Читаем Объектив под водой онлайн бесплатно

Массарский А.С.

Объектив под водой

Лениздат

1964

Оглавление

Глава 1. Физические свойства воды, снаряжение подводника и плавание под водой

Физические свойства водной среды

Распространение звука в воде

Давление воды

Плавучесть

Снаряжение подводника

Ныряние и плавание под водой

Глава II. Оптические свойства водной среды

Прозрачность и дальность видимости в воде

Цвет и цветовая коррекция

Поляризация света

Преломление света и оптика

Глава III. Светочувствительные материалы

Черно-белые пленки

Цветные пленки

Глава IV. Аппаратура и боксы для подводной съемки

Иллюминаторы

Разъемные соединения боксов

Герметизация вращающихся осей

Фотобоксы

Кинобоксы

Глава V. Определение экспозиции при естественном освещении

Глава VI. Съемка с искусственным освещением

Глава VII. Съемка в мутной воде

Глава VIII. Некоторые советыначинающим подводные съемки

Литература

.

Глава I

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ, СНАРЯЖЕНИЕ ПОДВОДНИКА И ПЛАВАНИЕ ПОД ВОДОЙ

Море плещется у ваших ног. Вы надеваете акваланг, маску, ласты и входите в воду. Вас сразу же окружает фантастический мир, который был от вас скрыт, пока вы не взглянули на него через стекло своей маски.

В этой бирюзовой бездне все необычно. Вас поражают обилие и игра красок, ваша невесомость в воде. Под водой светло. Солнечные блики играют на камнях, обросших водорослями и ракушками. Вас окружают любопытные рыбы. Вот проплывает зеленуха с красными, синими и желтыми полосами на теле. На камне отдыхает морской ерш. Бледным призраком проплывает кефаль, совершенно растворяясь в голубой дали. Дело вито ползет краб. Вы взглянули на свои руки - они огромны. Протянули руку к ближайшему камню и... не достали до него - камень находится на большем расстоянии, чем кажется. Не сразу привыкнешь к этим иллюзиям. Все вокруг полно гармонии и движения. Сначала вам чего-то не хватает, потом вы понимаете чего - шума. Вокруг необычная тишина. Все движется в медленном, непривычном фантастическом ритме, и, пожалуй, именно ритм поражает вас больше всего

Трудно поверить, что такое обилие ярких красок можно увидеть под водой.

Только цветное кино или хотя бы фотография могут в какой-то мере передать красоту подводного мира.

В последние годы подводной съемкой занимаются тысячи любителей подводного спорта, ученые, изучающие моря, археологи и др. Под водой снимают хроникальные, учебные и художественные фильмы. При научных исследованиях зачастую только кинокадры или фотоснимки могут явиться полноценными объективными документами.

Однако техника подводной съемки очень сильно отличается от техники съемки на поверхности.

Снимающему под водой не достаточно хорошо знать свой аппарат, легко и быстро определять экспозицию, выбирать сюжеты съемки, вносить поправку на параллакс и т. п. Главные трудности заключаются в том, что подводный фотограф, а тем более оператор, наряду с вышеперечисленным должен значительно лучше, чем обычный подводник, владеть водолазным снаряжением и техникой ныряния и погружения.

В поисках интересных сюжетов, особенно во время киносъемок, подводный оператор часто совершает стремительные погружения и всплытия, быстрые передвижения среди скал, не отрываясь от визира киноаппарата. Управление съемочной камерой сложно само по себе, а под водой оно значительно усложняется. Поэтому, чтобы снимать под водой и избежать встречающихся там опасностей, необходимо прежде всего хорошо научиться пользоваться подводным водолазным снаряжением, а также изучить влияние водной среды на организм человека.

Физические свойства водной среды

Вода занимает 3/4 поверхности земли. Вода океанов, морей, озер, рек имеет различную окраску. В ней растворены минеральные соли и содержится много взвешенных веществ, что и определяет ее свойства. Наличие солей в воде увеличивает ее плотность. Морская вода, имеющая значительное содержание солей (в Черном море 20 г соли на 1 л воды, а в Индийском океане - 35 г), тяжелее пресной на 2-3%. В пресных водоемах также имеются растворенные соли, однако их концентрация ниже, чем в морской. Морская вода отличается от пресной по составу солей, В пресной воде преобладают соли кальция, а в морской - соли натрия, магния, калия, придающие воде горько-соленый вкус.

В воде также растворены газы - кислород, азот и др. Вода поглощает кислород из атмосферного воздуха. Кроме того, кислород выделяется водорослями в процессе обмена веществ. Присутствие кислорода в воде обеспечивает жизнедеятельность живых организмов. Азот, как и кислород, поглощается водой из атмосферы. Часть азота выделяется при распаде водорослей и живых организмов.

