לעבור לתוכן


עלילות צמצם עלעלים בעולם הצילום או כמה מילים על השינויים שפקדו את המנגנון לאורך ההיסטוריה


בפוסט הנוכחי, לשם שינוי, לא נכתוב דוקטורט על נושאים טכניים. גם לא נתחפר בעמקי הפלאים הדיגיטאליים או האלקטרוניים, ולא ננתח את הקישקעס של המצלמה לפרטי פרטים. במקום אלו, נזרום עם סקירה היסטורית קלילה של מנגנון חביב וחשוב – צמצם האישון, ונבדוק מה עבר עליו לאורך ההתפתחות של תחום הצילום…


כפי שבודאי ידוע לכם (ובוודאי ידוע לכם), הצמצם נמנה בין אחד משלושת האמצעים השולטים על כמות האור שמגיעה בסופו של דבר מן העדשה אל סרט הצילום או החיישן (שני אמצעים האחרים הם משך החשיפה, שמוגדרת על ידי מהירות הסגר, והרגישות של החומר הצילומי – ISO או ASA). במונחים מכאניים, תפקידו של הצמצם מתבטא בהגדרת קוטר המפתח אשר דרכו עובר האור, עד שהוא לובש צורה של היטל אופטי על פני החומר הצילומי. מפתח בקוטר גדול יותר – מאפשר כניסה לכמות גדולה יותר של פוטונים, ואילו מפתח בקוטר קטן יותר – משחק מעין תפקיד של "סלקטור" אשר מאפשר כניסה רק לחלק מכלל הפוטונים אשר מגיעים אל האלמנט הקדמי (האוסף) של העדשה. לצד השליטה על כמות האור, למפתח הצמצם ישנה גם השפעה ישירה על עומק השדה, הנוכחות וה"נראות" של ההאפלה המכאנית, וכן כמות האברציות אשר תתווספנה להיטל האופטי. ה"ייקים" שביניכם יוסיפו שלכל זה מתווספים גם גורמים כמו דיספרסיה ודיסקיות איירי, אבל הבטחתי להשאיר את הצד הטכני מחוץ לפוסט הזה.

את הופעת הצמצמים בעולם הצילום אנחנו חבים לרוב למהפכות הטכנולוגיות אשר פקדו את תחום האופטיקה של המיקרוסקופים במהלך המאה ה- 19 (את האזכורים הראשוניים למחקרים הדנים ביחסי הגומלין בין ה- "apertal ratio" לבין הקונסטרוקציה האופטית ואיכות ההיטל האופטי ניתן למצוא כבר ב 1867). לקראת 1874 השוק הצילומי כבר עשה שימוש נרחב בצמצמים מאולתרים כדי לשלוט על החדות ועומק השדה של הדימוי המתקבל. פתרונות אלו היו למעשה הסבא-רבא של צמצמי ה- Water Hose שהפכו לסטנדרט מאוחר יותר. למי שתוהה מהו צמצם Waterhouse (על שם ג'ון וואטרהאוס) – דמיינו לעצמכם דיסקיות או פלחים עשויים ברזל (לעתים גם קרטון) עם נקבים או חורים בקטרים שונים. את הדיסקיות הללו נהגו למקם או בתוך חריץ מיוחד (הנועד לכך) בתוך העדשה, או בין העדשה לפלטת הזכוכית עליה הוקרן ההיטל האופטי. העניין הוא שבאותה התקופה ההתעסקות עם הצמצמים המדוברים הייתה מאוד מבלבלת בשל חוסר הסטנדרטיזציה בקרב היצרנים של המכלולים האופטיים. כך, דיסקית עם נקב הנושאת על גביה מספר 2 עבור עצמיות Goerz לא הייתה מפיקה את אותה כמות האור כמו, למשל, דיסקית מס' 2 עבור עצמיות Dallmeyer, וזאת על אף אורך המוקד הזהה.

