Transcript Optyka we współczesnej technologii

OPTYKA
we współczesnej technologii
Aparat fotograficzny
• Aparat fotograficzny, potocznie aparat – urządzenie
służące do wykonywania zdjęć fotograficznych.
Pierwowzorem aparatu fotograficznego było
urządzenie nazywane camera obscura.
• Tradycyjny aparat fotograficzny jest urządzeniem
przystosowanym do naświetlania materiału
światłoczułego, umieszczanego we wnętrzu aparatu w
postaci zwiniętej błony, wymiennej kasety z błonami
ciętymi, lub też kliszy szklanej. Obecnie aparaty
fotograficzne na błony małoobrazkowe są wypierane
przez aparaty cyfrowe, gdzie elementem światłoczułym
jest matryca z elementami fotoelektrycznymi.
Po przeanalizowaniu zasady działania aparatu
fotograficznego, można stwierdzić
podobieństwo tego urządzenia a ludzkim
okiem. Rolę rogówki i soczewki pełni obiektyw,
który w przypadku aparatu fotograficznego
jest jego sercem. Przesłona pełni rolę źrenicy.
Dobierając odpowiednio czas naświetlania
staramy się tak ustawić przesłonę, aby na
błonę fotograficzną padała zawsze ta sama
ilość energii świetlnej. Pozwala to na
prawidłowe naświetlenie błon światłoczułych.
Podstawowe części składowe
tradycyjnego aparatu
(fotooptycznego)
•
•
•
•
•
•
obiektyw fotograficzny
migawka ze spustem
korpus światłoszczelny
układ celowniczy
mechanizm do przesuwu i wymiany błony fotograficznej
elementy dodatkowe:
–
–
–
–
–
gniazdo synchronizacji lampy błyskowej
lampa błyskowa
dalmierz
światłomierz
samowyzwalacz
Co to jest lustrzanka ?
Lustrzanka jest to aparat fotograficzny wyposażony
w lustro i matówkę. Zadaniem zespołu lustra i
matówki jest dokładna prezentacja bieżącego
kadru. Rozwiązanie takie ma znaczenie przy
precyzyjnym nastawianiu odległości
fotografowania, ocenianiu głębi ostrości, ocenie
aberracji optycznych, jak również przy
prawidłowym kadrowaniu obiektów nieodległych.
Sprzyja również kompozycji kadru, ocenie
proporcji oświetlenia itp.
Podział lustrzanek
• Ze względu na liczbę obiektywów na:
– jednoobiektywowe
– dwuobiektywowe
• Ze względu na rodzaj materiału światłoczułego na:
– cyfrowe
– analogowe
• Ze względu na wielkość klatki filmu:
– Małoobrazkowe – 24 x 36 mm
– średnioformatowe – 4,5x6, 6x6, 6x9 (6x7, 6x8) cm
– wielkoformatowe – od 4x5 cala
• Ze względu na przeznaczenie:
– amatorskie
– popularne
– profesjonalne
Jest to konstrukcja nieco młodsza, a obecnie dominująca wśród aparatów
średniej i najwyższej klasy. Występuje tu tylko jeden obiektyw, który służy
zarówno do obserwacji kadru, jak i naświetleń. Lustro w tego typu aparatach
unosi się na czas potrzebny do zrobienia zdjęcia odsłaniając migawkę,
przestając jednak tym samym prezentować kadr osobie fotografującej.
Olbrzymią zaletą tego rozwiązania jest przedstawianie osobie fotografującej kadru w
dokładnie takiej postaci, w jakiej będzie naświetlony. Szczególną zaletą jest tu
całkowity brak paralaksy. Rozwiązanie takie umożliwia również wygodne stosowanie
pełnej gamy obiektywów wymiennych, konwerterów i różnego rodzaju nasadek na
obiektywy. Podstawową wadą lustrzanki jednoobiektywowej jest konieczność
podniesienia lustra tuż przed zrobieniem zdjęcia, co powoduje chwilowy brak obrazu
w wizjerze, oraz fakt, iż lustro podczas unoszenia może powodować drgania aparatu a
co za tym idzie - poruszone zdjęcia. W celu wyeliminowania tej wady stosuje się
mechanizm tzw. wstępnego unoszenia lustra pozwalający przed otwarciem migawki
wytłumić drgania spowodowane złym wytłumieniem unoszącego się lustra.
Budowa lustrzanki jedno
obiektywowej
1 – obiektyw
2 – lustro
3 – migawka
4 – matryca
5 – matówka
7 – pryzmat
8 - wizjer
W niej zamiast osłony stosuje się ruchome lustro.
Starszą konstrukcją jest lustrzanka dwuobiektywowa, w której każdy z
obiektywów służy tylko jednemu celowi - albo prezentacji kadru,
albo naświetlaniu materiału światłoczułego. Aparaty te
charakteryzowały się zwiększonymi wymiarami w stosunku do
aparatów jednoobiektywowych na ten sam rodzaj filmu. Dzisiaj nie
są już stosowane. Ich zaletą w porównaniu z wcześniejszymi
rozwiązaniami było przedstawianie kadru na wygodnej i dużej
matówce ze wszystkimi tego pozytywnymi skutkami. Wadą był
jednak nadal efekt paralaksy pomiędzy kadrem obserwowanym i
naświetlanym. Natomiast zaletą w porównaniu do późniejszych
lustrzanek jednoobiektywowych była możliwość obserwacji kadru w
trakcie robienia zdjęcia, co ma znaczenie przy długich czasach
naświetlania.
