கேமரா ஒளியியல் கருவிகள் பற்றிய கேள்விகளுக்கான 2 எடுத்துக்காட்டுகள்
1. ஒரு ஒற்றை வில்லை அனலாக் கேமராவின் குவிய நீளம் 10 செ.மீ. ஆகும். தொடக்கத்தில், அந்தக் கேமரா முடிவிலியில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கப்பட்டுள்ளது. ஒருவர் அந்தக் கேமராவைப் பயன்படுத்தி 5 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க விரும்பினால், பின்வருவனவற்றைக் கணக்கிடுக:
(அ) முடிவிலியில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க கேமரா அமைக்கப்பட்டிருக்கும்போது, படச்சுருளுக்கும் வில்லைக்கும் இடையேயான தூரம்,
(ஆ) 100 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க கேமரா அமைக்கப்பட்டிருக்கும்போது, ஃபிலிமிற்கும் லென்ஸிற்கும் இடையிலான தூரம்.
(c) லென்ஸின் நிலையை முடிவிலி அமைப்பிலிருந்து 100 மீட்டர் அமைப்புக்கு மாற்றவும். லென்ஸ் படச்சுருளிலிருந்து விலகிச் செல்கிறதா அல்லது படச்சுருளுக்கு அருகில் செல்கிறதா?
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
லென்ஸின் குவிய நீளம் (f) = 10 செ.மீ = 100 மி.மீ
பதில் :
(அ) முடிவிலியில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க கேமரா அமைக்கப்பட்டிருக்கும்போது, படச்சுருளுக்கும் வில்லைக்கும் இடையேயான தூரம்.
லென்ஸுக்கும் ஃபிலிமுக்கும் இடையிலான தூரம் = பிம்பத் தூரம் (வினாடி)
முடிவிலா தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருள் என்பது, அப்பொருளின்(ங்களின்) தொலைவு முடிவிலி என்பதைக் குறிக்கும்.
ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க கேமரா அமைக்கப்படும்போது, அப்பொருளிலிருந்து வரும் ஒளிக்கற்றை லென்ஸால் குவியப்படுத்தப்பட்டு, ஃபிலிமில் ஒரு துல்லியமான பிம்பத்தை உருவாக்கும் வகையில், லென்ஸுக்கும் ஃபிலிமுக்கும் இடையேயான தூரம் சரிசெய்யப்படுகிறது.
குவி லென்ஸ்கள் என்ற தலைப்பில், என்றால் என்று விளக்கப்பட்டுள்ளது. பொருள் தூரம் (வினாடிகள்) = முடிவிலி எனில் தூரம் நிழல் (கள்) = லென்ஸின் குவிய நீளம் (f).
லென்ஸுக்கும் படச்சுருளுக்கும் இடையேயான தூரம் = பிம்பத் தூரம் (s') = லென்ஸின் குவிய நீளம் (f) = 100 மில்லிமீட்டர்.
(ஆ) 5 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க கேமரா அமைக்கப்பட்டிருக்கும்போது, ஃபிலிமிற்கும் லென்ஸிற்கும் இடையிலான தூரம்.
பொருள் தூரம் (வி) = 5 மீ = 5000 மிமீ
லென்ஸின் குவிய நீளம் (f) = 100 மிமீ
படச்சுருளுக்கும் வில்லைக்கும் இடையேயான தூரம் = பிம்பத் தூரம்; இது குவி வில்லை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது, ஏனெனில் கேமரா வில்லை ஒரு குவி வில்லை ஆகும்:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 மில்லிமீட்டர்
(c) லென்ஸின் நிலையை முடிவிலி அமைப்பிலிருந்து 100 மீட்டர் அமைப்புக்கு மாற்றுதல்
முடிவிலியில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கும்போது, லென்ஸுக்கும் ஃபிலிமுக்கும் இடையிலான தூரம் 100 மில்லிமீட்டர் ஆகும். 5 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கும்போது, லென்ஸுக்கும் ஃபிலிமுக்கும் இடையிலான தூரம் 102 மில்லிமீட்டர் ஆகும். எனவே, ஃபிலிமிலிருந்து லென்ஸின் தூரத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் 102 மிமீ – 100 மிமீ = 2 மிமீ ஆகும்.
லென்ஸ் படச்சுருளிலிருந்து விலக்கி நகர்த்தப்படுகிறதா அல்லது அதற்கு அருகில் நகர்த்தப்படுகிறதா? நிச்சயமாக, லென்ஸ் படச்சுருளிலிருந்து விலக்கி நகர்த்தப்படுகிறது, ஏனெனில் முடிவிலியில், லென்ஸுக்கும் படச்சுருளுக்கும் இடையிலான தூரம் லென்ஸின் குவிய நீளத்திற்குச் சமமாக இருக்கும். லென்ஸ் படச்சுருளுக்கு அருகில் நகர்த்தப்பட்டால், லென்ஸுக்கும் படச்சுருளுக்கும் இடையிலான தூரம் 100 மி.மீ.க்கும் குறைவாக இருக்கும்.