הניסיון הראשון להביא את נושא הצמצמים ל"סטנדרט אחיד" נעשה בשנת 1880 ולבש צורה של טבלאות השוואה בין הסימונים של היצרנים השונים לבין כמות התאורה אשר מגיעה בסופו של דבר על החומר גלם הצילומי. טבלאות אלו היו מסורבלות למדי והכילו בתוכן כמות לא מעטה של טעויות, שנבעו מתוך היעדר בסיס מדעי אחיד וכן כמות גדולה מאוד של "עיגול פינות" או הזנחות (בסגנון נניח-נוכיח-נזניח משיעורי המתמטיקה). השינוי המיוחל אשר הביא עמו הקלה מסוימת – הגיע הודות לעבודת המחקר האינטנסיבית של מר' Abbe שעמל באותה התקופה ב- Zeiss. הודות ל Abbe נושא חישוב יחסי הגומלין בין אורכי המוקד, מפתחי הצמצם ועוצמת האור בהיטל האופטי קיבל בסיס מדעי ואמפירי מוצק, ולקראת 1901 הגיע סוף כל סוף למעין סטנדרט ה"זהב" הנמצא בשימוש עד היום (אם כי את הסטנדרטיזציה המלאה והעדכנית ביותר היא עברה רק ב 1949): הלא היא שיטת ה- f/stop. כאמור, מרבית הצמצמים הנפוצים במהלך קרוב לשלושים השנים הללו – היו צמצמי Waterhouse ועל הצלם היה להסתובב עם טבלאות לחישוב זמני החשיפה בהתאם למפתח הנקוב על הדיסקיות שהשתמש בהן (וכמובן שאת הדיסקיות עצמן היה צריך לשמור בהישג יד כל הזמן). במהלך הצילום היה הצלם בוחר את הדיסקית הרצויה, מחשב את מקדם החשיפה, משחיל את הדיסקית במקום המיועד וחושף את החומר גלם הצילומי. כפי שאתם מבינים – כל התהליך הזה היה רחוק מלהיות ידידותי או מהיר. לא ידוע מי היה הראשון להמציא את צמצמי האישון או "Iris type diaphragms", בעלי המבנה המוכר לנו היום (האזכורים שלהם נדירים במידה כזו שהחוקרים לא מסוגלים לשים את האצבע על זמן הופעת המנגנון, וחלוקים בדעותיהם אם מדובר ב- 1820 או 1858). יש לקחת בחשבון כי על מנת שיתאפשר יישום מסחרי שיאפשר ייצור סדרתי של צמצמי IRIS, היה על היצרנים להמתין עד שהיכולות התעשייתיות בתחום היציקה, הכרסום והעיבוד יכלו לתת מענה הולם ועקבי, מה שעיכב מאוד את כניסתם של צמצמי העלים (ובייחוד צמצמי ה IRIS) לשוק, עד לשלהי 1880. כדוגמא לכך, לפי הסטטיסטיקה היבשה נראה כי למרות שבשנת 1890 מרבית היצרנים אכן כבר אימצו את צמצם ה- Iris, היצע המצלמות והעדשות הקיימות בשוק דאז לא בהכרח נשען על קדמת הטכנולוגיה הזו, ונעזר גם בצמצמי הדיסקית (דיסקית מסתובבת המותקנת לצד או בתוך העדשה ובה מספר נקבים בעלי קטרים שונים) ואף בצמצמי Waterhouse (לכל אוהבי ספרי ההיסטוריה אני ממליץ לעיין בעבודותיו של מר Kingslake לשם קריאה נוספת). אולם במאה ה- 20, לאחר פרוץ המהפכות התעשייתיות (וכן מהפכות נוספות מהסוג הפחות סימפאטי) ויישום הסטנדרטיזציה – תפס צמצם ה- IRIS את כס המלכות שלו באופן בלעדי ובלתי מעורער, כאשר אימוץ פורמט ה- 135 מ"מ ,מזעור המצלמות ה"סדרתיות" והקידום האגרסיבי של פלאי המכאניקה הצילומית על ידי Leitz, Contax ו- Exacta סייעו רבות בהפצתו והפכו אותו לחלק בלתי נפרד מעולם הצילום.

