Исмагилов Д.Г., Древалева Е.П. Театральное освещение

Подождите немного. Документ загружается.

Н Н’ — главная плоскость линзы (малым расстоянием между плоско

стями Н и Н’ пренебрегают, точки Н и Н’ совпадают);

Пересечение главной плоскости и главной оптической оси проходит

через оптический центр линзы — точки Н (Н’).

F — передний фокус системы — точка, сопряжённая с бесконечно

удалённой точкой, расположенной на оси системы в пространстве изо

бражений;

F’ — задний фокус системы — точка, сопряжённая с бесконечно уда

лённой точкой, расположенной на оси системы в пространстве предме

тов;

f — переднее фокусное расстояние;

f’ — заднее фокусное расстояние;

а — расстояние до предмета;

а’— расстояние до изображения;

S’

F’

— задний вершинный фокальный отрезок;

— передний вершинный фокальный отрезок;

d — толщина линзы.

Линза называется тонкой, если её вершины можно считать совпадаю

щими, т.е. если толщина линзы d мала по сравнению с радиусами кри

визны ограничивающих поверхностей.

Формулы тонкой линзы, находящейся в воздухе:

Соотношения между линейным, угловым и продольным увеличениями

328

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ

Линейное (поперечное) увеличение оптической системы:

V = y’/y = z’/f’ = f / z ; zz’ = ff’ — формула Ньютона.

Угловое увеличение оптической системы: W =

’/

= f / z’= z / f’.

Продольное увеличение оптической системы: Q=e’/e.

QW=V. Для систем в однородной среде Q=V

Оптическая сила линзы, находящейся в воздухе, — величина, обрат

ная заднему фокусному расстоянию линзы:

Ф = 1 / f’,

измеряется в диоптриях при условии, что f’ измеряется в метрах.

1 дптр — оптическая сила линзы, фокусное расстояние которой 1 м.

ПОСТРОЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ В ТОНКОЙ ЛИНЗЕ

Для построения изображения достаточно воспользоваться двумя из

трёх характерных лучей:

а, б ' положительные линзы; в, г, д ' отрицательные линзы

1. из интересующей нас точки предмета посылаем луч, параллель

ный главной оптической оси. После преломления на главной плоскос

ти (НН’) луч пройдёт через задний фокус F’;

2. посылаем луч через точку Н(Н’) — оптический центр линзы, луч

проходит, не меняя направления;

329

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ

3. посылаем луч через точку переднего фокуса F; после преломления

на главной плоскости луч пойдёт параллельно оптической оси.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ЛИНЗ

Если параллельные лучи после преломления в линзе сходятся, то

линза называется собирательной, или положительной (f’ > 0):

1 — двояковыпуклая,

2 — плосковыпуклая,

3 — вогнутовыпуклая (R1 < R2) — положительный мениск.

Если параллельные лучи после преломления в линзе расходятся, то

линза называется рассеивающей, или отрицательной (f’ < 0):

4 — двояковогнутая,

5 — плосковогнутая,

6 — выпукловогнутая (R1 > R2) — отрицательный мениск.

Рассмотрены варианты для случая, когда коэффициент преломле

ния линзы больше коэффициента преломления среды, т.е. линза нахо

дится в воздухе. Если материал линзы преломляет меньше, чем окружа

ющая среда (например, воздушные полости в воде), то рассеивающие и

собирающие линзы поменяются местами: 1, 2, 3 — отрицательные, 4, 5,

6 — положительные.

ОГРАНИЧЕНИЕ ПУЧКОВ ЛУЧЕЙ В ОПТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Диафрагмы и оправы оптических деталей ограничивают пучки лу

чей, поступающие в оптическую систему.

Апертурная диафрагма — диафрагма, ограничивающая пучок лучей,

выходящий из осевой точки предмета (ограничивает числовую аперту

ру или светосилу прибора). АД может располагаться до оптической си

стемы, внутри неё и за оптической системой.

