2 Камера оптикалық құралдары туралы сұрақтардың мысалдары
1. Бір линзалы аналогтық камераның фокустық қашықтығы 10 см. Бастапқыда камера шексіздікте объектіні суретке түсіруге орнатылады. Егер біреу камераны 5 метр қашықтықтағы объектіні суретке түсіру үшін пайдаланғысы келсе, есептеңіз:
(a) Камера шексіздікте объектіні суретке түсіруге орнатылған кездегі пленка мен объектив арасындағы қашықтық,
(b) Камера 100 метр қашықтықтағы нысанды суретке түсіруге орнатылған кездегі пленка мен объектив арасындағы қашықтық,
(c) Линзаның орнын шексіздік параметрінен 100 метрлік параметрге өзгертіңіз. Линза пленкадан алыстатылған ба, әлде пленкаға жақынырақ орнатылған ба?
Талқылау
Белгілі болғандай:
Линзаның фокустық қашықтығы (f) = 10 см = 100 мм
Жауап:
(a) Камера шексіздікте объектіні суретке түсіруге орнатылған кездегі пленка мен объектив арасындағы қашықтық.
Линза мен пленка арасындағы қашықтық = кескін қашықтығы (с)
Шексіз алыс объект дегеніміз объектінің (объектілердің) қашықтығы шексіз дегенді білдіреді.
Камера нысанды суретке түсіруге орнатылған кезде, объектив пен пленка арасындағы қашықтық объективтен түсетін жарық сәулесін объектив фокустап, пленкада дәл кескін қалыптастыру үшін реттеледі.
Дөңес линзалар тақырыбында егер нысанның қашықтығы (лары) = шексіз, онда қашықтық көлеңке(лер) = линзаның фокустық қашықтығы (f).
Линза мен пленка арасындағы қашықтық = кескін қашықтығы (с') = линзаның фокустық қашықтығы (f) = 100 миллиметр.
(b) Камера 5 метр қашықтықтағы нысанды суретке түсіруге орнатылған кездегі пленка мен объектив арасындағы қашықтық.
Нысанның қашықтығы (лары) = 5 м = 5000 мм
Линзаның фокустық қашықтығы (f) = 100 мм
Пленка мен линза арасындағы қашықтық = кескін қашықтығы, камера линзасы дөңес линза болғандықтан, дөңес линза формуласын пайдаланып есептеледі:
1/с' = 1/f – 1/с = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 миллиметр
(c) Линзаның орналасуын шексіздік параметрінен 100 метрлік параметрге өзгерту
Шексіздік кезінде нысанды суретке түсіру үшін орнатылғанда, линза мен пленка арасындағы қашықтық 100 миллиметрді құрайды. 5 метр қашықтықтағы нысанды суретке түсіру үшін орнатылғанда, линза мен пленка арасындағы қашықтық 102 миллиметрді құрайды. Осылайша, линзаның пленкадан қашықтығының өзгеруі 102 мм – 100 мм = 2 мм.
Линза пленкадан алыстатылған ба, әлде оған жақынырақ жылжытылған ба? Әрине, линза пленкадан алыстайды, себебі шексіздікте линза мен пленка арасындағы қашықтық = линзаның фокустық қашықтығы. Егер линза пленкаға жақынырақ жылжытылса, линза мен пленка арасындағы қашықтық 100 мм-ден аз болады.
2. Әрқайсысының фокустық қашықтығы 40 мм және 20 мм болатын екі дөңес линза. Екі линза да аналогтық камерада 10 метр қашықтықтағы нысанды суретке түсіру үшін қолданылады. Анықтаңыз:
(a) Камера нысанды суретке түсіруге орнатылған кездегі фокустық қашықтығы 40 мм болатын пленка мен линза арасындағы қашықтық. Сондай-ақ сызықтық үлкейтуді есептеңіз.
(b) Камера нысанды суретке түсіруге орнатылған кездегі фокустық қашықтығы 20 мм болатын пленка мен линза арасындағы қашықтық. Сондай-ақ сызықтық үлкейтуді есептеңіз.
Талқылау
Белгілі болғандай:
Дөңес линзаның фокустық қашықтығы 1 (f) тең.1) = 40 мм
Дөңес линзаның фокустық қашықтығы 2 (f) тең.2) = 20 мм
Нысанның қашықтығы (лары) = 10 м = 10.000 мм
Жауап:
(a) Камера нысанды суретке түсіруге орнатылған кездегі фокустық қашықтығы 40 мм болатын пленка мен объектив арасындағы қашықтық
Пленка мен линза арасындағы қашықтық = кескін қашықтығы (с'), камера линзасы дөңес линза болғандықтан, дөңес линза формуласын пайдаланып есептеледі:
1/с' = 1/f – 1/с = 1/40 – 1/10.000 = 250/10.000 – 1/10.000 = 249/10.000
s' = 10.000/249 = 40,2 мм
Сызықтық үлкейту (м):
m = s'/s = 40,2/10 000 = 0,004 есе
(b) Камера нысанды суретке түсіруге орнатылған кездегі фокустық қашықтығы 20 мм болатын пленка мен линза арасындағы қашықтық
Пленка мен линза арасындағы қашықтық = кескін қашықтығы (с'), камера линзасы дөңес линза болғандықтан, дөңес линза формуласын пайдаланып есептеледі:
1/с' = 1/f – 1/с = 1/20 – 1/10.000 = 500/10.000 – 1/10.000 = 499/10.000
s' = 10.000/499 = 20,0 мм
Сызықтық үлкейту (м):
м = 20,0/10 000 = 0,002 есе
Бұл есептеудегі сызықтық үлкейтуді алдыңғы есептеумен салыстырыңыз. Осы екі сызықтық үлкейтуге сүйене отырып, сызықтық үлкейту линзаның фокустық қашықтығымен артады деген қорытынды жасауға болады. Сондықтан, камера линзасын таңдағанда, оның фокустық қашықтығын да ескеру қажет. Алыстағы нысандар үшін линза шығаратын және пленкаға жазылған кескінді үлкейту үшін фокустық қашықтығы ұзынырақ линзаны пайдалану керек.
Егер біз алыстағы нысанды масштабтау линзасы бар камера арқылы суретке түсірсек, линзаларды ауыстыру және фокустық қашықтығы ұзынырақ линзаны пайдалану арқылы пайда болған кескінді үлкейтеміз. Біз линзаларды ауыстыра аламыз, себебі масштабтау линзасы әртүрлі фокустық қашықтығы бар бірнеше линзадан тұрады.
Бір линзалы камераны пайдаланып алыстағы нысандарды суретке түсірген кезде, фокустық қашықтығы үлкен линзаны қолданған дұрыс. Бұл линзаның пішіні жалпақтау.