המבנה המכאני של צמצם העלים מסוג Iris Diaphragm פשוט וגאוני מבחינה רעיונית, אך מורכב מבחינה מכאנית: העלעלים אשר יוצרים את המפתח ומקנים לו צורה גיאומטרית אחידה – נעים בהתאם למסלולי חריצים הממוקמים בטבעות חיצוניות מעל ומתחת למכלול העלעלים. לטבעות אלו קוטר גדול מזה של מפתח הצמצם המקסימאלי, כך שהן "יושבות" מסביב למכלול העלים ואינן "נראות" בתוך הדימוי. החריצים שבתוך הטבעות משחקים תפקיד של "מובילים", אשר מנתבים את התנועה של צ'ופצ'יקים זערוריים היושבים בקצוות עלעלי הצמצם. סיבוב הטבעת מכריח את הצ'ופצ'יק לנוע קדימה או אחרוה במסלול ה"מוכתב" על ידי תצורה ואורך החריצים ה"מובילים", היות והוא (הצ'ופצ'יק) "לכוד" בתוך המכלול המוביל. תנועה סיבובית של הטבעת לכיוון אחד – "דוחפת" את הצ'ופצ'יקים להתקרב אחד לשני ובכך גורמת לעלעלים "להיסגר", ואילו תנועה בכיוון הנגדי – גורמת להם להתרחק אחד מן השני ובכך לפתוח את העלעלים ולהגדיל את קוטר המפתח הנוצר. ככל שכמות העלעלים המרכיבים את המכלול תהיה גדולה יותר – כך גם על מסלולי החריצים ה"מובילים" להיות מדויקים (זהים לחלוטין בתצורה ובאורך) יותר ועל הכמות הכללית של החריצים להיות גדולה יותר. כמו כן – ככל שהמפתח המקסימאלי של הצמצם יהיה גדול יותר – כך גם אורך המסלול של החריצים ה"מובילים" יהיה גדול יותר ובעקבות כך – על יצרן העדשה יהיה "לאכלס" אותם בדיסקיות (טבעות) גדולות יותר. עובדה טכנית זו ממחישה באופן מאוד פשטני אבל מוחשי את הדרישות הקיימות כלפי קוטר העצמית עצמה (ולא רק הזכוכיות בתוכה) בכל הנוגע לצמצמים אשר מגיעים למפתחים גדולים במיוחד. מי שרוצה לראות את השרטוט הטכני של המנגנון הנקוב בפעולה – מוזמן להיעזר באנימציה נחמדה באתר Wikipedia

