કેમેરા ઓપ્ટિકલ સાધનો વિશેના પ્રશ્નોના 2 ઉદાહરણો
૧. સિંગલ-લેન્સ એનાલોગ કેમેરાની ફોકલ લંબાઈ ૧૦ સે.મી. હોય છે. શરૂઆતમાં, કેમેરા અનંત સ્તરે કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય છે. જો કોઈ વ્યક્તિ ૫ મીટર દૂર કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે કેમેરાનો ઉપયોગ કરવા માંગે છે, તો ગણતરી કરો:
(a) જ્યારે કેમેરા કોઈ વસ્તુને અનંત સ્તરે ફોટોગ્રાફ કરવા માટે સેટ કરવામાં આવે છે ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર,
(b) જ્યારે કેમેરા 100 મીટર દૂર કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર,
(c) લેન્સની સ્થિતિને અનંત સેટિંગથી 100 મીટર સેટિંગમાં બદલો. શું લેન્સ ફિલ્મથી દૂર ખસેડવામાં આવ્યો છે કે ફિલ્મની નજીક?
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
લેન્સ ફોકલ લંબાઈ (f) = 10 સેમી = 100 મીમી
જવાબ :
(a) જ્યારે કેમેરા કોઈ વસ્તુને અનંત સ્તરે ફોટોગ્રાફ કરવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર.
લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર = છબીનું અંતર (s')
અનંત દૂરના પદાર્થનો અર્થ એ છે કે પદાર્થ (ઓ) નું અંતર અનંત છે.
જ્યારે કેમેરા કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય છે, ત્યારે લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર ગોઠવવામાં આવે છે જેથી લેન્સ દ્વારા વસ્તુમાંથી નીકળતો પ્રકાશ કિરણ ફિલ્મ પર ચોક્કસ છબી બનાવવા માટે કેન્દ્રિત થાય.
બહિર્મુખ લેન્સના વિષય પર સમજાવવામાં આવ્યું છે કે જો પદાર્થનું અંતર (ઓ) = તો અનંત અંતર પડછાયો (ઓ) = લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f).
લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર = છબીનું અંતર (s') = લેન્સની ફોકલ લંબાઈ (f) = 100 મિલીમીટર.
(b) જ્યારે કેમેરા 5 મીટર દૂર કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર.
ઑબ્જેક્ટ અંતર (ઓ) = 5 મીટર = 5000 મીમી
લેન્સ ફોકલ લંબાઈ (f) = 100 મીમી
ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર = છબીનું અંતર, જે બહિર્મુખ લેન્સ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે કારણ કે કેમેરા લેન્સ એક બહિર્મુખ લેન્સ છે:
૧/સે' = ૧/ફ – ૧/સે = ૧/૨૦ – ૧/૩૦ = ૩/૬૦ – ૨/૬૦ = ૧/૬૦
s' = 5000/49 = 102 મિલીમીટર
(c) લેન્સની સ્થિતિ અનંત સેટિંગથી 100 મીટર સેટિંગમાં બદલવી
જ્યારે કોઈ વસ્તુને અનંત સ્તરે ફોટોગ્રાફ કરવા માટે સેટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર 100 મિલીમીટર હોય છે. જ્યારે 5 મીટર દૂર કોઈ વસ્તુને ફોટોગ્રાફ કરવા માટે સેટ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર 102 મિલીમીટર હોય છે. આમ, ફિલ્મથી લેન્સના અંતરમાં ફેરફાર 102 મીમી - 100 મીમી = 2 મીમી હોય છે.
શું લેન્સ ફિલ્મથી દૂર ખસેડવામાં આવ્યો છે કે તેની નજીક? અલબત્ત, લેન્સ ફિલ્મથી દૂર ખસેડવામાં આવ્યો છે કારણ કે અનંતતા પર, લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર = લેન્સની ફોકલ લંબાઈ. જો લેન્સ ફિલ્મની નજીક ખસેડવામાં આવે, તો લેન્સ અને ફિલ્મ વચ્ચેનું અંતર 100 મીમી કરતા ઓછું હોય છે.