Входной зрачок — изображение апертурной диафрагмы в простран

стве предметов. Сама АД, если она расположена в области предметов,

является входным зрачком оптической системы.

330

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ

Выходной зрачок — изображение апертурной диафрагмы в простран

стве изображений. Сама АД, если она расположена в пространстве изо

бражений, является выходным зрачком.

Таблица 1

Определение и назначение некоторых линз и линзовых систем

Тип линз

(системы)

Определение и назначение

Мениск Радиусы кривизны одинаковы по знаку

Линза афокальная Оптическая сила линзы равна нулю

Линза бифокальная

Одна часть поверхности имеет один радиус кривизны,

другая — другой радиус кривизны

Линза зеркальная

Одна поверхность работает как отражающее зеркало,

другая — как преломляющая поверхность

Коллектив,

коллективсетка

Линза, расположенная в фокальных плоскостях или

вблизи них и предназначенная для отклонения к оси

пучков лучей с целью уменьшения габаритов оптической

системы. На одной из поверхностей могут быть деления

(сетка)

Конденсор,

коллектор

Положительная линза или система линз, служащая для

отклонения к оси пучков лучей, идущих от источников

света

Система

панкратическая

Система линз для получения плавного изменения

увеличения

Система перемены

увеличения

Система линз для получения ряда дискретных значений

увеличения прибора

Объектив

Линза, система линз или система линз и зеркал, служащая

для получения действительного изображения предмета

(или его проекции на экран)

Окуляр

Линза или система линз, служащая для рассматривания

изображений и помещаемая перед глазом

331

ОПТИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ

332

Глава 15

Сценические световые эффекты

§ 1. ТЕАТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Театральный проекционный прибор предназначен для перенесения

(проецирования) с большим увеличением изображения картины или

предмета на экран или театральную декорацию. При этом изображение

обычно получается сильно увеличенным. Так, например, при проеци

ровании кадра размером 18х24 мм на экран размером 3,6х4,8 м линей

ное увеличение равно 200, а площадь изображения превышает площадь

кадра в 40 тысяч раз.

Проекционные аппараты, предназначенные для демонстрации про

зрачных объектов (диафильмов, диапозитивов и т.п.), называются диасL

копами (от греческого dia — «через, прозрачный»). Освещение объекта

производится достаточно мощным источником через конденсор. За ис

точником устанавливается вогнутое зеркало (отражатель) так, чтобы ис

точник находился в его центре. Это зеркало, направляя обратно свето

вой поток, падающий на заднюю стенку диапроектора, увеличивает ос

вещённость объекта. Объект помещается вблизи фокальной плоскости

объектива, который даёт изображение на удалённом экране. Для резкой

наводки объектив может плавно перемещаться. Размер изображения за

висит от фокусного расстояния объектива.

Конденсор

— это короткофокусная линза или система линз (либо

линз и зеркал), предназначенная для концентрации светового потока и

равномерного освещения всего поля изображения (всего диапозитива).

Фронтальная линза — это последняя, выходная линза в конденсоре; её

можно вынуть и заменить другой. Назначение фронтальной линзы —

Расстояние до экрана

См. главу 4.

сократить потери светового потока изза возможного несоответствия

диаметров конденсора и объектива.

Тонкая юстировка (настройка) оптической системы проекционного

аппарата осуществляется изменением взаимного расположения источ

ника света и отражателя с помощью специальной каретки.

Для демонстрации на экране непрозрачных предметов, например,

рисунков, выполненных на бумаге, служит прибор, называемый эпиас

копом. В эпиаскопе объект сильно освещается сбоку источником с от

ражателем (вогнутым зеркалом); отражённые лучи от каждой точки

объекта попадают на плоское зеркало, которое поворачивает их и на

правляет в объектив, дающий изображение на экране.

Чаще всего применяют приборы, имеющие двойную систему для

проецирования как прозрачных, так и непрозрачных объектов. Такие

приборы называются эпидиаскопами.