לאורך השנים, השיטה בה נעזרו יצרני העצמיות על מנת להקל על הצלמים בבחירה אינטואיטיבית של מפתח הצמצם בלי להוריד את העין מן המצלמה, התבססה על רעיון גאוני אשר מקנה למעבר בין מפתח למפתח תחושה טקטילית (Tactile feedback): מנגנון מיסב פשוט למדי, אשר גרם לטבעת החריצים "להינעל" ברגע שהיא הגיעה לערך צמצם מסויים – תופעה שאנחנו מכירים כיום כ- "Сlick". בדגמים המודרניים בהרבה מאוד מקרים מנגנון המיסב אשר שולט על ה "קליקים" הוצא מחוץ למכלול הפנימי של מנגנון העלעלים וייושם דווקא בין המצמד לבין טבעת הצמצמים החיצונית (מוקדש לכל אלו מכם אשר שואלים מה תפקידו של כדור מתכת הקטן הזה שנפל והתגלגל לשד יודע לאן בזמן שפירקתם את העדשה). אילו השנה בחוץ הייתה 1950 – אזי שיכולתי לעצור את הסקירה הקטנה שלי כאן. אולם למרות שתצורתו כמעט ולא השתנתה מאז – אופן הפעלת צמצם ה- Iris עבר מספר תהפוכות. כך למשל, עם כניסת מצלמות ה- SLR והכנסת תהליך האוטומציה לתחום התפעול של המצלמות – קם גם הצורך לשנות את מפתח הצמצם באופן שלא יערב התעסקות מיותרת מצד הצלם עם טבעת הצמצמים. משתמשי ה- Leica, ה- Bessa, ה- Contax וה- Сanonette-ים האחרים (טוב, נו, אז היה גם את הריינג'פיינדר האגדי של ניקון) היו פתורים מלנסות לנחש מה לתחום או איך למקד, היות ומסך המיקוד של המצלמה שלהם לא היה מתכהה כתוצאה מסגירת הצמצם בעדשה, בעוד שבעולם ה SLR הדברים היו נראים אחרת. ההבדל בין מנגנון העינית של ה Rangefinder ל SLR די פשוט: למערכת הריינ'פיינדר מערכת אופטית נפרדת לחלוטין אשר אינה מקבלת את הדימוי מן העדשה ולכן אינה מושפעת ממפתח הצמצם. במערכות SLR מאידך, כל מה שאנו רואים בעינית האופטית – הוא פועל יוצא של ההיטל, אשר מועבר מן העדשה אל הראי ולאחר מכן אל מסך המיקוד המונח מתחת לפריזמה. ואם במהלך הצילום אנו סוגרים צמצם – אזי שלא רק ההיטל שמגיע לסרט הצילום הופך להיות פחות עוצמתי, אלא גם הדימוי בעינית של ה SLR – "מתכהה". וככל שאנו סוגרים את הצמצם לערכים גדולים יותר – כך גם הדימוי בעינית מתכהה עוד יותר. כדי לפתור את הקושיה המאתגרת הזו החליטו יצרני העדשות לשדרג את מנגנון העלעלים באופן בו הצמצם יכול "למצמץ". כן-כן, לא טעיתם : "למצמץ".

הרעיון מאחורי המנגנון ה"ממצמץ" – די פשוט: בעזרת מצמד או קפיץ – יהיה עלינו לכפות על עלעלי הצמצם להישאר במצב הכי "פתוח" (זאת אומרת להיות במפתח הכי גדול), כדי לאפשר לצלם לתחום ולמקד באופן מהיר ויעיל מבלי להתעסק עם פתיחה וסגירה של הצמצמים (כדי להשאיר את מסך המיקוד בהיר), ואז ברגע הצילום – לשחרר את הקפיץ או להפעיל את המצמד, כדי שבזמן התרוממות הראי – עלעלי הצמצם "ייסגרו" לערך הצמצם אשר נבחר על ידי הצלם לפני כן. בצורה הזו, אם אתם עובדים עם עצמית בעלת מפתח צמצם מקסימאלי של, נגיד, f/2.8, אבל רוצים לצלם דווקא ב- f/11 – אזי שכל עוד אתם לא לוחצים על כפתור הצילום עצמו – הצמצם יישאר פתוח לחלוטין (זאת אומרת יהיה "נעול" על ערך f/2.8) ורק ברגע הצילום הוא ייסגר (בעזרת שחרור הקפיץ או המצמד) לערך הרצוי של f/11. את הדוגמה הכי פשוטה ומוחשית לתפקוד של המנגנון הזה ניתן למצוא במרבית עדשות ה- Nikon המודרניות (למעט סדרת ה- E, עליה אנחנו נדבר עוד מעט). זהו "מנוף הצמצם" או ה- "Diaphragm coupling lever" אשר מציץ לו מתוך חריץ קטן לצד המגעים האלקטרוניים על גבי הבאיונט של העדשה. נסו להזיז אותו בעדינות (שימו לב, מילת מפתח היא "בעדינות") עם האצבע ופלא פלאים – תראו איך הצמצם מפתח ונסגר במהלך תנועת ה"מנוף".