Распространение звука в воде

Вода обладает значительно лучшей проводимостью звука, чем воздух. Звук распространяется в воде со скоростью 1400-1500 м/сек. Это в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе. Хорошая проводимость звука используется подводниками для связи при помощи звуковых сигналов. Применяя звуковые сигналы, подводники общаются друг с другом и с поверхностью. На воздухе звуковые волны достигают органа слуха, расположенного во внутреннем ухе, через наружный слуховой проход, барабанную перепонку и слуховые косточки. Под водой звук воспринимается посредством костной проводимости костей черепа. Несмотря на то что костная проводимость звука примерно на 40% ниже воздушной, именно ей мы обязаны слышимостью в воде. В некоторых случаях костная проводимость звука имеется и на воздухе.

Особенно хорошо под водой воспринимаются звуки высокого тона. Чаще всего для связи используют пустые кислородные баллончики, по которым наносят удары металлическим предметом. Такие сигналы с поверхности, если баллон хотя бы частично опущен в воду, слышны под водой на расстоянии до 200 м. Однако определить направление, в котором находится источник звука под водой, очень трудно.

Многие подводники переговариваются между собой, приблизив стекло своей маски к маске товарища. Поскольку во рту находится загубник трубки или акваланга, то звуки получаются неясными, но при некотором навыке вполне различимыми. Отдельные выкрики с целью привлечь внимание товарища, находящегося поблизости, или предостеречь его от опасности различаются на расстоянии нескольких метров.

Давление воды

Вода практически несжимаема, поэтому давление водяного столба с увеличением глубины возрастает равномерно.

Давление водяного столба измеряется в атмосферах. Одной воздушной атмосфере на уровне моря (760 мм рт. ст.) соответствует столб воды высотой 10,33 м (или ~ 1 кг/см). Округленно считают, что с увеличением глубины на каждые 10 м давление возрастает на 1 атм. Поскольку удельный вес морской воды выше, чем пресной, то и давление на подводника в морской воде будет несколько выше, чем в речной на той же глубине.

Суммарное гидростатическое давление воды, которое испытывает подводник на всю поверхность тела, на глубине 10 м около 35 т, а на глубине 50 м 175 т. Казалось бы, что такое давление воды должно раздавить человека. Однако многие водолазы опускаются на глубину, превышающую 100 м, а отдельные спуски совершались до 300 м без ущерба для здоровья. Происходит это потому, что давление воды распределяется равно мерно по всей поверхности тела. С другой стороны, ткани организма человека состоят в основном из воды (в среднем на 70%), а жидкость несжимаема. Воздействию повышенного давления под водой будут подвергаться: грудная клетка, полость среднего уха, гаймо ровы полости, лобные пазухи и другие полости, заполненные воздухом. Но так как в легкие и эти полости при погружении с аквалангом поступает воздух под давлением, равным окружающему (на любой глубине), то подводник никаких болевых ощущений не испытывает.

При свободном нырянии, без дыхательного аппарата, выравнивание давления в воздухоносных путях затруднено. Поэтому ныряльщики испытывают боль в ушах от давления воды па барабанные перепонки. Если не знать специальных приемов, позволяющих подвести воздух из полости рта к барабанным перепонкам для выравнивания давления, может произойти их разрыв.

Но несмотря на физиологические ограничения в нырянии, известны случаи, когда отдельные спортсмены достигали очень больших глубин. Итальянский подводник Раймонд о Букер достиг глубины 39 м. Затем этот рекорд был побит двумя другими итальянцами и доведен до 41 м. Сейчас рекорд глубины для ныряльщика, по данным печати, равен 43 м. Однако, по мнению врачей-физиологов, такая глубина превышает физиологический предел для среднего человека, и поэтому ныряние на глубину свыше 30 м должно отрицательно сказаться на здоровье подводника. В нашей стране по правилам подводного спорта глубина ныряния установлена для женщин - 10, а дл мужчин - 15 м.

В ряде стран существуют профессиональные ныряльщики, которые занимаются собиранием губок, морских растений и раковин. Это очень трудная и опасная работа. Широко известны искусные ныряльщицы Японии - «ама», занимающиеся собиранием жемчужных раковин. Многие из этих ныряльщиц достигают глубин 25-35 м, оставаясь под водой по 3-4 мин.

Плавучесть

Вода стремится вытолкнуть любое погруженное в нее тело с силой, равной по весу объему воды, который вытеснен этим телом. Сила, названная Архимедом «выталкивающей», в водолазной практике называется «силой плавучести». Вектор силы плавучести направлен вертикально вверх. Сила плавучести противодействует силе тяжести, направленной вертикально вниз.

