Nikon F3H (High Speed)

Der folgende Bericht ist im Original zu finden bei: https://web.archive.org/web/20131006002718/http:/nikon.com/about/feelnikon/recollections/r25_e/index.htm

Nachfolgend eine grobe Übersetzung auf Deutsch

Nikon F3H (High Speed)

Im Juni 1996 brachte Nikon die Nikon F3H (das „H“ steht für „High Speed“) auf den Markt, eine Spiegelreflexkamera für Pressefotografen. Die F3H basierte auf der Nikon F3 und ihrem MD-4-Motorantrieb, die beide 1980 von Nikon (ehemals Nippon Kogaku K.K.) auf den Markt gebracht worden waren, und ermöglichte Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen mit bis zu 13 Bildern pro Sekunde.

Dieser Artikel beschreibt die F3H und enthält Kommentare von Tetsuro Goto (einem Nikon-Stipendiaten und Leiter des Imaging Product R & D Laboratory), der für das Schaltungsdesign der Kamera verantwortlich war, und Tomohisa Ikeno (von der Entwicklungsabteilung der Imaging Company), der für das mechanische Design zuständig war.

Die Nikon F3H

Die Kamera wurde mit dem MD-4H, einem speziellen Hochgeschwindigkeits-Motorantrieb, verkauft. Wenn dieser Motorantrieb mit einem MN-2 NiCd-Akku betrieben wird, kann die Kamera Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen mit 13 Bildern pro Sekunde bei Verschlusszeiten von 1/1000 Sekunde und mehr machen. Wenn der Motorantrieb mit acht AA-Alkalibatterien betrieben wird, kann die Kamera Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen mit 7,5 Bildern pro Sekunde bei Verschlusszeiten von 1/250 Sekunde und mehr machen.

Die S3M – der Vorläufer der Kameras für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen

Die Nikon S3M – der Vorreiter unter den Kameras für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen (rechts im Bild das Batteriefach)

Die 1960 auf den Markt gebrachte Nikon S3M Messsucherkamera ermöglichte Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen. Nikon hatte sie für die Fotografie von Skiwettbewerben entwickelt. Sie basierte auf der Nikon S3-Kamera, verfügte aber über einen schnelleren Filmtransport dank einer halben Bildgröße von 18 x 24 mm statt 24 x 36 mm. Außerdem verfügte sie über einen Akku mit höherer Spannung und einen schnelleren Motorantrieb. Diese Merkmale ermöglichten Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen mit bis zu 9 Bildern pro Sekunde.

In der Folgezeit entwickelte Nikon auch Modelle für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen, die auf den Spiegelreflexkameras F und F2 basierten.

Die Wahl der F3

Tomohisa Ikeno war für die mechanische Konstruktion des F3H verantwortlich.

Als Nikon in der zweiten Hälfte der 1990er Jahre die F3H auf den Markt brachte, hätte das Unternehmen auch ein Modell für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen entwickeln können, das auf der F4 oder der F5 – den Nachfolgern der F3 – basierte. Ikeno beschreibt, warum die Wahl auf die F3 fiel.

„Im Vergleich zur F4 und F5 war die F3 einfach aufgebaut und leicht zu überarbeiten. Weitere wichtige Gründe waren die nachgewiesene Fähigkeit, den harten Anforderungen eines langjährigen Einsatzes durch professionelle Fotografen standzuhalten, und die Tatsache, dass die MD-4 über einen selbst für damalige Verhältnisse erstaunlich starken Motor verfügte.“

Der Mechanismus, der Serienaufnahmen mit 13 Bildern pro Sekunde ermöglicht

Film zeigt die Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahme der F3H

Um Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen zu ermöglichen, muss die Zeit, die für die Aufnahme eines einzelnen Bildes benötigt wird, minimiert werden. Bei der F3H wurde dies durch die folgenden Maßnahmen erreicht:

Teilweise Veränderung der Funktionsweise der Kamera
Beschleunigung des Motorantriebs
Prädiktive Steuerung der Kamera und des Motorantriebs

Teilweise Veränderung der Funktionsweise der Kamera

Der Halbspiegel an der F3H. Durch Drücken der Vorschautaste oben links auf dem Foto wird die Blende vollständig geöffnet.

In der Objektivfassung der F3 befindet sich ein Spiegel, der das Licht des aufgesetzten Objektivs reflektiert und in den Sucher leitet. Wenn der Auslöser gedrückt wird, klappt der Spiegel hoch und das Licht des aufgesetzten Objektivs gelangt auf den Film. Nach Abschluss der Belichtung klappt der Spiegel in seine ursprüngliche Position zurück. Der Spiegel wird als „Schnellrücklaufspiegel“ bezeichnet.

Um den Zeitaufwand für die Spiegelbetätigung zu verringern, wurde der Schnellrücklaufspiegel bei der F3H durch einen festen Halbspiegel ersetzt. Der Halbspiegel lenkt 30 % des Lichts vom angesetzten Objektiv auf den Sucher und die restlichen 70 % auf den Film.