"מנוף הצמצם" וטכניקת הצמצם ה"ממצמץ" הוכיחו את עצמם כיעילים במיוחד, ובהמשך הדרך תרמו רבות לפיתוח המנגנון אשר מאפשר לוותר על טבעת הצמצמים, ובמקומה לקבוע את ערך הצמצם הרצוי היישר מגוף המצלמה. הרי כל מה שדרוש בכדי להגיע לערך צמצם מסויים – הוא להגדיר את מידת הפעלת הלחץ על המצמד או הגבלה מכאנית של תנועת מנוף הצמצם. אולם לפתרון האלגנטי הזה הייתה גם תופעת לוואי מדאיגה אשר הכריחה את המהנדסים המכאניים לחזור ללוחות השרטוט ולבחון את ההנחות שלהם לגבי חוזק החומרים מחדש: מנגנון "ממצמץ" מציג דרישות רף גבוהות למדי בכל הקשור לשחיקה של המנגנונים המכאניים העדינים, וגורם לבלאי טבעי מואץ של הקפיצים ועלעלי הצמצם כתוצאה משחיקה. כך, על מנת להבטיח תוצאות עקביות במהלך עבודת הצמצם לאורך זמן, מנגנון ה- Iris עבר עיצוב ותכנון מחודש כדי להבטיח שהרכיבים לא יתבלו מהר מדי. בעצמיות מכאניות מלפני מספר עשורים ניתן להבחין בתופעה מן הסוג הזה: במהלך צילום רצף או לאחר צילום ממושך, עלעלי הצמצם מתחילים לזייף ולא נסגרים לערך המדוייק ובעקבות כך – גורמים לטעויות בחשיפה. יתרה מכך: במערכות ניקון – עלעלי הצמצם עושים את כל המסלול (החל מפתחיה מלאה עד לערך הצמצם הנבחר ולאחר מכן עד לסגירה מלאה ושוב חזרה לפתיחה מלאה) וזאת לשם מניעת שחיקה של העלעלים במקטעי ביניים. הרי הסכימו עמי כי מרבית הפעמים אתם בוחרים לעבוד דווקא בערכי צמצם "בינוניים" או "פתוחים" בזמן שכמות הפעמים בהם אתם תצלמו בערכי צמצם "סגורים לחלוטין" תיהיה (מבחינה סטטיסטית) קטנה יותר. אי לכך מרבית ה"לחץ" או ה"חיכוך" שנוצרים במהלך תזוזת העלעלים – יווצרו לא באופן שווה לאורך כל להב העלה, אלא במקטעים בהם הוא מתחכך בעלעלים השכנים במהלך פתיחה וסגירה חוזרת ונשנית ליצירת אותו קוטר מפתח.

