Raksts par optisko instrumentu kameru
Kameras daļas
Vienkārša kamera sastāv no izliektas lēcas, diafragmas, slēdža un filmas.
Izliektās lēcas kalpo, lai filmā veidotu reālu un apgrieztu attēlu. Atšķirībā no acs lēcas, kuras fokusa attālums var mainīties, kameras lēcas fokusa attālums nevar mainīties. Kameras lēca ir izliekta lēca, nevis ieliekta lēca, jo ieliektās lēcas radītais attēls vienmēr ir virtuāls. Tā vietā izliektās lēcas radītais attēls ir reāls, ja objekta attālums ir lielāks par fokusa attālumu. Reāls attēls ir attēls, kas eksistē, jo šo attēlu var ierakstīt filmā. Turpretī virtuālais attēls ir viltus attēls, tāpēc attēlu nevar ierakstīt filmā. Izliektās lēcas radītā reālā un apgrieztā attēla pozīcija sakrīt ar filmas pozīciju.
Diafragma jeb f-skaitlis. Diafragmas funkcija ir kontrolēt gaismas daudzumu, kas ietekmē filmu. Atvēruma diametra lielums ir atkarīgs no objektīva izmēra un tiek izteikts ar f-skaitli jeb f-skaitli. F-skaitlis ir definēts kā objektīva fokusa attāluma (f) attiecība pret atveres diametru (D): f-skaitlis = f / D. Ja objektīva fokusa attālums ir 100 mm un atveres diametrs ir 20 mm, tad objektīva f-skaitlis ir 100 mm / 20 mm = 5. Šajā gadījumā objektīvs ir iestatīts uz f / 5. Ja objektīva fokusa attālums ir 100 mm un atveres diametrs ir 25 mm, tad objektīva f-skaitlis ir 100 mm / 25 mm = 4. Šajā gadījumā objektīvs ir iestatīts uz f / 4. Pamatojoties uz šo aprēķinu, tiek secināts, ka jo lielāks ir atveres diametrs, jo mazāks ir f-skaitļu skaits un jo gaišāka ir filma. Mazākais f-stop skaitlis (visnozīmīgākais atvēruma diametrs) ir objektīva ātrums.
Slēdža ātrums. Slēdža atvēršanas laika intervāla garums ietekmē gaismas daudzumu, kas nonāk uz filmas, jo, atverot slēdzi, atveras arī filma un tiek pakļauta gaismai. Slēdža ātrumu sauc arī par “apgaismojuma laiku”. Slēdža ātrums ir saistīts ar slēdža atvēršanas laika intervālu. Tāpēc slēdža ātrumu izsaka sekundēs. Slēdža ātrums ir no dažām sekundēm līdz sekundei. Jo mazāks ir laika intervāls slēdža atvēršanai, jo lielāks slēdža ātrums un jo mazāk gaismas nonāks uz filmas. Ātrs slēdža ātrums ir nepieciešams, ja gaismas daudzums ir mazs. Ātrs slēdža ātrums ir nepieciešams arī, lai novērstu attēla izplūšanu kameras kustības dēļ.
Filma. Filmas funkcija ir ierakstīt reālo attēlu, ko veido kameras objektīvs. Pirms dažiem gadiem kamerā vēl tika izmantota filma, bet tagad filma vairs netiek izmantota. Pašlaik kameras objektīva veidotais attēls tiek ierakstīts elektroniski. Kameras, kas ieraksta attēlus elektroniski, sauc par digitālajām kamerām. Kameras, kas ieraksta attēlus, izmantojot filmu, sauc par analogajām kamerām.
Attēla fokusēšana un veidošana
Uzņemšanas kvalitāti papildus diafragmas atvēruma lielumam un slēdža ātrumam ietekmē arī fokusēšana. Pirms aplūkot kameras objektīva fokusēšanu, vispirms ir jāsaprot sekojošais skaidrojums. Attiecībā uz izliektajām lēcām tiek skaidrots, ka, ja objekta attālums ( s = do) ir ļoti tālu un tiek uzskatīts par bezgalīgu, tad izliektās lēcas radītais reālais attēls sakrīt ar izliektās lēcas fokusa punktu. Tātad, ja objekta attālums ir bezgalīgs, attēla attālums ( s' = di) ir vienāds ar fokusa attālumu (f). Attiecībā uz izliektās lēcas attēla veidošanos tiek uzzināts, ka, ja objekta attālums samazinās, attēla attālums kļūst izteiktāks un arī attēla izmērs palielinās.
Kameras objektīva fokusēšana atšķiras no acs lēcas fokusēšanas. Acs lēcas fokusēšana tiek veikta, mainot acs lēcas izliekumu (mainot acs lēcas fokusa attālumu), līdz attēls nonāk tieši uz tīklenes, lai iegūtu visprecīzāko attēlu. Ja kamera izmanto vienu objektīvu (nevis tālummaiņas objektīvu ar daudzām objektīviem), objektīva fokusa attālumu nevar mainīt. Kameras objektīva fokusēšana tiek veikta, mainot attēla attālumu (collās), līdz tiek iegūts visprecīzākais attēls.
Ja objekta attālums ( s = do) ir ļoti tālu vai bezgalīgs, attēla attālums (di) ir tāds pats kā fokusa attālums (f). Salīdziniet 1. attēlu.
Ja objekta attālums ir mazāks par bezgalību, tad attēla attālums (s' = di) ir lielāks par fokusa attālumu (f). Jo mazāks
objekta attālums (s = do), jo lielāks attēla attālums (di) un jo lielāks attēla izmērs. Pamatojoties uz šo skaidrojumu, tiek secināts, ka, ja attālums starp objektu un objektīvu ir mazāks, attālums starp objektīvu un filmu ir jāpalielina. Ja attālums starp objektiem un objektīvu ir lielāks, attālums starp objektīvu un filmu samazinās. Salīdziniet 2. attēlu.
Fokusējoties uz kameras objektīvu, jāņem vērā arī izmantotā kameras objektīva fokusa attālums. Jo lielāks ir kameras objektīva fokusa attālums, jo lielāks ir attēla attālums ( s' = di). Objektīvi ar lielāku fokusa attālumu rada arī lielāku attēlu. Ja vēlamies iegūt precīzu skaitli, kamēr objekta attālums ir liels, jāizmanto objektīvs ar lielu fokusa attālumu. Objektīvi ar lielu fokusa attālumu parasti ir plakanāki vai mazāk izliekti.