Kamera optik aletleriyle ilgili 2 soru örneği
1. Tek lensli analog bir kameranın odak uzaklığı 10 cm'dir. Kamera başlangıçta sonsuzdaki bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlanmıştır. Birisi kamerayı 5 metre uzaktaki bir nesneyi fotoğraflamak için kullanmak isterse, hesaplayın:
(a) Kameranın sonsuz mesafedeki bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığı sırada film ile objektif arasındaki mesafe,
(b) Kameranın 100 metre uzaklıktaki bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığı sırada film ile objektif arasındaki mesafe,
(c) Objektifin konumunu sonsuz ayardan 100 metre ayarına değiştirin. Objektif filmden uzaklaşıyor mu yoksa filme yaklaşıyor mu?
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Objektif odak uzaklığı (f) = 10 cm = 100 mm
Cevap :
(a) Kameranın sonsuz mesafedeki bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığı durumda film ile objektif arasındaki mesafe.
Lens ve film arasındaki mesafe = görüntü mesafesi (s')
Sonsuz uzaklıktaki bir nesne, nesnenin (veya nesnelerin) mesafesinin sonsuz olduğu anlamına gelir.
Fotoğraf makinesi bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığında, nesneden gelen ışık huzmesinin mercek tarafından odaklanarak film üzerinde hassas bir görüntü oluşturması için mercek ile film arasındaki mesafe ayarlanır.
Dışbükey mercekler konusunda, eğer nesne mesafesi (s) = sonsuz o zaman mesafe gölge(ler) = lensin odak uzaklığı (f).
Objektif ile film arasındaki mesafe = görüntü mesafesi (s') = objektifin odak uzunluğu (f) = 100 milimetre.
(b) Kameranın 5 metre uzaklıktaki bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığı sırada film ile objektif arasındaki mesafe.
Nesne mesafesi (s) = 5 m = 5000 mm
Objektif odak uzaklığı (f) = 100 mm
Film ile objektif arasındaki mesafe = görüntü mesafesi; bu mesafe, kamera objektifi dışbükey bir objektif olduğundan dışbükey objektif formülü kullanılarak hesaplanır:
1/s' = 1/f – 1/s = 1/100 – 1/5000 = 50/5000 – 1/5000 = 49/5000
s' = 5000/49 = 102 milimetre
(c) Objektif konumunun sonsuz ayardan 100 metre ayarına değiştirilmesi
Sonsuzdaki bir nesneyi fotoğraflamak için ayarlandığında, objektif ile film arasındaki mesafe 100 milimetredir. 5 metre uzaktaki bir nesneyi fotoğraflamak için ayarlandığında, objektif ile film arasındaki mesafe 102 milimetredir. Dolayısıyla, objektifin filme olan mesafesindeki değişim 102 mm – 100 mm = 2 mm'dir.
Objektif filmden uzaklaştırılıyor mu yoksa filme yaklaştırılıyor mu? Elbette objektif filmden uzaklaştırılıyor çünkü sonsuzda objektif ile film arasındaki mesafe, objektifin odak uzaklığına eşittir. Objektif filme yaklaştırılırsa, objektif ile film arasındaki mesafe 100 mm'den az olur.
2. Odak uzaklıkları sırasıyla 40 mm ve 20 mm olan iki dışbükey mercek. Her iki mercek de 10 metre uzaklıktaki bir nesneyi fotoğraflamak için analog bir kamerada kullanılıyor. Belirleyin:
(a) Kamera nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığında, 40 mm odak uzaklığına sahip lens ile film arasındaki mesafeyi hesaplayın. Ayrıca doğrusal büyütmeyi de hesaplayın.
(b) Kamera nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığında, 20 mm odak uzaklığına sahip lens ile film arasındaki mesafeyi hesaplayın. Ayrıca doğrusal büyütmeyi de hesaplayın.
Pembahasan
Şunlar bilinmektedir:
Dışbükey bir merceğin odak uzaklığı 1'dir (f1) = 40mm
Dışbükey bir merceğin odak uzaklığı 2'dir (f2) = 20mm
Nesne mesafesi (s) = 10 m = 10.000 mm
Cevap :
(a) Kamera bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığında, 40 mm odak uzaklığına sahip lens ile film arasındaki mesafe
Film ile objektif arasındaki mesafe = görüntü mesafesi (s'), kameranın objektifi dışbükey bir objektif olduğundan dışbükey objektif formülü kullanılarak hesaplanır:
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 mm
Doğrusal büyütme (m):
m = s'/s = 40,2/10.000 = 0,004 kat
(b) Kamera bir nesneyi fotoğraflamak üzere ayarlandığında, 20 mm odak uzaklığına sahip lens ile film arasındaki mesafe
Film ile objektif arasındaki mesafe = görüntü mesafesi (s'), kameranın objektifi dışbükey bir objektif olduğundan dışbükey objektif formülü kullanılarak hesaplanır:
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 mm
Doğrusal büyütme (m):
m = 20,0/10.000 = 0,002 kat
Bu hesaplamadaki doğrusal büyütmeyi öncekiyle karşılaştırın. Bu iki doğrusal büyütmeye dayanarak, doğrusal büyütmenin merceğin odak uzaklığıyla arttığı sonucuna varılabilir. Bu nedenle, bir kamera merceği seçerken odak uzaklığını da göz önünde bulundurmalısınız. Uzak nesneler için, mercek tarafından üretilen ve filme kaydedilen görüntüyü büyütmek için daha uzun odak uzaklığına sahip bir mercek kullanılmalıdır.
Uzak bir nesneyi zoom objektifli bir kamerayla fotoğraflarsak, objektifleri değiştirerek ve daha uzun odak uzaklığına sahip bir objektif kullanarak oluşan görüntüyü büyütürüz. Objektifleri değiştirebilmemizin nedeni, zoom objektifin farklı odak uzaklıklarına sahip birden fazla objektiften oluşmasıdır.
Tek objektifli bir kamera kullanarak uzaktaki nesneleri fotoğraflarken, uzun odak uzaklığına sahip bir objektif kullanmak en iyisidir. Bu objektifin şekli daha düzdür.
