2 Voorbeelde van vrae oor kamera optiese instrumente
1. 'n Enkellens analoog kamera het 'n brandpuntsafstand van 10 cm. Aanvanklik is die kamera ingestel om 'n voorwerp op oneindigheid af te neem. As iemand die kamera wil gebruik om 'n voorwerp 5 meter weg af te neem, bereken:
(a) Die afstand tussen die film en die lens wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp op oneindigheid te fotografeer,
(b) Die afstand tussen die film en die lens wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp 100 meter weg te fotografeer,
(c) Verander die lensposisie van die oneindigheidsinstelling na die 100 meter-instelling. Is die lens weg van die film of nader aan die film geskuif?
Bespreking
Dit is bekend dat:
Lensbrandpuntafstand (f) = 10 cm = 100 mm
Antwoord:
(a) Die afstand tussen die film en die lens wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp by oneindigheid te fotografeer.
Afstand tussen lens en film = beeldafstand (s')
'n Oneindig verafgeleë voorwerp beteken dat die afstand van die voorwerp(e) oneindig is.
Wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp te fotografeer, word die afstand tussen die lens en die film aangepas sodat die ligstraal van die voorwerp deur die lens gefokus word om 'n presiese beeld op die film te vorm.
Oor die onderwerp van konvekse lense is verduidelik dat as voorwerpafstand (s) = oneindig dan jarak skaduwee (s') = brandpuntsafstand (f) van die lens.
Afstand tussen lens en film = beeldafstand (s') = brandpuntsafstand (f) van lens = 100 millimeter.
(b) Die afstand tussen die film en die lens wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp 5 meter weg te fotografeer.
Voorwerpafstand (s) = 5 m = 5000 mm
Lensbrandpuntafstand (f) = 100 mm
Die afstand tussen die film en die lens = die beeldafstand, bereken met behulp van die konvekse lensformule omdat die kameralens 'n konvekse lens is:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 millimeter
(c) Verandering van lensposisie van oneindige instelling na 100 meter instelling
Wanneer dit ingestel is om 'n voorwerp op oneindigheid te fotografeer, is die afstand tussen die lens en die film 100 millimeter. Wanneer dit ingestel is om 'n voorwerp 5 meter weg te fotografeer, is die afstand tussen die lens en die film 102 millimeter. Dus is die verandering in die afstand van die lens vanaf die film 102 mm – 100 mm = 2 mm.
Word die lens weg van die film of nader daaraan beweeg? Natuurlik word die lens weg van die film beweeg, want by oneindigheid is die afstand tussen die lens en die film = die lens se brandpuntsafstand. As die lens nader aan die film beweeg word, is die afstand tussen die lens en die film minder as 100 mm.
2. Twee konvekse lense, elk met 'n brandpuntsafstand van 40 mm en 20 mm. Beide lense word in 'n analoogkamera gebruik om 'n voorwerp 10 meter weg te fotografeer. Bepaal:
(a) Die afstand tussen die film en die lens met 'n brandpuntsafstand van 40 mm wanneer die kamera ingestel is om die voorwerp te fotografeer. Bereken ook die lineêre vergroting.
(b) Die afstand tussen die film en die lens met 'n brandpuntsafstand van 20 mm wanneer die kamera ingestel is om die voorwerp te fotografeer. Bereken ook die lineêre vergroting.
Bespreking
Dit is bekend dat:
Die brandpuntsafstand van 'n konvekse lens is 1 (f1) = 40mm
Die brandpuntsafstand van 'n konvekse lens is 2 (f2) = 20mm
Voorwerpafstand (s) = 10 m = 10.000 mm
Antwoord:
(a) Die afstand tussen die film en die lens met 'n brandpuntsafstand van 40 mm wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp te fotografeer
Die afstand tussen die film en die lens = die beeldafstand (s'), bereken met behulp van die konvekse lensformule omdat die kameralens 'n konvekse lens is:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/40 – 1/10.000 = 250/10.000 – 1/10.000 = 249/10.000
s' = 10 000/249 = 40,2 mm
Lineêre vergroting (m):
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 keer
(b) Die afstand tussen die film en die lens met 'n brandpuntsafstand van 20 mm wanneer die kamera ingestel is om 'n voorwerp te fotografeer.
Die afstand tussen die film en die lens = die beeldafstand (s'), bereken met behulp van die konvekse lensformule omdat die kameralens 'n konvekse lens is:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/10.000 = 500/10.000 – 1/10.000 = 499/10.000
s' = 10 000/499 = 20,0 mm
Lineêre vergroting (m):
m = 20,0/10.000 = 0,002 keer
Vergelyk die lineêre vergroting in hierdie berekening met die vorige een. Gebaseer op hierdie twee lineêre vergrotings, kan afgelei word dat lineêre vergroting toeneem met die lens se brandpuntsafstand. Daarom, wanneer jy 'n kameralens kies, moet jy ook die brandpuntsafstand daarvan in ag neem. Vir verafgeleë voorwerpe moet 'n lens met 'n langer brandpuntsafstand gebruik word om die beeld wat deur die lens geproduseer word en op film opgeneem word, te vergroot.
As ons 'n verafgeleë voorwerp met 'n kamera met 'n zoomlens afneem, vergroot ons die beeld wat gevorm word deur lense te verander en 'n lens met 'n langer brandpuntsafstand te gebruik. Ons kan lense verander omdat 'n zoomlens uit verskeie lense met verskillende brandpuntsafstande saamgestel is.
Wanneer jy verafgeleë voorwerpe met 'n enkellenskamera fotografeer, is dit die beste om 'n lens met 'n lang brandpuntsafstand te gebruik. Hierdie lens het 'n platter vorm.
