광학 기기 카메라에 관한 기사
카메라 부품
간단한 카메라는 볼록 렌즈, 조리개, 셔터, 그리고 필름으로 구성됩니다.
볼록 렌즈는 필름에 실상과 도립상을 맺도록 하는 기능을 합니다. 눈의 수정체는 초점 거리가 변할 수 있는 반면, 카메라 렌즈는 초점 거리가 고정되어 있습니다. 카메라 렌즈는 볼록 렌즈이지, 역삼각형 렌즈가 아닙니다. 오목 렌즈 오목 렌즈에 의해 생성되는 상은 항상 허상입니다. 반면에 볼록 렌즈에 의해 생성되는 상은 물체 거리가 초점 거리보다 클 때 실상입니다. 실상은 필름에 기록될 수 있으므로 실제로 존재하는 상입니다. 반대로 허상은 필름에 기록될 수 없는 가짜 상입니다. 볼록 렌즈에 의해 생성된 실상과 도립상의 위치는 필름의 위치와 일치합니다.
조리개 또는 조리개 값. 조리개는 필름에 도달하는 빛의 양을 조절하는 역할을 합니다. 조리개 구멍의 크기는 렌즈의 크기에 따라 달라지며, 조리개 값(f-number 또는 f-stop)으로 표시됩니다. 조리개 값은 렌즈의 초점 거리(f)와 조리개 구멍의 직경(D)의 비율로 정의됩니다. 즉, 조리개 값 = f / D입니다. 렌즈의 초점 거리가 100mm이고 조리개 구멍의 직경이 20mm라면, 조리개 값은 100mm / 20mm = 5입니다. 이 경우 렌즈는 f/5로 설정됩니다. 렌즈의 초점 거리가 100mm이고 조리개 구멍의 직경이 25mm라면, 조리개 값은 100mm / 25mm = 4입니다. 이 경우 렌즈는 f/4로 설정됩니다. 이 계산을 통해 조리개 구멍의 직경이 클수록 조리개 값(f-number)이 작아지고 필름에 도달하는 빛의 양이 줄어든다는 것을 알 수 있습니다. 가장 작은 조리개 값(가장 중요한 조리개 직경)이 렌즈의 조리개 값입니다.
셔터 속도. 셔터가 열려 있는 시간 간격은 필름에 도달하는 빛의 양에 영향을 미칩니다. 셔터가 열리면 필름도 함께 열리면서 빛이 들어오기 때문입니다. 셔터 속도는 "조명 시간"이라고도 합니다. 셔터 속도는 셔터가 열려 있는 시간 간격과 관련이 있으므로 초 단위로 표시됩니다. 셔터 속도는 수 초에서 1초 사이입니다. 셔터가 열리는 시간 간격이 짧을수록 셔터 속도가 빨라지고 필름에 도달하는 빛의 양이 줄어듭니다. 빛의 양이 적을 때는 빠른 셔터 속도가 필요합니다. 또한 카메라 흔들림으로 인한 이미지 흐림을 방지하려면 빠른 셔터 속도가 필요합니다.
필름. 필름은 카메라 렌즈에 의해 형성된 실제 이미지를 기록하는 역할을 합니다. 몇 년 전까지만 해도 카메라에 필름이 사용되었지만, 지금은 더 이상 필름을 사용하지 않습니다. 현재는 카메라 렌즈에 의해 형성된 이미지가 전자적으로 기록됩니다. 이미지를 전자적으로 기록하는 카메라를 디지털 카메라라고 하고, 필름을 사용하여 이미지를 기록하는 카메라를 아날로그 카메라라고 합니다.
이미지의 초점 및 형성
촬영 품질은 조리개 크기와 셔터 속도 외에도 초점에 따라 달라집니다. 카메라 렌즈의 초점 조절에 대해 알아보기 전에 먼저 다음 설명을 이해해야 합니다. 볼록 렌즈의 경우, 피사체 거리(S = 물체 거리(do)가 매우 멀어서 무한대로 간주될 때, 볼록 렌즈에 의해 생성된 실상은 볼록 렌즈의 초점과 일치합니다. 따라서 물체 거리가 무한대일 때, 상 거리(do)는 무한대입니다.s' = di)는 초점 거리(f)와 같습니다. 볼록 렌즈의 상 형성과 관련하여, 물체 거리가 짧아질수록 상의 거리가 멀어지고 상의 크기도 커진다는 것을 알 수 있습니다.
카메라 렌즈의 초점을 맞추는 방식은 눈의 렌즈 초점을 맞추는 방식과 다릅니다. 눈의 렌즈 초점을 맞출 때는 렌즈의 곡률(초점 거리)을 조절하여 상이 망막에 정확히 맺히도록 합니다. 하지만 카메라가 단일 렌즈(줌 렌즈처럼 여러 개의 렌즈로 구성된 것이 아닌 경우)를 사용하는 경우에는 렌즈의 초점 거리를 변경할 수 없습니다. 따라서 카메라 렌즈의 초점은 상의 거리(인치)를 조절하여 가장 정확한 이미지를 얻는 방식으로 맞춥니다.
물체 거리가 (S = 원점(do)이 매우 멀거나 무한대인 경우, 상 거리(di)는 초점 거리(f)와 같습니다. 그림 1을 참조하십시오.
물체 거리가 무한대보다 작으면, 상 거리(s' = di)는 초점 거리(f)보다 큽니다. 더 작은 값 
물체 거리(S = 렌즈와 물체 사이의 거리(d)가 클수록 상 거리(di)와 상 크기가 커집니다. 따라서 물체와 렌즈 사이의 거리가 가까울수록 렌즈와 필름 사이의 거리는 확대되어야 하고, 물체와 렌즈 사이의 거리가 멀수록 렌즈와 필름 사이의 거리는 축소되어야 한다는 결론을 내릴 수 있습니다. 그림 2를 참조하십시오.
카메라 렌즈에 초점을 맞출 때는 사용하는 카메라 렌즈의 초점 거리에도 주의를 기울여야 합니다. 카메라 렌즈의 초점 거리가 길수록 이미지 거리가 길어집니다.s' = (인치). 초점 거리가 긴 렌즈는 더 큰 이미지를 생성합니다. 멀리 있는 물체의 정확한 이미지를 얻으려면 초점 거리가 긴 렌즈를 사용해야 합니다. 초점 거리가 긴 렌즈는 일반적으로 곡률이 작거나 평평합니다.
