lentilă aparat de fotografiat
De fapt, sticlă optică este făcut special pentru utilizarea în produse optice, cum ar fi o lentilă microscop și aparat de fotografiat. sticlă optică, în contrast cu de obicei, îndeplinește o serie de cerințe stricte: trebuie să fie perfect transparente, și defecte complet inacceptabile, cum ar fi bule și colmatare.
Cel mai simplu obiectiv fotografic este o gaură mică în peretele camerei sau aceeași gaură opacă prevăzută cu o lentilă optică. Dar dacă un astfel de design simplu poate lucra, de ce complica dispozitivul? Să înțelegem acest lucru.
Ia-o sticlă simplă de mărire și să încerce să vadă ceva cu ea, de exemplu, acest articol. Să acorde o atenție: în ciuda faptului că centrul imaginii are suficientă claritate la marginile unei lentile de mărire există distorsiuni destul de vizibile.
Proiectarea și funcționarea a cristalinului
De ce un obiectiv nu este de ajuns?
Scopul principal este de a oferi o lentilă fotografică pe senzorul de imagine - senzorul sau CTF de film - o imagine clară geometrica corectă fotografierea obiectelor în cadru. aparat de fotografiat lentilă modernă - un sistem optic complex.
producția de lentile aparat de fotografiat necesită o foarte mare precizie, astfel încât majoritatea operațiunilor pentru producția de componente și asamblarea de lentile în întreprinderile moderne este realizată de roboți. Datorită acestei caracteristici a defectelor optice de lentile, marginile sunt curbate imagine lentile, și de culoare, de regulă, plictisitoare și sulf. Având în vedere aberației (distorsiunea optică) nu se pot reproduce o imagine care ar fi delimitată în mod clar, cu o singură lentilă. Am repetat-am menționat deja, cu toate acestea, ar trebui să se acorde mai multă atenție acestui fenomen.
Fenomenul aberației (de la aberație latină - SD) - această distorsiune a imaginii cauzată de sistemul optic non-ideal. Ea se manifestă în faptul că imaginea nu este destul de diferită, deformată în formă, sau devine o anumită culoare.
Tipurile de aberații
Distinge cromatice, geometrice și alte tipuri de aberații.
Apariția aberațiilor geometrice poate fi explicată prin faptul că construirea imaginii optice într-un anumit fel influențat de razele de lumină care trec prin lentila la distanțe diferite față de axa optică a obiectivului camerei. Cele mai proeminente tipuri de aberații geometrice considerate curbură - distorsiunea atunci când imaginea pe marginile cadrului, ca și cum îndoite spre exterior, precum și fenomenul invers - concavitatea aparentă a cadrului interior liniilor drepte ale obiectului.
Există și alte aberații. Acestea sunt, în cele mai multe cazuri, apar pe marginile lentilelor camerei. În imagine se poate vedea modul în care distorsiunea în sine comă și aberație sferică se manifestă, așa-numita din cauza asemănării sale cu coada unei comete.
În centru este reprezentat de imaginea ideală de puncte albastre pe un fundal întunecat. Dreapta - aberația sferică, stânga - comă.
Credem că sunteți deja familiarizați cu denaturarea culori contrastante pe marginile imaginii. Aceasta este aberația cromatică. Acest tip de aberație se bazează pe principiul de interferență, care este o deviere diferită a razelor de diferite culori.
Pe drumul spre o imagine perfectă
Multe dintre deficiențele care caracterizează obiectivul fotografic cu un obiectiv simplu, poate fi atenuat în mod considerabil prin intermediul diafragmei plasându-l în spatele sau în fața obiectivului. Diafragma este un obturator lightproof (tijă) cu o mică gaură rotundă în centru. Diafragma este utilizat pentru a crește adâncimea câmpului. Aceasta clapa este pur și simplu taie razele de lumină care trec prin marginea lentilei montat pe obiectivul aparatului foto, în cazul în care aberația cel mai pronunțat. Din acest motiv, reducerea dimensiunii de deschidere a orificiului există o creștere a clarității cadrului.