Die F3 verfügt über eine vollständige Blendenmessung. Aus diesem Grund werden die Blendenlamellen während der Belichtung nur auf den vorgewählten Blendenwert abgeblendet. Nach Beendigung der Belichtung wird die Blende dann vollständig geöffnet. Um den Zeitaufwand für diese beiden Vorgänge bei der F3H zu verringern, wurde die Kamera nicht mit einem Mechanismus zur Messung der vollen Blendenöffnung ausgestattet. Daher ist die Blende des an der F3H angebrachten Objektivs immer abgeblendet.

Beschleunigung des Motorantriebs

Würde man die Batteriespannung für den Motorantrieb erhöhen, so dass der Motor mit einer höheren Geschwindigkeit rotiert, würde sich die Filmaufwickelzeit verkürzen. Die Filmwickelzeit des MD-4H-Spezialmotors für den F3H wurde jedoch nicht durch eine Erhöhung der Spannung, sondern durch eine Erhöhung der Getriebeübersetzung um den Faktor 1,5 verkürzt, da der MD-4 (auf dem der MD-4H basierte) über ein ausreichendes Drehmoment verfügte. Dadurch hatte der F3H den weiteren Vorteil, dass er weiterhin mit dem herkömmlichen NiCd-Akku MN-2 und dem Schnellladegerät MH-2 verwendet werden konnte, da seine Betriebsspannung der des MD-4 entsprach.

Der MD-4H-Motorantrieb

Wenn der Schalter an der Vorderseite des Geräts auf „6F“ gestellt wird, nimmt die Kamera sechs aufeinanderfolgende Bilder auf und hält dann an. Hinter diesem Schalter befindet sich ein zusätzlicher Schaltkreis, der für die vorausschauende Steuerung verwendet wird.

Prädiktive Steuerung von Kamera und Motorantrieb

Wenn der Auslöser einer normalen Kamera gedrückt wird, werden in der Kamera nacheinander eine Reihe von Vorgängen ausgeführt, um den Aufnahmevorgang abzuschließen. Bei der F3H wird diese Abfolge von Vorgängen etwas anders gehandhabt.

Ikeno erklärt: „Bei Aufnahmen mit 13 Bildern pro Sekunde würde es einfach zu lange dauern, einen Vorgang abzuschließen, bevor man den nächsten beginnt. Zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Kameramechanismus ein Befehlssignal empfängt, und dem Zeitpunkt, an dem er tatsächlich mit der Ausführung der entsprechenden Funktion beginnt, gibt es eine leichte Verzögerung. Um diese Zeitspanne zu verkürzen, wurde eine ‚voreilige‘ Steuerungsmethode gewählt, bei der die Signale an jeden Mechanismus im Voraus gesendet werden.“

Bei einer normalen Kamera wird der Film erst nach Beendigung des Verschlussvorgangs aufgewickelt. Bei der F3H wird jedoch vor Beendigung des Verschlußvorgangs ein Befehlssignal an den Motorantrieb ausgegeben, um ihm mitzuteilen, daß der Film aufgewickelt werden kann. Noch bevor der Motorantrieb den Film aufgespult hat, sendet er ein Befehlssignal an die Kamera zurück, das besagt, dass der Verschluss freigegeben werden kann.

Mit anderen Worten: Bei der F3H sagen die Kamera und der Motorantrieb die Vorgänge des jeweils anderen voraus und steuern sie, so dass sich bestimmte Vorgänge überschneiden. Dadurch wird die für die Aufnahme eines Einzelbildes benötigte Zeit minimiert.

„Wenn die Aktionen des Mechanismus instabil wären, wäre es völlig unmöglich, sie vorherzusagen und auszulösen. Diese Art der Kontrolle wurde durch die Stabilität und Präzision des F3-Mechanismus erreicht“, fügt Goto hinzu.

Warum die F3H entwickelt wurde

Tetsuro Goto war für die Entwicklung der Schaltung des F3H verantwortlich.

Goto beschreibt die Gründe, warum die F3H entwickelt wurde: „Jede Generation von Kameras für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen wurde für Pressefotografen entwickelt, die über Sport berichten. Das galt im Wesentlichen auch für die F3H. Mit der Entwicklung der F3H reagierte Nikon aber auch auf die Tatsache, dass ein Jahr zuvor ein Mitbewerber eine Kamera für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen mit 10 Bildern pro Sekunde auf den Markt gebracht hatte. Nikons Ziel war es also, seine Konkurrenten mit der einzigartigen Langlebigkeit der F3H und der Hochgeschwindigkeits-Serienbildaufnahme von über 10 Bildern pro Sekunde zu übertreffen. Als das Unternehmen kurz vor der Markteinführung der hochmodernen F5 stand, traf es die Entscheidung, gleichzeitig auch diese spezielle Anforderung für Hochgeschwindigkeits-Serienaufnahmen zu erfüllen.“

Nikon hat auch sehr schnelle Serienaufnahmen mit Kameras möglich gemacht, die für die breite Öffentlichkeit erhältlich sind: 1996 wurde die F5-Spiegelreflexkamera (mit 8 Bildern/s), 2004 die F6-Spiegelreflexkamera (mit 8 Bildern/s mit dem Multi-Power High Speed Battery Pack MB-40) und 2012 die D4-Digital-Spiegelreflexkamera (mit 11 Bildern/s) auf den Markt gebracht. Bis heute ist die F3H jedoch immer noch die schnellste Spiegelreflexkamera von Nikon mit kontinuierlichen Aufnahmen.