Различают три состояния плавучести тела: положительную плавучесть, когда выталкивающая сила больше силы тяжести; отрицательную - при обратном соотношении сил и нулевую - если обе силы уравновешены. Таким образом, плавучесть зависит от соотношения веса и объема тела.

Человек в воде весит около 1 кг. Если же он сделает полный вдох, увеличив тем самым объем грудной клетки, вместо отрицательной плавучести в 1 кг тело приобретает некоторую положительную. Поэтому многие люди свободно лежат на воде, не совершая никаких движении. Но стоит только в таком положении сделать полный выдох, или поднять из воды руку (что уменьшает объем тела, находящегося в воде), как пловец начинает погружаться в воду. Человек, плавая в маске, имеющей некоторый объем, обладает положительной плавучестью.

Применяя водолазное снаряжение, подводник должен искусственно регулировать плавучесть. При погружении в гидрокостюме, имеющем значительный объем, приходится надевать на пояс свинцовые грузы, чтобы иметь под водой вес в 1-3 кг. Такой вес наиболее целесообразен, если погружение происходит с аквалангом. Дело в том, что вес сжатого воздуха в баллонах акваланга достигает 3,5 кг, в зависимости от емкости баллонов н давления, под которым находится воздух. Например, емкость обоих баллонов акваланга «Подводник» (АВМ-1) 14 л. При давлении 150 атм запас воздуха будет равен 2100 л (150X14). Зная, что 1 л воздуха весит 1,29 г, легко подсчитать вес воздуха в баллонах, который будет равен ~ 2,7 кг (2100X1,29). По мере расходования воздуха вес акваланга, а значит и вес подводника будет уменьшаться.

При конструировании подводной съемочной аппаратуры приходитс постоянно рассчитывать соотношение объема и веса приборов, чтобы достигнуть желаемой плавучести.

Снаряжение подводника

Различают снаряжение, позволяющее плавать и нырять, и снаряжение для длительных погружений на глубину с использованием аппарата для дыхания.

При нырянии применяется так называемый комплект № 1, состоящий из маски, ласт и дыхательной трубки. Комплект № 1 дает возможность довольно широко заниматься подводными съемками, особенно фотографированием. Используя комплект № 1, автору удалось заснять под водой за месяц около 2000 м пленки. Разумеется, съемки с таким снаряжением менее «комфортабельны», чем с аквалангом, но они имеют чисто спортивную привлекательность.

Маска. Из всех приборов для плавания под водой, пожалуй, именно маска способствовала столь широкому развитию подводного спорта и открыла нам окно в новый, неведомый мир.

По историческим данным, отдаленное подобие маски применялось полинезийцами еще много веков назад.

Рассматривая под водой окружающие предметы не защищенными маской глазами, мы видим неясные, расплывчатые силуэты.

Происходит это потому, что коэффициенты преломления света водой и оптической системой глаза близки по значению.

Когда рассматриваешь те же предметы в воде через стекло маски, они видны четко, как на воздухе, но кажутся увеличенными и приближенными.

Маска состоит из стекла, заключенного в резиновую арматуру при помощи металлического ободка. Резиновый корпус маски имеет фланец, плотно прилегающий к лицу.

Известно много конструкций масок, но наибольшее распространение получили маски, закрывающие только глаза и нос. Они могут применяться как для ныряния с дыхательной трубкой, так и для подводного плавания с аквалангом. Существуют маски с круглыми и овальными стеклами. Оператору, снимающему под водой, можно рекомендовать пользоваться только овальными иллюминаторами, ибо они обеспечивают наибольший обзор при подводных съемках.

В последнее время появились маски с дополнительными боковыми иллюминаторами (рис. 1). Такая маска значительно расширяет обзор и позволяет заметить окружающие объекты, которые следует «брать» в кадр. Иллюминаторы желательно изготовлять из силикатного стекла, ибо небьющееся органическое стекло под водой запотевает и теряет прозрачность.

Дыхательная трубка применяется при плавании на поверхности и дает возможность пловцу дышать, не поднимая головы и не прекращая наблюдения за подводным миром. Воздух поступает через трубку, конец которой находится над поверхностью воды. Устройство трубки очень простое. Она выгибается из дюралюминиевой или пластмассовой (пинииласт, полиэтилен и пр.) трубы с внутренним диаметром 16-22 мм. Трубки с меньшим сечением затрудняют дыхание. Размеры трубки подбираются таким образом, чтобы конец ее находился на расстоянии 10-15 см над затылком. Чем короче трубка, тем легче дышать через нее. Кроме того, при быстром плавании или нырянии длинная трубка в результате сопротивления воды задерживает движение, вибрирует и вырывается изо рта. На конец дыхательной трубки надевается резиновый загубник.

Рис. 1. Маска с боковыми иллюминаторами.