2. બે બહિર્મુખ લેન્સ, દરેકની ફોકલ લંબાઈ 40 મીમી અને 20 મીમી છે. બંને લેન્સનો ઉપયોગ એનાલોગ કેમેરામાં 10 મીટર દૂરની વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે થાય છે. નક્કી કરો:
(a) જ્યારે કેમેરા ઑબ્જેક્ટનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર 40 મીમી હોય છે. રેખીય વિસ્તૃતીકરણની પણ ગણતરી કરો.
(b) જ્યારે કેમેરા ઑબ્જેક્ટનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર 20 મીમી હોય છે. રેખીય વિસ્તૃતીકરણની પણ ગણતરી કરો.
ચર્ચા
તે જાણીતું છે કે:
બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ 1 (f) છે.1) = 40 મીમી
બહિર્મુખ લેન્સની કેન્દ્રીય લંબાઈ 2 (f) છે.2) = 20 મીમી
ઑબ્જેક્ટ અંતર (ઓ) = 10 મીટર = 10.000 મીમી
જવાબ :
(a) જ્યારે કેમેરા કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર 40 મીમી હોય છે, જેની ફોકલ લંબાઈ 40 મીમી હોય છે.
ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર = છબીનું અંતર (s'), જે બહિર્મુખ લેન્સ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે કારણ કે કેમેરા લેન્સ એક બહિર્મુખ લેન્સ છે:
૧/સે' = ૧/ફ – ૧/સે = ૧/૨૦ – ૧/૩૦ = ૩/૬૦ – ૨/૬૦ = ૧/૬૦
s' = 10.000/249 = 40,2 મીમી
રેખીય વિસ્તૃતીકરણ (મી):
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 વખત
(b) જ્યારે કેમેરા કોઈ વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લેવા માટે સેટ હોય ત્યારે ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર 20 મીમી હોય છે, જેની ફોકલ લંબાઈ 10 મીમી હોય છે.
ફિલ્મ અને લેન્સ વચ્ચેનું અંતર = છબીનું અંતર (s'), જે બહિર્મુખ લેન્સ સૂત્રનો ઉપયોગ કરીને ગણવામાં આવે છે કારણ કે કેમેરા લેન્સ એક બહિર્મુખ લેન્સ છે:
૧/સે' = ૧/ફ – ૧/સે = ૧/૨૦ – ૧/૩૦ = ૩/૬૦ – ૨/૬૦ = ૧/૬૦
s' = 10.000/499 = 20,0 મીમી
રેખીય વિસ્તૃતીકરણ (મી):
મીટર = ૨૦.૦/૧૦,૦૦૦ = ૦.૦૦૨ વખત
આ ગણતરીમાં રેખીય વિસ્તૃતીકરણની સરખામણી પહેલાની ગણતરી સાથે કરો. આ બે રેખીય વિસ્તૃતીકરણના આધારે, એવું નિષ્કર્ષ પર આવી શકે છે કે લેન્સની ફોકલ લંબાઈ સાથે રેખીય વિસ્તૃતીકરણ વધે છે. તેથી, કેમેરા લેન્સ પસંદ કરતી વખતે, તમારે તેની ફોકલ લંબાઈ પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ. દૂરના પદાર્થો માટે, લેન્સ દ્વારા ઉત્પાદિત અને ફિલ્મ પર રેકોર્ડ કરાયેલ છબીને મોટી કરવા માટે લાંબી ફોકલ લંબાઈવાળા લેન્સનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ.
જો આપણે ઝૂમ લેન્સવાળા કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને દૂરની વસ્તુનો ફોટોગ્રાફ લઈએ, તો આપણે લેન્સ બદલીને અને લાંબી ફોકલ લંબાઈવાળા લેન્સનો ઉપયોગ કરીને બનેલી છબીને મોટી કરીએ છીએ. આપણે લેન્સ બદલી શકીએ છીએ કારણ કે ઝૂમ લેન્સ વિવિધ ફોકલ લંબાઈવાળા બહુવિધ લેન્સથી બનેલો હોય છે.
સિંગલ-લેન્સ કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને દૂરની વસ્તુઓનો ફોટોગ્રાફ કરતી વખતે, લાંબી ફોકલ લંબાઈવાળા લેન્સનો ઉપયોગ કરવો શ્રેષ્ઠ છે. આ લેન્સનો આકાર ચપટો હોય છે.
