В последнее время подводная фотография, приобретает все большее значение при проведении различных работ, как на глубинах континентального шельфа, так и на абиссальных глубинах. В первом случае подводные фотокамеры используются водолазами или аквалангистами, во втором - с помощью обитаемых и необитаемых подводных аппаратов.
Обычная подводная фотокамера состоит из прочного герметичного контейнера с защитным стеклом, собственно фотокамеры с оптической системой, учитывающей разницу преломления световых лучей в водной и воздушной среде, а также системы подводного освещения и ряда вспомогательных устройств, обеспечивающих нормальную эксплуатацию камеры.
Съемка под водой существенно отличается от фотосъемки в воздушной среде. Из-за большой плотности воды и растворенных в ней различных частиц происходит сильное поглощение и рассеивание света. Поэтому на глубине более 100 м фотографию можно сделать только с помощью искусственного освещения. На глубине также осложняется цветное фотографирование, так как с ее увеличением длинноволновая часть спектра быстро поглощается. Например, уже на глубине 3 м красный цвет значительно затухает. Поэтому, чтобы получить качественные цветные снимки с нормальным цветовым балансом, необходим искусственный источник света со специально подобранным спектром.
Как показывают результаты исследований последних лет, лучший эффект при подводном фотографировании достигается при использовании импульсных источников света. Применяются также источники непрерывного излучения с кварцевыми, вольфрамовыми и другими лампами накаливания (см. "Спортсмен - подводник № 27: "Подводное освещение и новые источники света").
Одним из первых создателей глубоководных фотокамер является профессор Массачусетского технологического института Г. Эджертон (США). Первые образцы фотокамер, работающих с импульсными светильниками, были им разработаны в начале 1940 года.
Современные глубоководные фотокамеры Г. Эджертона могут производить фотографирование на глубинах до 1200 м. Фокусное расстояние объективов таких камер 25 мм, число кадров 2200.
Для классификации кадров на пленке фотокамеры имеют специальное устройство. Это устройство монтируется на задней крышке в поле зрения камеры так, что на каждом кадре пленки в углу фотографируются: время снимка, показания, глубиномера, показания электрического счетчика кадров, а также карточка дополнительных данных. На этой карточке мягким карандашом могут быть записаны даты, широта, долгота места съемки и т. п. Все эти данные в дальнейшем облегчают оператору фотомонтаж изображения большого объекта, снятого по частям, или производство фотомозаичных изображений участков дна океана.
В комплект фотокамер входит также специальный магнитный компас, подвешиваемый в поле зрения камеры снаружи и также снимаемый на каждом кадре пленки, что обеспечивает определение ориентации объектов.
Светильники описываемых фотокамер имеют ксеноновые импульсные лампы с продолжительностью вспышки около 1 миллисекунды. Применение таких светильников значительно улучшает цветовой спектр, доводя его почти до спектра солнечного света и обеспечивая получение качественных цветных снимков.
Глубоководные фотокамеры Г. Эджертона компактны, надежны в работе, дают возможность определять расстояние от объектива фотокамеры до снимаемого объекта.
Глубоководные фотокамерные установки либо буксируются надводными судами, либо устанавливаются на подводные обитаемые и необитаемые самоходные аппараты.
Фотокамеры для установки на комплексной буксирной поисковой системе были разработаны военно-морской исследовательской лабораторией США и использовались для исследований, проводимых океанографическим судном "Мизар". Три одинаковые фотокамеры, каждая с углом обзора 57° и двумя импульсными светильниками с энергией вспышки по 250 Дж, автоматически производили фотосъемку грунта по сигналу протонного поискового магнитометра, датчик которого был также установлен на буксируемой системе. Конструктивная компоновка фотокамер обеспечивала съемку прямоугольного участка грунта размером 6 на 30 м при расстоянии от него - 10 м.
Для панорамных снимков больших объектов, таких как, например, часть корпуса судна, используются фотокамеры с широкоугольной оптикой. Когда требуется получить снимок с высокой разрешающей способностью, чтобы иметь возможность рассмотреть существенные детали конструкции объекта, применяются фотокамеры с узким углом обзора.