В работающем проекционном аппарате существует опасность чрез

мерного нагрева конденсора и объекта. Существует два варианта защи

ты:

– изоляция от теплового потока с помощью теплофильтров;

– принудительное охлаждение с помощью вентилятора или специ

ального компрессора (холодильника).

333

ТЕАТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

ФронтLлинза конденсора

Теплофильтры — это наборные прозрачные пластины, изготовлен

ные из стекла, поглощающего инфракрасное излучение и пропускаю

щего видимый спектр. Устанавливают теплофильтры (один или не

сколько) между конденсорными линзами или между источником и кон

денсором. Располагать фильтр перед диапозитивом нельзя: на экране

получится изображение стыков стеклянных пластин. Тепловые стек

лянные фильтры поглощают часть видимого света, уменьшая его яр

кость, поэтому в современных разработках от них отказываются.

Ещё один способ уменьшения нагрева — специальное покрытие от

ражателя, которое пропускает через себя инфракрасное излучение и от

ражает видимую часть спектра. Благодаря этой фильтрации падающий

на объект суммарный световой поток (прямой и отражённый) несет

меньше тепла.

Охлаждение воздушной струёй с помощью вентиляторов и специ

альных холодильников весьма эффективно, но такая система увеличи

вает габариты прибора и его стоимость, к тому же появляется сильный

шум. Эти недостатки пытаются устранять в новых моделях.

Проекция — элемент декорационного оформления — давно привле

кала художников, занимающихся сценическим светом. До появления

проекционного прибора использовались всевозможные приставки и

насадки на линзовые прожекторы.

Отечественная промышленность в 1960—70е годы выпускала ком

плекты съёмных конденсорных обойм ОСКL150М, которые предназнача

лись для освещения диапозитивов, и комплекты съёмных объективов

ОКП с различными фокусными расстояниями. Обойма устанавлива

лась на линзовый прожектор типа ПРУL1L212 (универсальный, с про

жекторной лампой ПЖ 220—1000 Вт), на неё крепилась насадка с объ

ективом и устанавливался диапозитив. Подбирая объектив с нужным

фокусным расстоянием, получали изображение желаемого размера.

Такой примитивный проекционный аппарат не обеспечивал доста

точной яркости и не годился для получения проекции на хорошо осве

щённой сцене, но при затем

нении можно было получить

изображение хорошего качес

тва.

Кроме стандартных теат

ральных объективов выпуска

лись приставки для получе

ния динамических световых

эффектов.

ППL2М — приставка про

екционная для получения

светового эффекта движущихL

ся волн. Внутри корпуса при

ставки по направляющим

возвратнопоступательно пе

ремещаются три квадратные

рамки, затянутые сетками из

волнообразных проволок.

Эксцентрики, укреплённые

334

ТЕАТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Прожектор

универсальный

ПРУ'1'212м

Обойма

съёмная

ОСК'150М

на выходном валу редуктора, перемещают рамкидиапозитивы. Рельеф

ное стекло, установленное в пазы объектива, усиливает эффект.

ПРЭL1М2 — приставка проекционная для получения динамических

эффектов «облака», «дождь», «снег», «пожар» и т.п. Под съёмным кожу

хом установлен привод, состоящий из электродвигателя и коробки ско

ростей с четырьмя ступенями скоростей (0,11; 0,22; 0,84 и 1,73 об/мин).

На вал редуктора устанавливают дискидиапозитивы с нужным изобра

жением (например, облака или дождь). На приставку можно установить

один объектив или обойму из двух объективов.

В 1970е годы отечественная промышленность выпускала театраль

ные диапроекторы, которые, помимо получения проекции, использо

вались и для освещения. К ним относятся, в частности:

– ДПТ3 с лампой накаливания мощностью 3 кВт;

– ДКТ3 с ксеноновой газоразрядной лампой мощностью 3 кВт;

– ДМ1 с низковольтной галогенной лампой накаливания 1 кВт;

– ДПТ2500 с металлогалогенной газоразрядной лампой ДРИШ

2500.

