2 Foarbylden fan fragen oer optyske ynstruminten fan kamera's
1. In analoge kamera mei ien lens hat in brânpuntsôfstân fan 10 sm. Yn it earstoan is de kamera ynsteld om in objekt op ûneinich te fotografearjen. As immen de kamera brûke wol om in objekt op 5 meter ôfstân te fotografearjen, berekkenje dan:
(a) De ôfstân tusken de film en de lens as de kamera ynsteld is om in objekt op ûneinich nivo te fotografearjen,
(b) De ôfstân tusken de film en de lens as de kamera ynsteld is om in objekt op 100 meter ôfstân te fotografearjen,
(c) Feroarje de posysje fan 'e lens fan 'e ûneinige ynstelling nei de 100 meter ynstelling. Is de lens fuort fan 'e film of tichter by de film ferpleatst?
Diskusje
It is bekend dat:
Lensbrânpuntsôfstân (f) = 10 sm = 100 mm
Antwurd:
(a) De ôfstân tusken de film en de lens as de kamera ynsteld is om in objekt op ûneinich nivo te fotografearjen.
Ofstân tusken lens en film = ôfbyldingsôfstân (s')
In ûneinich fier fuort objekt betsjut dat de ôfstân fan it objekt (of objekten) ûneinich is.
As de kamera ynsteld is om in objekt te fotografearjen, wurdt de ôfstân tusken de lens en de film oanpast, sadat de ljochtstriel fan it objekt troch de lens fokussearre wurdt om in presys byld op 'e film te foarmjen.
Oer it ûnderwerp fan bolle lenzen is útlein dat as objektôfstân (s) = ûneinich dan ôfstân skaad (s') = brânpuntsôfstân (f) fan 'e lens.
Ofstân tusken lens en film = ôfbyldingsôfstân (s') = brânpuntsôfstân (f) fan lens = 100 millimeter.
(b) De ôfstân tusken de film en de lens as de kamera ynsteld is om in objekt 5 meter fuort te fotografearjen.
Objektôfstân (s) = 5 m = 5000 mm
Brânpuntsôfstân fan 'e lens (f) = 100 mm
De ôfstân tusken de film en de lens = de ôfbyldingsôfstân, berekkene mei de formule foar bolle lens, om't de kameralens in bolle lens is:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 millimeter
(c) Feroaring fan lensposysje fan ûneinige ynstelling nei 100 meter ynstelling
As ynsteld is om in objekt op ûneinich te fotografearjen, is de ôfstân tusken de lens en de film 100 millimeter. As ynsteld is om in objekt op 5 meter ôfstân te fotografearjen, is de ôfstân tusken de lens en de film 102 millimeter. Sa is de feroaring yn 'e ôfstân fan' e lens fan 'e film 102 mm - 100 mm = 2 mm.
Wurdt de lens fan 'e film ôf ferpleatst of tichterby? Fansels wurdt de lens fan 'e film ôf ferpleatst, om't by ûneinichheid de ôfstân tusken de lens en de film = de brânpuntsôfstân fan 'e lens is. As de lens tichter by de film ferpleatst wurdt, is de ôfstân tusken de lens en de film minder as 100 mm.
2. Twa bolle lenzen, elk mei in brânpuntsôfstân fan 40 mm en 20 mm. Beide lenzen wurde brûkt yn in analoge kamera om in objekt op 10 meter ôfstân te fotografearjen. Bepale:
(a) De ôfstân tusken de film en de lens mei in brânpuntsôfstân fan 40 mm as de kamera ynsteld is om it objekt te fotografearjen. Berekenje ek de lineêre fergrutting.
(b) De ôfstân tusken de film en de lens mei in brânpuntsôfstân fan 20 mm as de kamera ynsteld is om it objekt te fotografearjen. Berekenje ek de lineêre fergrutting.
Diskusje
It is bekend dat:
De brânpuntsôfstân fan in bolle lens is 1 (f1) = 40 mm
De brânpuntsôfstân fan in bolle lens is 2 (f2) = 20 mm
Objektôfstân (s) = 10 m = 10.000 mm
Antwurd:
(a) De ôfstân tusken de film en de lens mei in brânpuntsôfstân fan 40 mm as de kamera ynsteld is om in objekt te fotografearjen
De ôfstân tusken de film en de lens = de ôfbyldingsôfstân (s'), berekkene mei de formule foar de bolle lens, om't de kameralens in bolle 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 fergrutting (m):
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 kear
(b) De ôfstân tusken de film en de lens mei in brânpuntsôfstân fan 20 mm as de kamera ynsteld is om in objekt te fotografearjen
De ôfstân tusken de film en de lens = de ôfbyldingsôfstân (s'), berekkene mei de formule foar de bolle lens, om't de kameralens in bolle 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 fergrutting (m):
m = 20,0/10.000 = 0,002 kear
Fergelykje de lineêre fergrutting yn dizze berekkening mei de foarige. Op basis fan dizze twa lineêre fergruttings kin konkludearre wurde dat lineêre fergrutting tanimt mei de brânpuntsôfstân fan 'e lens. Dêrom moatte jo by it selektearjen fan in kameralens ek rekken hâlde mei de brânpuntsôfstân. Foar fiere objekten moat in lens mei in langere brânpuntsôfstân brûkt wurde om it byld te fergrutsjen dat troch de lens produsearre wurdt en op film opnommen wurdt.
As wy in fier fuort objekt fotografearje mei in kamera mei in zoomlens, fergrutsje wy it byld dat ûntstiet troch it wikseljen fan lenzen en it brûken fan in lens mei in langere brânpuntsôfstân. Wy kinne lenzen wikselje, om't in zoomlens gearstald is út meardere lenzen mei ferskillende brânpuntsôfstânen.
By it fotografearjen fan fiere objekten mei in kamera mei ien lens is it it bêste om in lens mei in lange brânpuntsôfstân te brûken. Dizze lens hat in plattere foarm.
