Articolo sulla telecamera per strumenti ottici
Parti della fotocamera
Una semplice macchina fotografica è composta da una lente convessa, un diaframma, un otturatore e una pellicola.
Le lenti convesse servono a formare l'immagine reale e invertita sulla pellicola. A differenza del cristallino dell'occhio, la cui lunghezza focale può variare, l'obiettivo della fotocamera ha una lunghezza focale fissa. L'obiettivo della fotocamera è una lente convessa, non concava, perché l'immagine prodotta da una lente concava è sempre virtuale. Al contrario, l'immagine prodotta da una lente convessa è reale quando la distanza dell'oggetto è maggiore della lunghezza focale. Un'immagine reale è un'immagine che esiste perché può essere registrata sulla pellicola. Al contrario, l'immagine virtuale è un'immagine falsa, quindi non può essere registrata sulla pellicola. La posizione dell'immagine reale e invertita prodotta dalla lente convessa coincide con la posizione della pellicola.
Diaframma o f-stop. Il diaframma ha la funzione di controllare la quantità di luce che colpisce la pellicola. La dimensione del diametro dell'apertura dipende dalle dimensioni dell'obiettivo ed è espressa dal numero f o f-stop. L'f-stop è definito come il rapporto tra la lunghezza focale dell'obiettivo (f) e il diametro dell'apertura (D): f-stop = f / D. Se l'obiettivo ha una lunghezza focale di 100 mm e un diametro dell'apertura di 20 mm, allora l'obiettivo ha un f-stop di 100 mm / 20 mm = 5. In questo caso, l'obiettivo è impostato su f/5. Se l'obiettivo ha una lunghezza focale di 100 mm e un diametro dell'apertura di 25 mm, l'obiettivo ha un f-stop di 100 mm / 25 mm = 4. In questo caso, l'obiettivo è impostato su f/4. In base a questo calcolo, si conclude che maggiore è il diametro dell'apertura, minore è il numero f e più luminosa sarà la pellicola. Il valore f più piccolo (il diametro di apertura più significativo) indica la luminosità dell'obiettivo.
Tempo di posa. La durata dell'intervallo di tempo di apertura dell'otturatore influisce sulla quantità di luce che raggiunge la pellicola, perché quando l'otturatore si apre, anche la pellicola si apre ed è esposta alla luce. Il tempo di posa è anche chiamato "tempo di esposizione". Il tempo di posa è correlato all'intervallo di tempo di apertura dell'otturatore. Pertanto, il tempo di posa è espresso in secondi. Il valore del tempo di posa varia da pochi secondi a un secondo. Minore è l'intervallo di tempo di apertura dell'otturatore, più veloce è il tempo di posa e minore sarà la quantità di luce che raggiungerà la pellicola. Un tempo di posa rapido è necessario quando la quantità di luce è scarsa. Un tempo di posa rapido è inoltre necessario per eliminare la sfocatura dell'immagine dovuta al movimento della fotocamera.
Pellicola. La pellicola serve a registrare l'immagine reale formata dall'obiettivo della fotocamera. Fino a qualche anno fa, la pellicola veniva ancora utilizzata nelle fotocamere, ma ora non è più impiegata. Attualmente, l'immagine formata dall'obiettivo viene registrata elettronicamente. Le fotocamere che registrano le immagini elettronicamente sono chiamate fotocamere digitali. Le fotocamere che registrano le immagini utilizzando una pellicola sono chiamate fotocamere analogiche.
Messa a fuoco e formazione dell'immagine
La qualità dello scatto, oltre a dipendere dalle dimensioni del diaframma e dalla velocità dell'otturatore, è influenzata anche dalla messa a fuoco. Prima di esaminare la messa a fuoco dell'obiettivo, è necessario comprendere la seguente spiegazione. Per quanto riguarda le lenti convesse, si spiega che se la distanza dell'oggetto ( s = do) è molto grande e viene considerata infinita, l'immagine reale prodotta da una lente convessa coincide con il punto focale della lente stessa. Quindi, quando la distanza dell'oggetto è infinita, la distanza dell'immagine ( s' = di) è uguale alla lunghezza focale (f). Per quanto riguarda la formazione dell'immagine di una lente convessa, si apprende che se la distanza dell'oggetto diminuisce, la distanza dell'immagine aumenta e di conseguenza anche le dimensioni dell'immagine aumentano.
La messa a fuoco dell'obiettivo della fotocamera è diversa dalla messa a fuoco del cristallino. La messa a fuoco del cristallino si effettua modificando la curvatura del cristallino (modificando la sua lunghezza focale) fino a quando l'immagine non si allinea perfettamente alla retina, producendo così l'immagine più nitida possibile. Se la fotocamera utilizza un singolo obiettivo (non uno zoom con più lenti), la lunghezza focale dell'obiettivo non può essere modificata. La messa a fuoco dell'obiettivo della fotocamera si effettua modificando la distanza dell'immagine (in pollici) fino a produrre l'immagine più nitida possibile.
Se la distanza dell'oggetto ( s = do) è molto grande o infinita, la distanza dell'immagine (di) è uguale alla lunghezza focale (f). Confronta la Figura 1.
Se la distanza dell'oggetto è minore dell'infinito, la distanza dell'immagine (s' = di) è maggiore della lunghezza focale (f). Il più piccolo 
la distanza dell'oggetto (s = do), maggiore è la distanza dell'immagine (di) e maggiore è la dimensione dell'immagine. Sulla base di questa spiegazione, si conclude che se la distanza tra l'oggetto e la lente è minore, la distanza tra la lente e la pellicola deve essere maggiore. Se la distanza tra l'oggetto e la lente è maggiore, la distanza tra la lente e la pellicola si riduce. Confronta la Figura 2.
Quando si sceglie l'obiettivo della fotocamera, è importante considerare anche la sua lunghezza focale. Maggiore è la lunghezza focale, maggiore sarà la distanza dell'immagine ( s' = di). Gli obiettivi con una lunghezza focale maggiore producono quindi immagini più grandi. Se si desidera ottenere un'immagine precisa di un oggetto distante, è consigliabile utilizzare un obiettivo con una lunga lunghezza focale. Gli obiettivi con una lunga lunghezza focale sono generalmente più piatti o meno curvi.
