2 Камерын оптик хэрэгслийн талаархи асуултуудын жишээ
1. Дан линзтэй аналог камер нь 10 см фокусын урттай. Эхэндээ камер нь хязгааргүй хугацаанд объектыг гэрэл зураг авахаар тохируулагдсан байдаг. Хэрэв хэн нэгэн 5 метрийн зайд байгаа объектыг гэрэл зураг авахын тулд камераа ашиглахыг хүсвэл дараах тооцооллыг хийнэ үү:
(a) Камерыг хязгааргүй хугацаанд объектын зургийг авахаар тохируулсан үед хальс болон линзийн хоорондох зай,
(b) Камерыг 100 метрийн зайд байгаа объектын зургийг авахаар тохируулсан үед хальс болон линзийн хоорондох зай,
(в) Линзний байрлалыг хязгааргүй тохиргооноос 100 метрийн тохиргоо руу өөрчил. Линзийг хальснаас холдуулсан уу эсвэл хальсанд ойртуулсан уу?
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Линзний фокусын урт (f) = 10 см = 100 мм
Хариулт:
(a) Камерыг хязгааргүй хугацаанд объектын зургийг авахаар тохируулсан үеийн хальс болон линзийн хоорондох зай.
Линз болон хальсны хоорондох зай = зургийн зай (с')
Хязгааргүй алслагдсан объект гэдэг нь объект(ууд)-ын зай хязгааргүй гэсэн үг юм.
Камерыг объектын зургийг авахаар тохируулах үед линз болон хальсны хоорондох зайг тохируулснаар объектоос тусах гэрлийн цацрагийг линз фокуслан хальсан дээр яг тодорхой дүрс үүсгэх болно.
Гүдгэр линзний сэдвээр хэрэв объектын зай(ууд) = тэгвэл хязгааргүй зай сүүдэр (үүд) = линзний фокусын урт (f).
Линз ба хальсны хоорондох зай = зургийн зай (с') = линзний фокусын урт (f) = 100 миллиметр.
(b) Камерыг 5 метрийн зайд байгаа объектын зургийг авахаар тохируулсан үеийн хальс болон линзийн хоорондох зай.
Объектын зай(ууд) = 5 м = 5000 мм
Линзний фокусын урт (f) = 100 мм
Кино болон линзийн хоорондох зай = зургийн зай бөгөөд камерын линз нь гүдгэр линз тул гүдгэр линзийн томъёогоор тооцоолно:
1/с' = 1/f – 1/с = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 миллиметр
(c) Линзний байрлалыг хязгааргүй тохиргооноос 100 метрийн тохиргоо руу өөрчлөх
Хязгааргүй хугацаанд объектын зургийг авахаар тохируулахад линз болон хальсны хоорондох зай 100 миллиметр байна. 5 метрийн зайд объектын зургийг авахаар тохируулахад линз болон хальсны хоорондох зай 102 миллиметр байна. Тиймээс линз болон хальсны хоорондох зайны өөрчлөлт 102 мм – 100 мм = 2 мм байна.
Линзийг хальснаас холдуулсан уу эсвэл ойртуулсан уу? Мэдээж линзийг хальснаас холдуулсан нь хязгааргүй үед линз болон хальсны хоорондох зай нь линзний фокусын урттай тэнцүү юм. Хэрэв линзийг хальсанд ойртуулсан бол линз болон хальсны хоорондох зай 100 мм-ээс бага байна.
2. Хоёр гүдгэр линз, тус бүр нь 40 мм ба 20 мм фокусын урттай. Хоёр линзийг аналог камерт 10 метрийн зайд байгаа объектын зургийг авахад ашигладаг. Тодорхойлох нь:
(a) Камерыг объектын зургийг авахаар тохируулсан үеийн фокусын урт 40 мм байх үед хальс болон линзийн хоорондох зай. Мөн шугаман томруулалтыг тооцоол.
(b) Камерыг объектын зургийг авахаар тохируулсан үеийн фокусын урт 20 мм байх үед хальс болон линзийн хоорондох зай. Мөн шугаман томруулалтыг тооцоол.
Хэлэлцүүлэг
Энэ нь мэдэгдэж байгаа зүйл:
Гүдгэр линзний фокусын урт нь 1 (f) байна.1) = 40 мм
Гүдгэр линзний фокусын урт нь 2 (f) байна.2) = 20 мм
Объектын зай(ууд) = 10 м = 10.000 мм
Хариулт:
(a) Камерыг объектын зургийг авахаар тохируулсан үед 40 мм фокусын урттай хальс болон линзийн хоорондох зай
Кино болон линзийн хоорондох зай = зургийн зай (с') бөгөөд камерын линз нь гүдгэр линз тул гүдгэр линзийн томъёогоор тооцоолно:
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
Шугаман томруулалт (м):
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 удаа
(b) Камерыг объектын зургийг авахаар тохируулсан үед 20 мм фокусын урттай хальс болон линзийн хоорондох зай
Кино болон линзийн хоорондох зай = зургийн зай (с') бөгөөд камерын линз нь гүдгэр линз тул гүдгэр линзийн томъёогоор тооцоолно:
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
Шугаман томруулалт (м):
м = 20,0/10.000 = 0,002 удаа
Энэ тооцооллын шугаман томруулалтыг өмнөх тооцоололтой харьцуулна уу. Эдгээр хоёр шугаман томруулалтын үндсэн дээр шугаман томруулга нь линзний фокусын уртаар нэмэгддэг гэж дүгнэж болно. Тиймээс камерын линз сонгохдоо түүний фокусын уртыг бас анхаарч үзэх хэрэгтэй. Алслагдсан объектын хувьд линзээр үүсгэгдэж, хальсан дээр бичигдсэн зургийг томруулахын тулд илүү урт фокусын урттай линз ашиглах хэрэгтэй.
Хэрэв бид алслагдсан объектыг томруулдаг линзтэй камер ашиглан зураг авбал линзийг сольж, илүү урт фокусын урттай линз ашиглан үүссэн зургийг томруулна. Томруулдаг линз нь өөр өөр фокусын урттай олон линзээс бүрддэг тул бид линзийг сольж болно.
Ганц линзтэй камер ашиглан алслагдсан объектын зургийг авахдаа урт фокусын урттай линз ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Энэ линз нь хавтгай хэлбэртэй байдаг.