2. 40 மிமீ மற்றும் 20 மிமீ குவிய நீளம் கொண்ட இரண்டு குவி லென்ஸ்கள். இவ்விரு லென்ஸ்களும் 10 மீட்டர் தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அனலாக் கேமராவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கண்டறியவும்:
(அ) கேமரா ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கப்படும்போது, 40 மிமீ குவிய நீளம் கொண்ட வில்லைக்கும் படச்சுருளுக்கும் இடையேயான தூரம். மேலும், நேரியல் உருப்பெருக்கத்தையும் கணக்கிடுக.
(ஆ) கேமரா பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கப்படும்போது, 20 மிமீ குவிய நீளம் கொண்ட வில்லைக்கும் படச்சுருளுக்கும் இடையேயான தூரம். மேலும், நேரியல் உருப்பெருக்கத்தையும் கணக்கிடுக.
கலந்துரையாடல்
அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:
ஒரு குவி லென்ஸின் குவிய நீளம் 1 (f) ஆகும்.1) = 40 மிமீ
ஒரு குவி லென்ஸின் குவிய நீளம் 2 (f) ஆகும்.2) = 20 மிமீ
பொருள் தூரம் (வி) = 10 மீ = 10.000 மிமீ
பதில் :
(அ) 40 மிமீ குவிய நீளம் கொண்ட கேமரா ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கப்படும்போது, படச்சுருளுக்கும் வில்லைக்கும் இடையிலான தூரம்.
படச்சுருளுக்கும் வில்லைக்கும் இடையேயான தூரம் = பிம்பத் தூரம் (s'); கேமரா வில்லை ஒரு குவி வில்லை என்பதால், இது குவி வில்லை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது.
1/s' = 1/f – 1/s = 1/40 – 1/10.000 = 250/10.000 – 1/10.000 = 249/10.000
s' = 10.000/249 = 40,2 மிமீ
நேரியல் உருப்பெருக்கம் (மீ) :
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 மடங்கு
(ஆ) கேமரா ஒரு பொருளைப் புகைப்படம் எடுக்க அமைக்கப்படும்போது, 20 மிமீ குவிய நீளம் கொண்ட ஃபிலிமிற்கும் லென்ஸிற்கும் இடையிலான தூரம்.
படச்சுருளுக்கும் வில்லைக்கும் இடையேயான தூரம் = பிம்பத் தூரம் (s'); கேமரா வில்லை ஒரு குவி வில்லை என்பதால், இது குவி வில்லை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி கணக்கிடப்படுகிறது.
1/s' = 1/f – 1/s = 1/20 – 1/10.000 = 500/10.000 – 1/10.000 = 499/10.000
s' = 10.000/499 = 20,0 மிமீ
நேரியல் உருப்பெருக்கம் (மீ) :
m = 20,0/10.000 = 0,002 மடங்கு
இந்தக் கணக்கீட்டில் உள்ள நேரியல் உருப்பெருக்கத்தை முந்தைய கணக்கீட்டுடன் ஒப்பிடுங்கள். இந்த இரண்டு நேரியல் உருப்பெருக்கங்களின் அடிப்படையில், லென்ஸின் குவிய நீளம் அதிகரிக்கும்போது நேரியல் உருப்பெருக்கமும் அதிகரிக்கிறது என்று முடிவு செய்யலாம். எனவே, ஒரு கேமரா லென்ஸைத் தேர்ந்தெடுக்கும்போது, அதன் குவிய நீளத்தையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். தொலைவில் உள்ள பொருட்களைப் பார்க்க, லென்ஸால் உருவாக்கப்பட்டு படச்சுருளில் பதிவு செய்யப்படும் பிம்பத்தைப் பெரிதாக்க, அதிக குவிய நீளம் கொண்ட லென்ஸைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
ஜூம் லென்ஸ் கொண்ட கேமராவைப் பயன்படுத்தி தொலைவில் உள்ள ஒரு பொருளை நாம் புகைப்படம் எடுக்கும்போது, லென்ஸ்களை மாற்றி, அதிக குவிய நீளம் கொண்ட லென்ஸைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் உருவாகும் பிம்பத்தைப் பெரிதாக்குகிறோம். ஒரு ஜூம் லென்ஸ் என்பது வெவ்வேறு குவிய நீளங்களைக் கொண்ட பல லென்ஸ்களால் ஆனது என்பதால், நம்மால் லென்ஸ்களை மாற்ற முடிகிறது.
ஒற்றை லென்ஸ் கேமராவைப் பயன்படுத்தி தொலைவில் உள்ள பொருட்களைப் புகைப்படம் எடுக்கும்போது, நீண்ட குவிய நீளம் கொண்ட லென்ஸைப் பயன்படுத்துவது சிறந்தது. இந்த லென்ஸ் தட்டையான வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது.