Наибольший интерес представляет ДПТL10 — самый мощный оте

чественный диапроектор для больших театральных и концертных залов.

Он устанавливается на специальную тумбу, закреплённую на передвиж

ной тележке с четырьмя домкратами, что позволяет легко перемещать и

жёстко закреплять прибор в заданном положении. Горизонтальная руч

ка на задней части основания корпуса служит для наклона и поворота

при направке диапроектора.

Размер диапозитива 24х24 мм. С помощью специального устройства

диапозитив можно поворачивать на 360° в любую сторону и фиксиро

вать стопорной рукояткой.

Светооптическая система ДПТ10 состоит из галогенной лампы на

каливания, сферического отражателя, трёхлинзового конденсора, теп

лофильтра, набора объективов и поворотного плоского зеркала, уста

навливаемого под углом 45° к оси прибора перед объективом для разво

рота проецируемого изображения под углом 90° вниз или в стороны.

Галогенная прожекторная лампа с диаметром стеклянной колбы бо

лее 35 см имеет следующие технические характеристики:

– мощность 10 000 Вт;

335

ТЕАТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Проекционная

приставка ПП'2М

Проекционные приставки ПРЭ'1М2

– напряжение 220 В;

– световая отдача 29 лм/Вт;

– световой поток 290 000 лм;

– срок службы 300 часов.

Для охлаждения лампы, линз конденсора, диапозитивов использу

ются пять вентиляторов. Холодный воздух поступает через решетку жа

люзи, расположенную по периметру нижней части корпуса диапроекто

ра. Для предохранения от перегрева частей прибора, находящихся в зо

не прямого нагрева, лучистым потоком источника света служат тепло

защитные экраны.

Диапроектор допускает работу с серийными проекционными эф

фектными приставками ПРЭ1 и ПП2. В комплект диапроектора вхо

дят театральные объективы ОКП21801, ОКП12501, ОКП13501 (с

фокусными расстояниями 100, 180, 250, 350 мм), переходные тубусы,

набор рамок для диапозитивов.

Среди зарубежных приборов в 1970е годы наиболее популярными

были проекторы фирм «Людвиг Пани» (Австрия) «Райхе и Фогель»

(ФРГ).

Эти приборы работают как с галогенными лампами накаливания,

так и с металлогалогенными газоразрядными лампами HMI (отечест

венный аналог — ДРИШ). Назовем некоторые проекторы:

– ВР 2 с галогенной лампой накаливания на 220 В и 2000 Вт;

– ВР 5 с галогенной лампой накаливания на 220 В и 5000 Вт;

– ВР 1,2 HMI с металлогалогенной лампой, подключается к сети

питания 220 В через пускорегулирующее устройство;

– ВР 4 HMI с металлогалогенной лампой, подключается к питаю

щей сети 380 В через пускорегулирующее устройство.

Плавный ввод светового потока металлогалогенных проекционных

336

ТЕАТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Диапроектор ДПТ'10

337

ТЕАТРАЛЬНЫЕ ПРОЕКЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

аппаратов осуществляется при помощи механических шторок, имею

щих дистанционное управление. Возможно подключение дистанцион

но управляемой кассеты с диапозитивами и различных динамических

эффектных приставок. В комплект входит набор объективов с различ

ными фокусными расстояниями.

Среди современных производителей проекционных приборов на

иболее преуспела французская компания Е/Т/С. Приборы, выпускаемые

ЕТС, имеют большую линейку мощностей и могут быть использованы

как в небольших театрах, так и во время уличных представлений для

проекции изображения на здания. Проекторы ЕТС обладают большим

разнообразием функциональных возможностей; управление парамет

рами осуществляет электронный блок. По сути, это сочетание проекто

ра и компьютера.

Проекционный аппарат Е/Т/С