מצלמת מכשירים אופטיים

מאמר על מצלמת מכשירים אופטיים

חלקי המצלמה

מצלמה פשוטה מורכבת מעדשה קמורה, דיאפרגמה, תריס ופילם.

עדשות קמורות מתפקדות ליצירת תמונה אמיתית ופוכה על גבי סרט הצילום. בניגוד לעדשת העין, שאורך המוקד שלה יכול להשתנות, לעדשת המצלמה יש אורך מוקד שאינו יכול להשתנות. עדשת המצלמה היא עדשה קמורה, לא עדשה קעורה , מכיוון שהתמונה המופקת על ידי העדשה הקעורה היא תמיד וירטואלית. במקום זאת, התמונה המופקת על ידי עדשה קמורה היא אמיתית כאשר מרחק האובייקט גדול מאורך המוקד. תמונה אמיתית היא תמונה שקיימת מכיוון שתמונה זו ניתנת להקליט על סרט צילום. לעומת זאת, התמונה הווירטואלית היא תמונה כוזבת, כך שלא ניתן להקליט את התמונה על סרט צילום. מיקום התמונה האמיתית והפוכה המופקת על ידי העדשה הקמורה חופף למיקום הסרט.

דיאפרגמה או f-stop. הדיאפרגמה מתפקדת לשליטה בכמות האור המשפיעה על הסרט. גודל קוטר הפתח תלוי בגודל העדשה ומתבטא במספר f או f-stop. F-Stop מוגדר כיחס בין אורך המוקד של העדשה (f) לקוטר הפתח (D): f-stop = f / D. אם לעדשה אורך מוקד של 100 מ"מ וקוטר הפתח הוא 20 מ"מ, אז לעדשה יש f-stop של 100 מ"מ / 20 מ"מ = 5. במקרה זה, העדשה מוגדרת על f / 5. אם לעדשה אורך מוקד של 100 מ"מ וקוטר הפתח הוא 25 מ"מ, לעדשה יש f-stop של 100 מ"מ / 25 מ"מ = 4. במקרה זה, העדשה מוגדרת על f / 4. בהתבסס על חישוב זה, המסקנה היא שככל שקוטר הפתח גבוה יותר, כך מספר ה-f-stops קטן יותר והסרט בהיר יותר. מספר ה-f-stop הקטן ביותר (קוטר הפתיחה המשמעותי ביותר) הוא מהירות העדשה.

מהירות תריס. אורך מרווח הזמן של פתיחת התריס משפיע על כמות האור הפוגעת בסרט, מכיוון שכאשר התריס נפתח, גם הסרט נפתח וחשוף לאור. מהירות תריס נקראת גם "זמן תאורה". מהירות התריס קשורה למרווח הזמן של פתיחת התריס. לכן, מהירות התריס מבוטאת בשניות. מהירות התריס היא בין מספר שניות לשנייה. ככל שמרווח הזמן לפתיחת התריס קטן יותר, כך מהירות התריס מהירה יותר, כך פחות אור יפגע בסרט. מהירות תריס מהירה נדרשת כאשר כמות האור קטנה. מהירות תריס מהירה נדרשת גם כדי למנוע טשטוש תמונה עקב תנועת המצלמה.

פילם. תפקידו של הסרט הוא להקליט את התמונה האמיתית שנוצרת על ידי עדשת המצלמה. לפני מספר שנים, עדיין היה בשימוש הסרט במצלמה, אך כיום הסרט אינו בשימוש במצלמה. כיום, התמונה שנוצרת על ידי עדשת המצלמה מוקלטת באופן אלקטרוני. מצלמות המקליטות תמונות באופן אלקטרוני נקראות מצלמות דיגיטליות. מצלמות המקליטות תמונות באמצעות פילם נקראות מצלמות אנלוגיות.

מיקוד ויצירת התמונה

איכות הצילום, בנוסף לתלות בגודל פתח הסרעפת ובמהירות התריס, מושפעת גם היא מהפוקוס. לפני סקירת המיקוד של עדשת המצלמה, יש להבין תחילה את ההסבר הבא. בנוגע לעדשות קמורות, מוסבר שאם מרחק העצם ( s = do) רחוק מאוד ונחשב אינסופי, התמונה האמיתית המופקת על ידי עדשה קמורה חופפת לנקודת המוקד של העדשה הקמורה. לכן, כאשר מרחק העצם הוא אינסופי, מרחק התמונה ( s' = di) שווה לאורך המוקד (f). בנוגע ליצירת התמונה של העדשה הקמורה, נלמד שאם מרחק העצם קטן, מרחק התמונה בולט יותר וגם גודל התמונה גדל.

מיקוד עדשת המצלמה שונה ממיקוד עדשת העין. מיקוד בעדשת העין מתבצע על ידי שינוי העקמומיות של עדשת העין (שינוי אורך המוקד של עדשת העין) עד שהתמונה נופלת בדיוק על הרשתית כך שמתקבלת התמונה המדויקת ביותר. אם המצלמה משתמשת בעדשה אחת (לא עדשת זום שיש לה הרבה עדשות), לא ניתן לשנות את אורך המוקד של העדשה. מיקוד עדשת המצלמה מתבצע על ידי שינוי מרחק התמונה (באינצ'ים) עד שמתקבלת התמונה המדויקת ביותר.

אם מרחק האובייקט ( s = do) רחוק מאוד או אינסופי, מרחק התמונה (di) זהה לאורך המוקד (f). השווה לאיור 1.

אם מרחק האובייקט קטן מאינסוף, מרחק התמונה (ש' = di) גדול מאורך המוקד (f). הקטן יותר מרחק האובייקט (s = (do), ככל שמרחק התמונה (di) גבוה יותר וכך גודל התמונה גבוה יותר. בהתבסס על הסבר זה, המסקנה היא שאם המרחק בין העצם לעדשה קרוב יותר, המרחק בין העדשה לפילם חייב להיות מוגדל. אם המרחק בין העצמים עם העדשה רחוק יותר, המרחק בין העדשה לפילם מצטמצם. השווה לאיור 2.

בעת מיקוד בעדשת המצלמה יש לשים לב גם לאורך המוקד של עדשת המצלמה שבה נעשה שימוש. ככל שאורך המוקד של עדשת המצלמה גדול יותר, כך מרחק התמונה גדול יותר ( s' = di). עדשות בעלות אורך מוקד גבוה יותר גם מייצרות תמונה גדולה יותר. אם ברצוננו לקבל נתון מדויק כאשר המרחק של עצם הוא רחוק, יש להשתמש בעדשה בעלת אורך מוקד גדול. עדשות בעלות אורך מוקד גדול הן בדרך כלל שטוחות יותר או פחות מעוקלות.