток не попадает в объектив, а изображение формируют лучи, отклонившиеся от своего первоначального направления. Светлыми на снимке будут лишь те детали, которые отразили лучи света в объектив фотокамеры, а окружающий их фон окажется более темным. Такое освещение является темнопольным. Его применяют при фотографировании прозрачных малоконтрастных объектов.
При съемке в лабораториях используют: основной направленный или рисующий, выравнивающий, моделирующий, контровой и фоновой свет.
Основной направленный (рисующий) свет образует на поверхности объекта основной светотеневой рисунок, способствует передаче в изображении объема и рельефа поверхности фотографируемого предмета. Выравнивающий свет, подсвечивая теневые участки, обеспечивает градацию яркостей, воспринимаемую светочувствительным материалом и исключает потерю существенных деталей в теневых участках объекта. Источники выравнивающего света обычно устанавливают со стороны, противоположной основному направленному. Освещенность, создаваемая ими на поверхности объекта, в 1,5 - 2,5 раза меньше, чем от основного направленного. Моделирующий свет дает возможность выявлять особенности отдельных участков объекта, например, номерные знаки, следы, рельеф поверхности и т. п. Контровой свет служит для выявления формы предмета и отделения его от фона. Фоновой свет, который обеспечивает необходимый для каждого конкретного случая съемки уровень освещенности на поверхности фона, является разновидностью контрового, поскольку отразившиеся от фона лучи подсвечивают объект снизу, выявляя его контуры.
Для каждого вида освещения необходимы различные по конструкции осветительные приборы, различающиеся по характеру и мощности излучения, возможности изменять диаметр и интенсивность светового пучка.
Техника макрофотографии
Техника макрофотографии включает выбор аппаратуры и подготовку объектов к съемке, определение и установку параметров макросъемки, установку освещения, фокусировку изображения, выбор фотоматериалов, определение выдержки.
Фотографическая аппаратура. Для макросъемки применима любая фотографическая аппаратура общего и специального назначения. Из малоформатных и среднеформатных камер предпочтение отдают зеркальным фотокамерам. Они позволяют непосредственно наблюдать изображение объекта и вести съемку, не прибегая к специальным расчетам. Выдвижение объектива обеспечивают с помощью удлинительных колец, приставок (ПЗФ) с раздвижным мехом. Из крупноформатных фотоустановок в экспертных лабораториях наиболее распространены установки СБ-2 («Беларусь»), «Уларус», «Уларус-2», «ФМН-2». Большое растяжение меха фотокамер этих установок в сочетании с набором объективов с разными фокусными расстояниями (140, 75, 50, 28 мм) позволяет вести макросъемку в диапазоне увеличений от 1:10 до 20:1.
Объективы для макросъемки.В макрофотографическом процессе применяются как общефотографические, так и специально разработанные объективы-анастигматы.
Первые сориентированы для съемки предметов, расположенных не ближе 10-15 фокусных расстояний. При макросъемке это условие нарушается, вследствие чего изображение недостаточно качественно по всему полю кадра. Поэтому приходится использовать лишь центральную часть объектива, диафрагмируя его до значений 5,6–11. Микроанастигматы сконструированы для съемок при малых предметных расстояниях, и при больших увеличениях они дают резкое изображение по всему полю зрения. Их выпускают с фокусными расстояниями от 10 до 150 мм.
Подготовка объектов к съемке. При макросъемке объемных предметов и следов поверхность фотографируемого участка устанавливают в плоскости, параллельной фотоматериалу. Протяженные объекты и следы располагают вдоль кадра, максимально используя его площадь. Изображение объектов, следов размещают в пределах кадра, а свободное пространство используют для размещения масштабной линейки. Исключение составляют следы в виде трасс, у которых фотографируют наиболее информативный участок, занимающий 1/3-1/4 часть ширины кадра.
Фотографируемые объекты размещают на устойчивых предметных столиках, дающих возможность использовать различные виды освещения и быстро сменять тональность фона. Последний должен быть однородным, нейтральным и обязательно контрастным к объекту, чтобы наилучшим образом подчеркивать его форму.
На фотоустановках «Уларус», «Уларус-2» используются предметный поворотный стол 5 (рис. 100) или предметный столик (рис. 112) с набором сменных шайб и держателей для мелких предметов, позволяющие вести съемку на белом, черном или нейтрально-сером фоне.
Объект обычно располагают на чистом предметном стекле, что обеспечивает его устойчивость и возможность перемещения при кадрировании. В качестве фона под стеклом кладут лист белой, черной или серой бумаги. Рядом с объектом на одном уровне с его поверхностью размещается масштабная линейка. Линейку располагают со стороны, противоположной к источнику света, чтобы тени от нее не маскировали участки изображения.
Определение и установка параметров макросъемки. Параметры макросъемки определяют исходя из размеров объекта, формата кадра и предельного растяжения меха фотокамеры. Заданный масштаб изображения на фотоустановках устанавливают по предварительно вычисленным параметрам (ƒ, a, b или Δƒ).
Установка освещения. Освещение при макросъемке объемных предметов и следов выбирают и устанавливают в соответствии с их свойствами (пространственными, яркостными, цветовыми) и задачами исследования. Для съемки относительно крупных по размерам предметов пригодны софиты фотоустановок СБ-2, «Уларус». Более мелкие освещают микроосветителями ОИ-19. Для одних объектов освещение может быть простым, например, косонаправленное освещение для следов скольжения, а для других (следов давления) – сложным. Решая эту задачу, каждый источник устанавливают и настраивают отдельно от других, и только при съемке все они образуют на объекте общее комбинированное освещение.
Фокусирование изображения. Глубина резко изображаемого пространства при макросъемке невелика. Для обеспечения максимальной резкости изображения необходимо не только определить оптимальное значение диафрагмы для заданного масштаба съемки, но и правильно сфокусировать изображение.
Получение резкого по всей площади кадра изображения зависит и от положения плоскости фокусирования. Максимальную резкость обеспечивают, если глубина резко изображаемого пространства совпадает с высотой объекта или глубиной следа. При съемке плоских объектов и неглубоких следов (следов скольжения) наводку на резкость производят по плоскости их расположения. При съемке объемных следов плоскость фокусирования располагают на 1/3 расстояния от начала резко изображаемого пространства со стороны объектива (рис. 113). Если оптимальное значение диафрагмы не обеспечивает требуемую глубину резко изображаемого пространства, то съемку проводят при меньшем масштабе, а изображение увеличивают при проекционной печати.
Фотоматериалы. При съемке объемных предметов и следов направленное освещение создает высокий интервал яркостей, воспроизводимый только на мягких и нормальных по контрасту фотоматериалах. Для съемки используют фототехнические пленки ФТ-10, ФТ-20, плоские пленки ФН-64 или полутоновые фотопластинки, фото- и кинопленки низкой и средней чувствительности: ФН-32, ФН-64, НК-1, НК-2. Ахроматические объекты фотографируют на несенсибилизированные материалы, а цветные – на изопанхроматические.
Определение выдержки. При макросъемке приходится иметь дело с различными по размерам объектами. Фотографируя крупные объекты, применяют экспонометр: сначала замеряют интегральную яркость объекта и определяют выдержку для обычной съемки, а затем увеличивают ее на поправочный коэффициент. Выдержку при макросъемке мелких предметов и следов определяют экспериментально – путем пробной съемки.