2 Primjera pitanja o optičkim instrumentima kamere
1. Analogna kamera s jednim objektivom ima žarišnu daljinu od 10 cm. U početku je kamera postavljena da fotografira objekt u beskonačnosti. Ako neko želi koristiti kameru za fotografiranje objekta udaljenog 5 metara, izračunajte:
(a) Udaljenost između filma i objektiva kada je kamera postavljena da fotografiše objekat u beskonačnosti,
(b) Udaljenost između filma i objektiva kada je kamera postavljena da snima objekt udaljen 100 metara,
(c) Promijenite položaj objektiva sa beskonačnog na 100 metara. Da li je objektiv udaljen od filma ili bliže filmu?
Diskusija
Poznato je da:
Žižna daljina objektiva (f) = 10 cm = 100 mm
Odgovor:
(a) Udaljenost između filma i objektiva kada je kamera postavljena za fotografiranje objekta u beskonačnosti.
Udaljenost između sočiva i filma = udaljenost slike (s')
Beskonačno udaljen objekt znači da je udaljenost objekta (objekata) beskonačna.
Kada je kamera podešena za fotografiranje objekta, udaljenost između objektiva i filma se podešava tako da objektiv fokusira svjetlosni snop s objekta i formira preciznu sliku na filmu.
Na temu konveksnih sočiva objašnjeno je da ako udaljenost objekta (s) = beskonačno onda udaljenost sjena (s) = žižna daljina (f) objektiva.
Udaljenost između objektiva i filma = udaljenost slike (s') = žarišna daljina (f) objektiva = 100 milimetara.
(b) Udaljenost između filma i objektiva kada je kamera postavljena da snima objekt udaljen 5 metara.
Udaljenost objekta (s) = 5 m = 5000 mm
Žižna daljina objektiva (f) = 100 mm
Udaljenost između filma i sočiva = udaljenost slike, izračunata pomoću formule za konveksno sočivo jer je sočivo kamere konveksno sočivo:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 milimetra
(c) Promjena položaja objektiva sa beskonačnog na 100 metara
Kada se podesi fotografisanje objekta u beskonačnosti, udaljenost između objektiva i filma je 100 milimetara. Kada se podesi fotografisanje objekta udaljenog 5 metara, udaljenost između objektiva i filma je 102 milimetra. Dakle, promjena udaljenosti objektiva od filma je 102 mm – 100 mm = 2 mm.
Da li je objektiv udaljen od filma ili mu je bliže? Naravno, objektiv je udaljen od filma jer je u beskonačnosti udaljenost između objektiva i filma = žižna daljina objektiva. Ako se objektiv približi filmu, udaljenost između objektiva i filma je manja od 100 mm.
2. Dva konveksna sočiva, svako sa žarišnom daljinom od 40 mm i 20 mm. Oba sočiva se koriste u analognoj kameri za fotografisanje objekta udaljenog 10 metara. Odredite:
(a) Udaljenost između filma i objektiva sa žarišnom daljinom od 40 mm kada je kamera podešena za fotografisanje objekta. Također izračunajte linearno uvećanje.
(b) Udaljenost između filma i objektiva sa žarišnom daljinom od 20 mm kada je kamera podešena za fotografisanje objekta. Također izračunajte linearno uvećanje.
Diskusija
Poznato je da:
Žižna daljina konveksnog sočiva je 1 (f1) = 40 mm
Žižna daljina konveksnog sočiva je 2 (f2) = 20 mm
Udaljenost objekta (s) = 10 m = 10.000 mm
Odgovor:
(a) Udaljenost između filma i objektiva sa žarišnom daljinom od 40 mm kada je kamera podešena za fotografisanje objekta
Udaljenost između filma i sočiva = udaljenost slike (s'), izračunata pomoću formule za konveksno sočivo jer je sočivo kamere konveksno sočivo:
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
Linearno uvećanje (m):
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 puta
(b) Udaljenost između filma i objektiva sa žarišnom daljinom od 20 mm kada je kamera podešena za fotografisanje objekta
Udaljenost između filma i sočiva = udaljenost slike (s'), izračunata pomoću formule za konveksno sočivo jer je sočivo kamere konveksno sočivo:
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
Linearno uvećanje (m):
m = 20,0/10.000 = 0,002 puta
Uporedite linearno uvećanje u ovom proračunu sa prethodnim. Na osnovu ova dva linearna uvećanja, može se zaključiti da se linearno uvećanje povećava sa žižnom daljinom objektiva. Stoga, pri odabiru objektiva za kameru, treba uzeti u obzir i njegovu žižnu daljinu. Za udaljene objekte treba koristiti objektiv sa većom žižnom daljinom kako bi se uvećala slika koju objektiv proizvodi i snimi na film.
Ako fotografišemo udaljeni objekat pomoću kamere sa zum objektivom, uvećavamo sliku formiranu promjenom objektiva i korištenjem objektiva sa većom žižnom daljinom. Možemo mijenjati objektive jer je zum objektiv sastavljen od više objektiva sa različitim žižnim daljinama.
Prilikom fotografisanja udaljenih objekata pomoću fotoaparata s jednim objektivom, najbolje je koristiti objektiv s velikom žarišnom daljinom. Ovaj objektiv ima ravniji oblik.
