Camera optisch instrument

Camera-onderdelen
 
Een eenvoudige camera bestaat uit: bolle lens, oogdiafragma, sluiter en film.
Camera optische instrumenten - 0Bolle lens De lens heeft als functie het vormen van reële en omgekeerde beelden op film. In tegenstelling tot het oculair, dat een variabele brandpuntsafstand heeft, heeft de cameralens een vaste brandpuntsafstand. De cameralens is een bolle lens, geen holle lens, omdat het beeld dat door een holle lens wordt geproduceerd altijd virtueel is. Omgekeerd is het beeld dat door een bolle lens wordt geproduceerd reëel wanneer de objectafstand groter is dan de brandpuntsafstand. Een reëel beeld is een beeld dat werkelijk bestaat en dus op film kan worden vastgelegd. Een virtueel beeld is daarentegen een vals beeld en kan dus niet op film worden vastgelegd. De positie van het reële en omgekeerde beeld dat door een bolle lens wordt geproduceerd, valt samen met de positie van de film.

Diafragma of "stop" Het diafragma is een instelbare opening in de vorm van een cirkel met een willekeurige diameter D. Het diafragma regelt de hoeveelheid licht die op de film valt. De grootte van de diafragmaopening hangt af van de grootte van de lens en wordt uitgedrukt in f-getal of f-stop. De f-stop wordt gedefinieerd als de verhouding tussen de brandpuntsafstand van de lens (f) en de diameter van de diafragmaopening (D): f-stop = f / D. Als de lens een brandpuntsafstand van 100 mm heeft en de diafragmaopening 20 mm, dan heeft de lens een f-waarde van 100 mm / 20 mm = 5. In dit geval is de lens ingesteld op f/5. Als de lens een brandpuntsafstand van 100 mm heeft en de diafragmaopening 25 mm, dan heeft de lens een f-waarde van 100 mm / 25 mm = 4. In dit geval is de lens ingesteld op f/4. Op basis van deze berekening kan worden geconcludeerd dat hoe groter de diafragmaopening, hoe kleiner de f-waarde en hoe meer licht er op de film valt. De kleinste f-waarde (de grootste diafragmaopening) is de lichtsterkte van de lens.

LEES OOK  Voorbeeld van een warmtemotor (toepassing van de tweede wet van de thermodynamica)

Luik of afdekking De sluitertijd regelt ook de hoeveelheid licht die op de film valt. De tijdsduur dat de sluiter open is, beïnvloedt de hoeveelheid licht die de film bereikt, omdat de film tijdens de sluitertijd ook wordt belicht. Sluitertijd wordt ook wel "belichtingstijd" genoemd. De sluitertijd is gerelateerd aan de tijd dat de sluiter open is en wordt daarom uitgedrukt in seconden. Sluitertijden variëren van enkele seconden tot een fractie van een seconde. Hoe korter de sluitertijd, hoe sneller de sluitertijd en hoe minder licht er op de film valt. Een snelle sluitertijd is nodig wanneer er weinig licht is. Een snelle sluitertijd is ook nodig om onscherpte door camerabewegingen te voorkomen.

Film De functie van een camera is het vastleggen van het beeld dat door de cameralens wordt gevormd. Enkele jaren geleden werd er nog film gebruikt in camera's, maar tegenwoordig niet meer. Het beeld dat door de cameralens wordt gevormd, wordt nu elektronisch vastgelegd. Camera's die beelden elektronisch vastleggen, worden digitale camera's genoemd. Camera's die beelden vastleggen met behulp van film, worden analoge camera's genoemd.
 
Scherpstellen van de lens en beeldvorming

LEES OOK  Foto-elektrisch effect, Compton-effect en röntgenstralen

De kwaliteit van de foto's hangt niet alleen af ​​van de grootte van het diafragma en de sluitertijd, maar ook van de scherpstelling. Voordat we het scherpstellen van een cameralens bespreken, is het belangrijk om eerst de volgende uitleg te begrijpen. Bij het onderwerp bolle lenzen wordt uitgelegd dat als de objectafstand (s) heel groot is en als oneindig wordt beschouwd, het werkelijke beeld dat door de bolle lens wordt geproduceerd samenvalt met het brandpunt van de bolle lens. Dus wanneer de objectafstand oneindig is, is de beeldafstand (s') gelijk aan de brandpuntsafstand (f). Bij het onderwerp beelden door bolle lenzen wordt geleerd dat als de objectafstand kleiner is, de beeldafstand groter is en de beeldgrootte ook groter is. In de voorbeeldvragen 2 en 3 over bolle lenzen wordt geleerd dat als de brandpuntsafstand van de lens groter is, de beeldafstand (s') groter is en de beeldgrootte ook groter is.

Camera optische instrumenten - 1Scherpstellen met een cameralens is anders dan scherpstellen met een oculair. Bij een oculair wordt de kromming van het oculair aangepast (de brandpuntsafstand van het oculair veranderd) totdat het beeld direct op het netvlies valt en het scherpste beeld ontstaat. Als de camera een enkele lens gebruikt (en geen zoomlens met meerdere lenzen), kan de brandpuntsafstand van de lens niet worden aangepast. Scherpstellen met een cameralens gebeurt door de beeldafstand (s') aan te passen totdat het scherpste beeld wordt verkregen.

LEES OOK  Voorbeeld van een vraag om de eindsnelheid van een parabolische beweging te bepalen.

Als de objectafstand (s) erg groot of oneindig is, dan is de beeldafstand (s') gelijk aan de brandpuntsafstand (f). Vergelijk met figuur 1.

Camera optische instrumenten - 2Als de objectafstand kleiner is dan oneindig, is de beeldafstand (s') groter dan de brandpuntsafstand (f). Hoe kleiner de objectafstand (s), hoe groter de beeldafstand (s') en hoe groter het beeld. Op basis van deze uitleg kan worden geconcludeerd dat als de afstand tussen het object en de lens kleiner is, de afstand tussen de lens en de film groter moet zijn. Als de afstand tussen het object en de lens groter is, wordt de afstand tussen de lens en de film kleiner. Zie figuur 2.

Bij het scherpstellen van een cameralens moet ook rekening worden gehouden met de brandpuntsafstand. Hoe langer de brandpuntsafstand, hoe groter de beeldafstand (s'). Een lens met een langere brandpuntsafstand produceert ook een groter beeld. Als u een scherp beeld wilt wanneer het object ver weg is, gebruik dan een lens met een langere brandpuntsafstand. Lenzen met een langere brandpuntsafstand zijn meestal vlakker of minder gebogen.

 

Laat een reactie achter