Acest efect (lentile iris) sa bucurat de un primii fotografi, care, desigur, nu a fost în prezența lentile bune. Dar aceasta ridică o nouă problemă: cantitatea de lumină, folosind o diafragmă, care trece prin lentila fotografică, scade în mod repetat, care, desigur, determină o creștere semnificativă a expunerii în timpul fotografierii. După cum probabil vă amintiți, încet imposibil de a trage obiecte în mișcare, deoarece acestea sunt în imagine, în acest caz va fi neclară.
Cum putem face obiectivul camerei pentru a lucra mai eficient, fără a reduce, în același timp, deschiderea efectivă? Căutarea unui răspuns la această întrebare au fost deja în primele zile ale fotografiei. Pe parcursul a numeroase experimente, sa constatat că singura soluție în acest caz - o combinație de lentile fotografice din cele două sau mai multe lentile, o anumită formă. Prima lentilă a fost similară cu așa-numitul acromatică - design complex de lentile, care este format din două lentile: o risipire și de colectare. Aceste lentile au fost realizate din diferite grade de sticlă optică, care sunt alese astfel încât pentru orice două valuri de lumină elimină complet aberație cromatică, iar pentru celălalt - elimină într-o mare măsură.
În cursul încercarea de a dezvolta obiectivul perfect a fost creat de un alt design optic, care este de asemenea permis să reducă în mod specific nivelul de aberație - periscop, care este, obiectivul fotografic este asamblat din două lentile locații separate.
Mai târziu a fost dezvoltat aplanat (a se vedea figura de mai jos.) - Lens, care a constat din două acromatic separat. Deși aplanat și au fost caracterizate de unele deficiențe optice, această structură pentru o lungă perioadă de timp a continuat să fie considerat ca fiind unul dintre cele mai bune.
Creați obiectivul camerei cea mai perfectă, care a fost liber de toate neajunsurile de mai sus, sa dovedit doar la începutul secolului al XX-lea. Aceste lentile sunt numite anastigmatic. scheme anastigmatism optice sunt destul de diverse și de multe ori foarte complexe. Structura lor pot fi incluse elemente optice 10-15. De altfel, schema aplanat optică nu a fost uitat - este încă folosit în producerea de lentile ieftine pentru „Săpun“.
Evident, cele mai multe elemente din obiectivul camerei structura va, cu atât mai mare ar trebui să fie precizia de asamblare și calitatea sticlei. Acest fapt crește în mod semnificativ costul cristalinului.
În varifocal anastigmatism de producție complicat foarte mult sarcina de a combate aberațiile. Este mai mare rata de zoom, cu atât mai dificil de a rezolva problema, și cu atât mai mare va fi costul cristalinului.
Proiectare lentile fotografice - un proces destul de complicat de a găsi un compromis între un număr de parametri de consum: greutate, valoare, diafragma, mărire zoom și distorsiune. Aceste caracteristici pot varia destul de mult. Îmbunătățirea fiecare dintre acești parametri se degradează în mod specific altele.
La luminozitate egală valoare egală și două lentile fotografice aberație mai va da cel cu raportul de zoom mai mare; cea mai bună calitate a imaginii - obiectivul camerei cu o distanță focală fixă - „remedieri“
Pentru același nivel de calitate a imaginii decât raportul de zoom este mai mult, raportul de deschidere mai mică.
Același nivel de aberație și lungimea focală, cu atât mai mare raportul apertură, costul mai mare: fiecare presiune cu membrană se poate dubla sau chiar tripla.
Este, prin urmare, să recunoască că nu poate fi o lentilă fotografică cu zoom de înaltă mărire - calitate, de mare deschidere, low-cost și ușor în același timp.
probe de lentile moderne oferă o imagine geometrica corectă și suficient de clar în cadru, dar, de asemenea, caracteristicile tehnice și proprietățile optice asociate acestora, lentile diferite pot varia semnificativ, în funcție de modelul specific.
Cea mai mare valoare pentru fotograful are o listă de caracteristici ale cristalinului: diafragma, puterea critică și disipare.
