Artigo sobre a cámara do instrumento óptico
Partes da cámara
Unha cámara simple consta dunha lente convexa, diafragma, obturador e película.
As lentes convexas funcionan para formar a imaxe real e invertida na película. A diferenza da lente do ollo, que ten unha distancia focal que pode cambiar, a lente da cámara ten unha distancia focal que non pode cambiar. A lente da cámara é unha lente convexa, non unha lente cóncava, porque a imaxe producida pola lente cóncava é sempre virtual. En cambio, a imaxe producida por unha lente convexa é real cando a distancia ao obxecto é maior que a distancia focal. Unha imaxe real é unha imaxe que existe porque esta imaxe pode ser gravada na película. Pola contra, a imaxe virtual é unha imaxe falsa, polo que a imaxe non pode ser gravada na película. A posición da imaxe real e invertida producida pola lente convexa coincide coa posición da película.
Diafragma ou número f. O diafragma serve para controlar a cantidade de luz que afecta á película. O tamaño do diámetro da abertura depende do tamaño da lente e exprésase mediante o número f ou número f. O número f defínese como a relación entre a distancia focal da lente (f) e o diámetro da abertura (D): número f = f/D. Se a lente ten unha distancia focal de 100 mm e o diámetro da abertura é de 20 mm, entón a lente ten un número f de 100 mm/20 mm = 5. Neste caso, a lente está axustada a f/5. Se a lente ten unha distancia focal de 100 mm e o diámetro da abertura é de 25 mm, a lente ten un número f de 100 mm/25 mm = 4. Neste caso, a lente está axustada a f/4. Baseándose neste cálculo, chégase á conclusión de que canto maior sexa o diámetro da abertura, menor será o número de números f e máis clara será a película. O número f-stop máis pequeno (o diámetro de abertura máis significativo) é a velocidade da lente.
Velocidade do obturador. A duración do intervalo de tempo de obturador aberto afecta á cantidade de luz que chega á película porque, cando o obturador se abre, a película tamén se abre e queda sometida á luz. A velocidade do obturador tamén se denomina "tempo de iluminación". A velocidade do obturador está relacionada co intervalo de tempo de obturador aberto. Polo tanto, a velocidade do obturador exprésase en segundos. A velocidade do obturador está entre varios segundos e un segundo. Canto menor sexa o intervalo de tempo para que se abra o obturador, canto máis rápida sexa a velocidade do obturador, menos luz chegará á película. Necesítase unha velocidade do obturador rápida cando a cantidade de luz é pequena. Tamén se require unha velocidade do obturador rápida para eliminar o desenfoque da imaxe debido ao movemento da cámara.
Película. A película serve para rexistrar a imaxe real formada pola lente da cámara. Hai uns anos, aínda se usaba película na cámara, pero agora xa non se usa. Na actualidade, a imaxe formada pola lente da cámara grávase electronicamente. As cámaras que gravan imaxes electronicamente chámanse cámaras dixitais. As cámaras que gravan imaxes usando unha película chámanse cámaras analóxicas.
Enfoque e formación da imaxe
A calidade da toma, ademais de depender do tamaño da abertura do diafragma e da velocidade do obturador, tamén se ve afectada polo enfoque. Antes de revisar o enfoque da lente da cámara, primeiro comprenda a seguinte explicación. En canto ás lentes convexas, explícase que se a distancia do obxecto ( s = do) é moi longa e se considera infinita, a imaxe real producida por unha lente convexa coincide co punto focal da lente convexa. Entón, cando a distancia do obxecto é infinita, a distancia da imaxe ( s' = di) é igual á distancia focal (f). En canto á formación da imaxe da lente convexa, apréndese que se a distancia do obxecto se reduce, a distancia da imaxe faise máis prominente e o tamaño da imaxe tamén se fai maior.
Enfocar a lente da cámara é diferente de enfocar a lente do ollo. Enfocar a lente do ollo faise cambiando a curvatura da lente do ollo (cambiando a distancia focal da lente) ata que a imaxe cae directamente sobre a retina para que se produza a imaxe máis precisa. Se a cámara usa unha única lente (non unha lente de zoom que ten moitas lentes), a distancia focal da lente non se pode cambiar. Enfocar a lente da cámara faise cambiando a distancia da imaxe (en polgadas) ata que se produza a imaxe máis precisa.
Se a distancia do obxecto ( s = do) é moi afastada ou infinita, a distancia da imaxe (di) é a mesma que a distancia focal (f). Compare a Figura 1.
Se a distancia do obxecto é menor que infinito, a distancia da imaxe (s' = di) é maior que a distancia focal (f). Canto menor sexa
a distancia do obxecto (s = do), canto maior sexa a distancia da imaxe (di) e canto maior sexa o tamaño da imaxe. Baseándose nesta explicación, chégase á conclusión de que se a distancia entre o obxecto e a lente é máis próxima, a distancia entre a lente e a película debe ampliarse. Se a distancia entre os obxectos coa lente é máis afastada, a distancia entre a lente e a película redúcese. Compare a Figura 2.
Ao enfocar a lente da cámara tamén hai que prestar atención á distancia focal da lente da cámara utilizada. Canto maior sexa a distancia focal da lente da cámara, maior será a distancia da imaxe ( s' = di). As lentes que teñen unha distancia focal máis alta tamén producen unha imaxe máis grande. Se queremos obter unha figura precisa mentres que a distancia dun obxecto é distante, usamos unha lente que teña unha distancia focal grande. As lentes que teñen unha distancia focal grande adoitan ser máis planas ou menos curvas.