Высокая разрешающая способность фотоснимков позволяет обнаружить на грунте довольно мелкие предметы. Так, например, при поиске французской подводной лодки "Эридис", затонувшей в районе Тулона на глубине 1100 м, на фотоснимках оказались запечатленными обрывки газет, бутылки и даже дамское ожерелье. Из разрозненных снимков различных частей крупных затонувших объектов, благодаря номерам на кадрах, которые ставятся автоматически, возможен фотомонтаж отдельных участков грунта или целого объекта. Примером такого фотомонтажа может служить изображение затопленного в 1970 году на глубине 4880 м судна "Бриггс" с контейнерами нервно-паралитического газа. Под давлением международной общественности правительство США пыталось доказать безвредность затопления опасного груза. На буксируемой поисковой системе вместе с фотокамерами и магнитометрами были установлены датчики для регистрации наличия нервно-паралитического газа в воде. По заявлению специалистов ВМС США датчики не зарегистрировали в районе судна газа, и на фотографиях грузовые люки трюмов судна показаны закрытыми. Однако уверенности в том, что судно и контейнеры будут и дальше в таком состоянии, нет даже у самих зарубежных специалистов.
В отличие от глубоководных фотокамер фотокамеры для водолазов и гидронавтов рассчитываются на глубины континентального шельфа, т. е. на глубины до 200-300 м. В связи с тем, что на этих глубинах также требуется искусственное освещение, в комплект фотокамер входят импульсные источники света.
Фотобоксы имеют герметичные приводы для перевода кадра, установки выдержки, диафрагмы, наводки на резкость, управления затвором аппарата.
Система, разработанная в США для проведения фото и киносъемок на глубинах континентального шельфа и в прибрежных водах, состоит из монтажной рамы, осветительного устройства и кинокамеры. Она может монтироваться под водой аквалангистами или предварительно собираться и опускаться с борта обеспечивающего судна.
Приводной импульсный электродвигатель с транспортной схемой управления обеспечивает съемку с интервалами 7, 5, 15 и 30 секунд или непрерывную съемку с частотой 24 кадра в секунду. Предусмотрено устройство автоматической отметки времени на каждом кадре.
Разработана в США и система для мозаично-маршрутной фотограмметрической съемки подводных объектов в загрязненной и чистой воде. Для съемки используются 16-, 35-, и 70-мм импульсные камеры с прочными цилиндрическими алюминиевыми корпусами с рабочей глубиной от 100 до 6100 м и со специальной корригирующей оптико-механической системой Иванова-Ребикова. Размещается аппаратура на динамически устойчивой телеуправляемой платформе. С помощью гироскопической системы управления эти аппараты могут перемещаться на постоянной глубине или на постоянном расстоянии от дна.
По заказу управления по охране окружающей среды США инженерами этой страны разработан и новый подводный фотоаппарат, предназначенный для ежечасной автоматической съемки в течение 10 суток. С помощью такого фотоаппарата фиксировалось движение и рост водорослей на дне океана.
Ширина используемой пленки в аппарате - 35 мм. Управляется аппарат часовым механизмом. Через заранее установленный промежуток времени срабатывает микровыключатель, после чего включается импульсный светильник, производится снимок и переводится кадр.
Одной из последних новинок в подводной фотографии является разработанная отделом оптики военно-морской исследовательской лаборатории США фотокамера, заполняемая водой. Корпус фотокамеры изготовлен из пластмассы и не герметизирован. При съемке корпус заполняется водой. Линзы оптико-механической системы - из стекла, механизм затвора защищен тефлоновым антикоррозийным покрытием. Вместо пленки с влажной эмульсией, используемой в обычных фотоаппаратах, применяется пленка с твердым эмульсионным слоем.
С помощью изготовленного образца фотокамеры получены качественные черно-белые снимки. По мнению специалистов, с помощью такой камеры могут быть также получены цветные и поляроидные фотографии.
Простота конструкции, надежность работы, достаточное качество снимков позволяют считать, что фотокамера будет полезна для водолазов при освоении и разработке подводных запасов нефти, газа, для спортсменов-подводников и подводных фотографов-любителей. В качестве первого образца фотокамеры была использована простая по конструкции пластмассовая серийная фотокамера. В корпусе ее были просверлены небольшие отверстия для прохождения воды, препятствующие, однако, проникновению в камеру света.
Твердоэмульсионная пленка воздействию морокой воды не подвергается. Разработан также специальный объектив из трех линз с различными фокусными расстояниями и защищенный тефлоновым антикоррозийным покрытием металлический механизм затвора.
Предложенная фотокамера свободна от недостатков, присущих герметизированным подводным фотокамерам. Так, например, кассета с пленкой может быть заменена под водой - без необходимости разгерметизации. Линзы, объектив, защитные стекла свободны от запотевания. Кроме того, подводного фотографа уже не заботят проблемы ограничения рабочей глубины и нарушения герметичности.
Авторы изобретения - ученые Стэмм и Рокман - считают, что после доработки и испытания фотокамера, свободно заполняемая водой, получит широкое распространение.