גלגול נוסף פקד את מנגנון הצמצם בשנת 1987. באותה השנה הודיעה חברת קנון ברעש וצלצולים על המעבר לפילוסופיית ה- EOS (Electro Optical System), אשר התוותה את תוכנית המתאר הכללית של תחום מצלמות ה- SLR וה- DSLR בהמשך הדרך. הרעיון המהפכני של מוחות-העל ממעבדות הפיתוח של קנון היה להוריד את כל המנגנונים המכאניים (ובהם – המצמדים, המנופים, הקפיצים וכל דבר שאינו יכול לעבור המרה למנגנונים אלקטרוניים או אלקטרומכאניים משולבים) מן העדשות, ולהעביר את השליטה בהם למערכות אלקטרוניות ובפרט – להעביר את השליטה בסיבוב הדיסקית בעלת ה"חריצים" המנתבים את תנועת עלעלי הצמצם לידי מנועים אלקטרומגנטיים. כתוצאה מכך – האמינות, העקביות והיעילות של מנגנון הצמצם עלו באופן מרשים, המכאניקה של תהליכי התכנון והייצור שודרגה, ותהליך האבחון והטיפול בבעיות צמצם במרכזי שירות הפך להיות ממוחשב ופשוט. כיום, כשלושים שנה מאוחר יותר – ניתן להגיד באופן וודאי כי הצגת מנגנון הצמצם האלקטרוני התוותה את עתיד תחום הצילום, היות ומרבית החברות אימצו את הפטנט הזה במוקדם או במאוחר. כדוגמה מובהקת למערכות "חדשות" אשר לא עברו תהליך אבולוציוני הדומה לזה של מצלמות SLR, בהן מלכתחילה ייושם הצמצם האלקטרוני – ניתן לקחת את מצלמות ה Mirrorless. מאידך, דווקא המתחרה הגדול והרציני ביותר של קנון לא טרח להרים את הכפפה הזו. כמות העצמיות בעלות המנועים האלקטרומכאניים (המסומנת באות E) של ניקון – כוללת כמות דגמים שניתן לספור על אצבעות כף יד אחת. קשה לי להבין את ההיגיון העומד מאחורי ההחלטה המוזרה הזאת, אולם זה המצב ולא נראה כי הוא עומד להשתנות בקרוב. יתרה מכך: פונקציית ה- Power Aperture אשר מאפשרת לבקר האלקטרוני להשתלט על העבודה המכאנית של מנוף או מנוע הצמצם בעדשות ניקון, הופיעה רק עם כניסתן של D800 ו- D4 לשוק. מוזר, אבל כמו שאומרים: "זה מה שיש ועם זה ננצח".

האם בעתיד הקרוב מצפים לצמצם ה- Iris הישן והטוב תהפוכות נוספות? אינני סבור כך, היות והוא נמנה בין "ותיקי השבט" של הטכנולוגיה הצילומית, מושל בשוק כבר יותר ממאה שנים ועדיין מוכיח את עצמו כפתרון יעיל ואמין (ובייחוד לאור העובדה כי עקרון הפעולה שלו וכן המיקום שלו בתוך הסכימות האופטיות לא השתנו בהרבה). כולי תקווה כי עם השנים הבאות אנחנו נזכה לראות יותר ויותר עדשות ניקון אשר נעזרות במנגנון הצמצם האלקטרוני במקום מנוף הצמצם המכאני, אבל האמור הוא בגדר longshot. בסקירה שלעיל שמתי לעצמי כמטרה לתמצת את עקרונות הפעולה ואת שינויי הפאזה שעברו הצמצמים במהלך קרוב ל- 150 השנים האחרונות. היות והבטחתי לכם לא להיכנס למעמקי הג'ונגל הטכנוקראטי (התאפקתי, באמת התאפקתי), נמנעתי מלאפיין או לתאר את אופן עבודתם של פתרונות טכנולוגיים אלטרנטיביים כמו למשל את המצמד המשולב של תריס העלים והצמצם במנגנוני Copal, מנגנון הדריכה המשולב של הצמצם במערכות פורמט בינוני או השליטה בערכי חשיפה בעזרת מסנני ND במקום מנגנון הצמצם. לא דנתי גם בהבדלים בין הסטנדרטיזציה של ה- f/stop לבין התמסורת (Transmission) ה"אמיתית" של העצמיות. זאת אנחנו נשאיר לפעם אחרת. בינתיים אני מקווה שהצלחתי לסקרן אתכם ולגלות לכם דבר או שניים על המנגנונים המסתתרים במעמקי העדשות שלכם…

תמונת כותרת: אילוסטרציה.
תמונות אולוסטרציה: קרוכמליוב ואדים, Pond5
מלל: קרוכמליוב ואדים © 2017
כל הזכויות שמורות

מצאתם טעות או שגיאת כתיב בטקסט לעיל? סמנו אותה ולחצו על Ctrl+Enter על מנת לבקש לתקן אותה

כתיבת תגובה

עדכנו את הנהלת האתר בדבר שגיאת כתיב

הטקסט הבא יישלח להנהלת האתר :