Artikkeli optisesta instrumenttikamerasta
Kameran osat
Yksinkertainen kamera koostuu kuperasta linssistä, himmenninkalvosta, sulkimesta ja filmikalvosta.
Kuperat linssit muodostavat filmille todellisen ja käänteisen kuvan. Toisin kuin silmän linssi, jonka polttoväli voi muuttua, kameran linssin polttoväli ei voi muuttua. Kameran linssi on kupera linssi, ei kovera linssi, koska koveran linssin tuottama kuva on aina virtuaalinen. Sen sijaan kuperan linssin tuottama kuva on todellinen, kun kohteen etäisyys on suurempi kuin polttoväli. Todellinen kuva on kuva, joka on olemassa, koska tämä kuva voidaan tallentaa filmille. Virtuaalikuva sitä vastoin on valekuva, joten kuvaa ei voida tallentaa filmille. Kuperan linssin tuottaman todellisen ja käänteisen kuvan sijainti on sama kuin filmin sijainti.
Himmennin eli f-luku. Himmennin ohjaa filmille tulevan valon määrää. Aukon halkaisija riippuu linssin koosta ja se ilmaistaan f-luvulla eli f-luvulla. F-luku määritellään linssin polttovälin (f) ja aukon halkaisijan (D) suhteena: f-luku = f / D. Jos linssin polttoväli on 100 mm ja aukon halkaisija on 20 mm, niin linssin f-luku on 100 mm / 20 mm = 5. Tässä tapauksessa linssin arvoksi asetetaan f / 5. Jos linssin polttoväli on 100 mm ja aukon halkaisija on 25 mm, niin linssin f-luku on 100 mm / 25 mm = 4. Tässä tapauksessa linssin arvoksi asetetaan f / 4. Tämän laskelman perusteella päätellään, että mitä suurempi aukon halkaisija on, sitä pienempi on f-lukujen lukumäärä ja sitä kevyempi filmin ympärillä oleva valo. Pienin f-luku (merkittävin aukon halkaisija) on linssin valovoima.
Suljinaika. Sulkimen avautumisajan pituus vaikuttaa filmille osuvan valon määrään, koska sulkimen avautuessa myös filmi avautuu ja altistuu valolle. Suljinaikaa kutsutaan myös "valaistumisajaksi". Suljinaika liittyy sulkimen avautumisaikaan. Siksi suljinaika ilmaistaan sekunteina. Suljinaika vaihtelee useista sekunneista yhteen sekuntiin. Mitä lyhyempi sulkimen avautumisaika on, sitä nopeampi suljinaika ja sitä vähemmän valoa osuu filmille. Nopeaa suljinaikaa tarvitaan, kun valon määrä on pieni. Nopeaa suljinaikaa tarvitaan myös kameran liikkeen aiheuttaman kuvan epäterävyyden poistamiseksi.
Filmi. Filmin tehtävänä on tallentaa kameran linssin muodostama todellinen kuva. Muutama vuosi sitten kamerassa käytettiin vielä filmiä, mutta nykyään sitä ei enää käytetä. Nykyään kameran linssin muodostama kuva tallennetaan elektronisesti. Kameroita, jotka tallentavat kuvia sähköisesti, kutsutaan digitaalikameroiksi. Kameroita, jotka tallentavat kuvia filmille, kutsutaan analogikameroiksi.
Kuvan tarkennus ja muodostuminen
Kuvauksen laatuun vaikuttaa himmenninaukon koon ja suljinajan lisäksi myös tarkennus. Ennen kuin tarkastelemme kameran linssin tarkennusta, on tärkeää ymmärtää seuraava selitys. Kuperien linssien osalta selitetään, että jos kohteen etäisyys ( s = do) on hyvin kaukana ja sitä pidetään äärettömänä, kuperan linssin tuottama todellinen kuva osuu yhteen kuperan linssin polttopisteen kanssa. Kun kohteen etäisyys on siis ääretön, kuvan etäisyys ( s' = di) on yhtä suuri kuin polttoväli (f). Kuperan linssin kuvanmuodostuksesta tiedetään, että jos kohteen etäisyys pienenee, kuvan etäisyys kasvaa ja myös kuvan koko kasvaa.
Kameran linssin tarkennus eroaa silmän linssin tarkentamisesta. Silmän linssin tarkennus tapahtuu muuttamalla silmän linssin kaarevuutta (muuttamalla silmän linssin polttoväliä), kunnes kuva osuu suoraan verkkokalvolle, jotta saadaan tarkin kuva. Jos kamerassa on yksi linssi (ei zoom-objektiivi, jossa on useita linssejä), linssin polttoväliä ei voida muuttaa. Kameran linssin tarkennus tehdään muuttamalla kuvaetäisyyttä (tuumina), kunnes saadaan tarkin kuva.
Jos kohteen etäisyys ( s = do) on hyvin kaukana tai ääretön, kuvan etäisyys (di) on sama kuin polttoväli (f). Vertaa kuvaa 1.
Jos kohteen etäisyys on pienempi kuin ääretön, kuvan etäisyys (s' = di) on suurempi kuin polttoväli (f). Mitä pienempi 
kohteen etäisyys (s= do), mitä suurempi on kuvan etäisyys (di) ja sitä suurempi on kuvan koko. Tämän selityksen perusteella päätellään, että jos kohteen ja linssin välinen etäisyys on pienempi, linssin ja filmin välistä etäisyyttä on suurennettava. Jos kohteiden ja linssin välinen etäisyys on suurempi, linssin ja filmin välinen etäisyys pienenee. Vertaa kuvaa 2.
Kameran linssin tarkentamisessa on myös kiinnitettävä huomiota käytetyn kameran linssin polttoväliin. Mitä suurempi kameran linssin polttoväli on, sitä suurempi on kuvaetäisyys ( s' = di). Suuremman polttovälin omaavat objektiivit tuottavat myös suuremman kuvan. Jos haluamme saada tarkan kuvan, kun kohteen etäisyys on kaukana, käytämme suuren polttovälin omaavaa objektiivia. Suuren polttovälin omaavat objektiivit ovat yleensä litteämpiä tai vähemmän kaarevia.