Accentul sistemului optic - punctul în care (intersectează) focalizarea razelor de lumină, inițial paralele, după trecerea printr-un sistem de colectare optic.
În cazul în care obiectivul camerei pe obiectiv pentru a direcționa fasciculul de lumină, aceste grinzi se vor aduna în centrul lentilei optice. Determinați distanța focală poate fi, dacă ai pus obiectivul camerei sau o lentilă în calea razelor de lumină, care sunt paralele în mod substanțial, și de a lua pe hârtie o imagine clară a soarelui. Distanța dintre hârtie și lentile și o distanță focală a obiectivului optic. Ea poate fi măsurată de către un conducător obișnuit.
Determinarea distanței focale
Ridică o bucată de hârtie și o lupă. Poziția lentilelor, astfel încât becul electric sau soarele care trece prin proiectate ale sticlei la suprafața hârtiei. Prin deplasarea lentilei optice până când ajunge la o bucată de hârtie format imaginea punctului de lumină cu contururi clare. Fiți atenți: atunci când ștergeți sau apropierea de suprafața lentilei a hârtiei, claritatea spotului de lumină dispare. Distanța dintre lentile și foaia de hârtie cu cea mai clară imagine și să fie o distanta focala, iar procesul de ajustare a spotului de lumină se numește focalizarea.
Cu cât distanța focală a obiectivului, cu atât mai mare imaginea va crea.
În ciuda faptului că o lentilă aparat de fotografiat real este mai complex în design decât o lupă mărire obișnuită, conceptul de lungimea focală a obiectivului, în general, are aceeași semnificație ca și pentru lupă în sarcina noastră hands-on. Numai că în loc de hârtie, după cum probabil ați ghicit deja, standuri elementul fotosensibil - un senzor electronic sau film. Pentru a indica distanța focală în milimetri. Zoom este direct proporțională cu obiectivul camerei distanța focală.
În practică, instantanee zoom prin modificarea lungimii focale de fotografi sunt folosite pentru a captura imagini de la diferite scări cu o singură locație. În acest scop, un obiectiv cu zoom sau lentile interschimbabile cu diferite lungimi focale.
Un alt model de bine-cunoscut: odată cu creșterea distanței focale, unghiul de vizualizare a cristalinului scade. Această dependență este clar demonstrată în imagine.
Unghiul de vizualizare a lentilei
Să încercăm să dau seama ce este conectat. Zona pe care lentila fotografică oferă o imagine este limitată de formate ale camerei, și anume dimensiunea matricei senzorului sau cadru de film. Rama foto reprezintă întotdeauna un pătrat sau dreptunghi, iar cea mai mare valoare în aceleași figuri geometrice liniare este date diagonală. Cunoscând valoarea obiectivului camerei distanța focală și rama diagonală cu construcțiile fotografice simple pot identifica o caracteristică foarte importantă a cristalinului: unghiul la care se va „vedea“ spațiu amovibil. Pentru aceasta va fi suficient pentru a desena un dreptunghi pe dimensiunea de hârtie dintr-un cadru, un full-size, să dețină diagonala dreptunghiului perpendicular pe mijloc inferior pe diagonală și pus pe acesta interval, care este egală cu lungimea focală. Odată cu creșterea distanței focale lentile fotografice este redusă unghi de vizualizare. Unghi depinde de dimensiunea cadrului, iar lungimea focală a obiectivului.
Obiectivul camerei cu o distanță focală de camera cu film de 50 mm, cu o dimensiune de cadru 35h24 mm asigură un unghi de vizualizare care este aproximativ egal cu unghiul de vizualizare. Din acest motiv, este folosit ca un personal, la sol.
Montat pe un dispozitiv digital la dimensiunea matricei 23,6h15,8 mm, obiectivul fotografic cu aproximativ jumătate îngustează unghiul de vizualizare. Diferența dintre valorile lungimilor focale ale lentilelor de dispozitive diferite dimensiuni pot fi atribuite nimic mai mult decât dorința de designeri pentru a menține același unghi de vedere mai convenabilă a tuturor dispozitivelor.