Membrána je mechanický prvek vložený na dráze světla v optickém přístroji , IT podmínky množství světlo přenášené jakož i otevření systému.
Můžeme rozlišit clony pole, které omezují část objektu, který bude zobrazen optickým systémem, od clon clony, které omezují úhel paprsků procházejících systémem. Může mít několik forem v závislosti na aplikacích, pro které je určen, včetně formy irisové clony; jakýkoli prvek systému může sám o sobě tvořit clonu: hranu čočky, rám, distanční vložku, vyhrazenou část, snímač, fólii atd.
Na nejjednodušších nebo nejstarších zařízeních je membrána jednoduchý otvor ve zdi vložené do světelné dráhy. To je případ camera obscura , Minox B a jednorázových kamer. V optických experimentech je zřídka nutné průběžně měnit clonu clony, a proto je dostatečný malý počet jednoduchých membrán (otvory vyvrtané do kovových desek).
Složitější, několik otvorů umístěných na pohyblivém prvku umožňuje stručnou úpravu mezi libovolně nastavenými předvolbami. Tento proces je široce používán pro interferometrické manipulace ( Michelson ) nebo pro studium optických aberací systému ( metoda světelného bodu ).
Čočka a clona Waterhouse
Instamatic Kodak s 2-polohovou membránou
Membrány Michelsonova interferometru
Jiné optické systémy vyžadující větší kompaktnost nebo velmi velký počet různých otvorů používají clonu clony, která umožňuje plynulé nastavení mezi plnou clonou a maximálním uzavřením.
Duhovková clona se skládá ze sady kovových lamel, jejichž okraj popisuje pravidelný mnohoúhelník . Ve fotografii má většina membrán 5 až 9 lamel. Otevírání nebo zavírání clony clony je ovládáno výstupky umístěnými na prstenci clony. Tento mechanický proces umožňuje otevírání nebo zavírání clony pouze s ovládacím prvkem umístěným na okraji clony. Tato vlastnost také zdůvodňuje jeho přednostní použití ve fotografické optice a v jakémkoli uzavřeném optickém systému.
Počet a tvar lopatek tvořících duhovku je variabilní, čím větší je jejich počet, tím kruhový bude otvor. Tvar tohoto otvoru dá tvar míst rozmazání pozadí nebo bokeh .
Membrána optického systému může mít dvě hlavní role:
Polní clona definuje oblast modelového prostoru, která bude zobrazena optickým systémem. V závislosti na polní cloně existují dva typy optických konfigurací:
Clona clony je mechanický prvek, který ukládá maximální úhel světelných paprsků vzhledem k optické ose. Touto clonou může být okraj čočky, detektor nebo clona zvolená k omezení otevření, například clona clony. Ve fotografickém objektivu je obvykle umístěn mezi dvěma objektivy.
Membrána má ve fotografii velký význam: umožňuje upravit numerickou clonu systému používaného k řízení hloubky ostrosti , světelnosti a ostrosti obrazu.
Vliv na hloubku ostrostiHloubka pole přímo souvisí s clonou clony:
kde N označuje clonu clony, c kruh zmatku, D vzdálenost k objektu af ohnisková vzdálenost.
Vliv na množství procházejícího světlaMembrána omezuje množství světla procházejícího optickým systémem. V praxi (iu clony duhovky) můžeme membránu asimilovat na disk.
Zaznamenáním polovičního úhlu v horní části kuželu clony a jasu získáme osvětlení v rovině obrazu :
Vliv na aberaceOmezením úhlu mezi světelnými paprsky optické hrany zornice ovlivňuje membrána optické aberace systému.
Role bránice je u optické konstrukce dvojí:
Dopad velikosti clony na optický design vysvětluje, proč se ve fotografii používá zejména k výběru ostrosti obrazu.
Vliv na vinětaciVinětace označuje ztmavnutí okraje obrazu. Vyplývá to ze skutečnosti, že žádný bod detektoru nevidí stejné pole kvůli rozměrům postupných čoček. Vinětace je zesílena při velké cloně, protože paprsky s největším úhlem jsou před dosažením detektoru vyříznuty.
U zrcadlovky prochází cíl objektivem, a tedy bránicí. Pokud je clona silně uzavřena, aby se zvýšila hloubka ostrosti , obraz ztmavne a bude obtížné zaměřit. Úplně první zrcadlovky, jako je Alsaflex, mají „ předvolbu “, která ponechává objektiv dokořán až do uvolnění. Ale najednou již není možné posoudit hloubku ostrosti okem. Fotoaparáty Expert jsou proto vybaveny ovládáním (pákou, tlačítkem atd.), Které v případě potřeby umožňuje manuální uzavření clony na hodnotu snímání. Cíl pak ztmavne, což je normální a ostrost vnímaná v hledáčku dává představu o tom, co se na fotografii najde.
U starých čoček je velmi snadné působit na páku předvolby clony a vidět, že některé levné čočky mají velmi reflexní čepele, což u kvalitních a mnohem dražších čoček neplatí.
U automatických nebo poloautomatických zařízení je membrána podřízena světelnému metru .
Tato dlouhá mechanická synchronizace je dnes hlavně elektromechanická. Membrána je připojena k elektromechanickému motoru, který otáčí lopatky. U digitálních zrcadlovek to platí téměř vždy; u digitálních fotoaparátů a kompaktů je to norma.
V režimu Priorita závěrky (S) si uživatel zvolí nastavení rychlosti expozice, počítač určí hodnotu clony clony pro získání požadovaného osvětlení podle osvětlení naměřeného objektivem ( měření TTL ) nebo pomocí konkrétního snímače .
V režimu priority clony (A) se uživatel rozhodne nastavit clonu, počítač určí expoziční čas, aby získal požadované osvětlení.
V automatickém režimu (P) určuje počítač expoziční čas / pár otevření podle charakteristik stanovených výrobcem.
Toto servoování také umožňuje techniku bracketingu , kdy se rychle pořídí několik snímků stejného objektu, úpravou hodnot clony kolem centrální hodnoty, obecně více či méně hodnoty clony.
U kinematografických nebo video snímků představuje automatizace hodnoty clony dva charakteristické problémy, a to změnu expozice a změnu hloubky ostrosti během stejného snímku. Hodnota clony se neustále přizpůsobuje pohybu fotoaparátu nebo předmětů v závislosti na osvětlení vnímaném objektivem. Jedná se o čerpací jev , který je obzvláště problematický, protože na rozdíl od adaptace duhovky oka nejsou tyto variace kompenzovány mozkem a stávají se dokonale vnímatelnými.