Lupa – przyrząd optyczny służący do bezpośredniej obserwacji
drobnych blisko położonych przedmiotów. W ścisłym znaczeniu
tego słowa jest to soczewka skupiająca dająca co najmniej
trzykrotne powiększenie. Soczewki dające mniejsze niż trzykrotne
powiększenie nazywane są szkłami powiększającymi. Lupa
zbudowana jest zazwyczaj z jednej soczewki skupiającej lub z
zespołu blisko siebie położonych soczewek umieszczonych w
oprawce. Tworzy obraz prosty, pozorny i powiększony.
Obserwowany przedmiot umieszcza się między ogniskiem a lupą, tak
by pozorny, prosty i powiększony obraz był w odległości dobrego
widzenia oka obserwatora.
Powstawanie obrazu pod lupą
• urządzenie służące do obserwacji małych obiektów, zwykle
niewidocznych gołym okiem, albo przyjrzenia się subtelnym
detalom obiektów małych, aczkolwiek widocznych nieuzbrojonym
okiem. Mikroskop pozwala spojrzeć w głąb mikroświata.
• Budowa mikroskopu: 1. Okular; 2. Rewolwer; 3. Obiektyw; 4. Śruba
makrometryczna; 5. Śruba mikrometryczna; 6. Stolik; 7. Źródło
światła; 8. Kondensor; 9. Statyw
• Pierwsze mikroskopy były mikroskopami optycznymi, w których do
oświetlania obserwowanych obiektów wykorzystywano światło
dzienne. Za twórców tego rodzaju mikroskopów uważa się
Holendrów, Zachariasza Janssena i jego ojca Hansa. Pierwsze
konstrukcje wykonali oni około roku 1590. Ze względu na niewielkie
powiększenie (10 razy) mikroskopy nie zdobyły wtedy uznania jako
narzędzie badawcze.
Powstawanie obrazu pod
mikroskopem
Przedmiot, który chcemy oglądać, umieszczamy tuż przed ogniskiem obiektywu. W ten sposób otrzymujemy
znacznie powiększony, odwrócony i rzeczywisty obraz przedmiotu. Obraz ten, mając wciąż bardzo małe rozmiary,
czego nie można pokazać na rysunku, oglądamy przez okular będący lupą. Całkowite powiększenie uzyskane za
pomocą tego przyrządu jest iloczynem powiększenia uzyskiwanego przez obiektyw i okular.
Budowa mikroskopu
• okularu, który służy do powiększenia obrazu tworzonego przez
obiektyw mikroskopu,
• tubusa, który służy do formowania powiększonego obrazu
pośredniego,
• śruby makrometrycznej, która służy do wstępnej regulacji ostrości,
• śruby mikrometrycznej, która służy do ustalenia ostrości,
• rewolweru, który umożliwia prostą zmianę obiektywu,
• obiektywów, które zbierają światło wychodzące z przedmiotu i
tworzą jego powiększony obraz pośredni,
• Kondensora, który koncentruje światło formując z niego stożek,
• źródła światła (dawniej lusterka, obecnie najczęściej żarówki
halogenowej), które służy do naświetlania badanego obiektu;
Luneta - przyrząd optyczny często stosowany w technice i astronomii . Jest
to luneta astronomiczna służąca do oglądania bardzo odległych
przedmiotów . Stosuje się ją wszędzie tam , gdzie nie przeszkadza
oglądanie odwróconych obrazów . Luneta znalazła powszechne
zastosowanie na przykład w geodezji oraz w astronomii .
Luneta pozwala na oglądanie powiększonych obrazów oddalonych
obiektów . Składa się ona z obiektywu i okularu .
• Obiektyw. Stanowi go soczewka lub układ soczewek (niekiedy też
zwierciadło skupiające) kierowany bezpośrednio na oglądane przedmioty .
• Okular. To też soczewka lub układ soczewek , ale przykładny do oka.
Obiektywem jest w tym przypadku soczewka o długiej ogniskowej.
Ponieważ przedmiot jest bardzo daleko . Jego rzeczywisty , ale odwrócony
obraz wytworzony przez obiektyw , powstaje tuż za ogniskiem obiektywu i
jest bardzo mały . Okular jest ustawiony w taki sposób , aby jego ognisko
przypadało niemal dokładnie w ty samym punkcie osi optycznej co ognisko
obiektywu . Tym samym omiędzy okularem a obiektywem jest równa w
przybliżeniu sumie ich ogniskowych . Obraz rzeczywisty znajdzie się zatem
między ogniskiem okularu a okularem . W okularze powstanie obraz
pozorny znacznie powiększony .
Przepływ promieni w lunecie
astronomicznej
Luneta astronomiczna złożona jest z dwu soczewek. Soczewka stanowiąca obiektyw ma długą
ogniskową, soczewka będąca okularem krótką ogniskową. Ponieważ za pomocą lunety oglądamy
obiekty odległe, obiektyw tworzy ich rzeczywisty obraz bardzo blisko ognisk. Okular pełni rolę
lupy, służącej do oglądania rzeczywistego obrazu wytworzonego przez obiektyw
Dziękuję za obejrzenie mojej
prezentacji