3.3: Камера

Last updated
Save as PDF

Page ID: 78805

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

На малюнку\(\PageIndex{1}\) показана однооб'єктивна рефлекторна (дзеркальна) камера. Назва не означає, що в оптичній системі є тільки один об'єктив, але що фотограф дивиться через ті ж об'єктиви, з якими зроблено знімок, замість того, щоб дивитися через окрему паралельну оптичну систему, як у подвійній рефлекторній камері. Пройшовши перші кілька лінз елементів, світло проходить через діафрагму райдужної оболонки з регульованим діаметром, за допомогою якої f-число може бути змінено. Після лінз світло відбивається рухомим дзеркалом, нахиленим на 45 ^о, проходить через призму і виходить з камери через окуляр шукача. Коли затвор відпускається, діафрагма закривається до заданого значення, дзеркало гойдається вгору і ПЗС виставляється. Щоб сфокусувати камеру, весь об'єктив переміщується в бік або подалі від площини виявлення. Автофокус заснований на максимізації контрасту зображень. Кутове поле зору (AFOV) визначається для сцен на великих відстанях і дорівнює куту, піднесеному на об'єктиві детектором, коли відстань зображення є фокусною відстанню\(f\), тобто об'єкт знаходиться на нескінченності. AFOV зменшується при\(f\) збільшенні. Стандартний дзеркальний фотоапарат має фокусну відстань близько 6 см, а AFOV - від 40° до 50°.

3.2.2.png — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Цифрова дзеркальна камера. Піксельний цифровий датчик знаходиться за рухомим дзеркалом (з Вікісховища Жана Франсуа Віца/CC BY-SA 3.0).

Більш складні системи можуть мати змінну фокусну відстань, змінюючи відстань між об'єктивами, тобто вони здатні збільшувати масштаб сцени.

Глибина фокусування - це діапазон відстаней об'єктів навколо заданої відстані, для якої зображення на датчику є різкими. Глибина фокусування залежить від діафрагми. Коли діафрагма широко відкрита, промені, що утворюють зображення, зроблять більші кути з оптичною віссю. Коли ці промені надходять від предметів на різній відстані, вони будуть для великої діафрагми викликати більш розмиті зображення на датчику (див. Рис. Коли діафрагма зменшується, цей ефект менше, і тому менша діафрагма передбачає більшу глибину фокусування. Недоліком є те, що менше світла доходить до датчика, тому потрібен більший час експозиції.

2.4.1.jpg — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Кутове поле зору

2.4.2.jpg — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Чотири зображення, зроблені з різною діафрагмою та різною фокальною площиною Зображення внизу праворуч зроблено з невеликою діафрагмою, і все зображення виглядає чітким (фотографії зроблені Aurèle J.L. ADAM/CC BY-SA).