Transcript Физические явления в оптических приборах.

ФИЗИЧЕСКИЕ
ЯВЛЕНИЯ В
ОПТИЧЕСКИХ
ПРИБОРАХ
Петропавловск-Камчатский
МОУ СОШ №26
11 класс
Гапонюк Яна
Принцип Работы и
Устройство фотоаппарата
Задача проекта изучить принцип
работы пленочных, а также
цифровых фотоаппаратов.
Механическое строение
фотоаппаратов их устройство.
Принцип работы
Преобразование светового потока.
Световой поток от реального сюжета
преобразуется съёмочным объективом в
действительное изображение; калибруется по
интенсивности (диафрагмой объектива) и
времени воздействия (выдержкой);
балансируется по цвету светофильтрами.
Фиксация светового потока.
В плёночном фотоаппарате запоминание
изображения происходит на фотоматериале
(фотоплёнке, фотопластинке и т. п.).
В цифровом фотоаппарате изображение
воспринимается электронной матрицей,
полученный с матрицы сигнал подвергается
оцифровке, запоминание происходит в
буферной и внешней флэш-памяти.
Устройство фотоаппарата
Фотоаппарат состоит из:
Объектива;
Затвора;
Корпуса.
Корпус служит для крепления механизмов фотоаппарата. Защищает
светочувствительный материал от засветки посторонним
светом в процессе съёмки. Вместе с оправой объектива или
объективной доской может служить для наводки на резкость.
кассета со светочувствительным материалом или матрица с
сопутствующим оборудованием.
Все остальные элементы фотоаппарата не оказывают
непосредственного влияния на техническое качество снимка и
могут как присутствовать в конструкции, так и
отсутствовать. Они определяют удобство и оперативность
работы с фотоаппаратом, обеспечивают точность
кадрирования (видоискатель), помогают фотографу в
определении параметров съёмки (экспонометр, автоматика
фокусировки и экспозамера) и упрощают получение снимков в
сложных условиях (фотовспышка, стабилизатор изображения и
т. п.).
Виды фотоаппаратов
• В научных и технических целях
применяются специальные
фотоаппараты, обеспечивающие решение
особых задач — например, фотоаппараты
для аэрофотосъёмки, космических съёмок,
астросъёмки, макросъёмки,
высокоскоростные камеры, фотоаппараты
для съёмки за пределами видимого спектра
и др.
• Существуют также стереоскопические
фотоаппараты, снимающие одновременно
два кадра через два объектива,
расположенных на заданном расстоянии
один от другого. При рассматривании
таких парных снимков через стереоскоп
можно увидеть объёмное изображение.
Система автофокуса
• Работа системы автофокуса по измерению
параметра(А), чувствительного к резкости
изображения в фокальной плоскости может
основываться на различных принципах:
• активные; в настоящее время применяются
редко
• ультразвуковой (некоторые камеры Polaroid)
• инфракрасный (некоторые компактные камеры,
старые видеокамеры)
• пассивные
• фазовый (зеркальные фотоаппараты)
• контрастный (видеокамеры, незеркальные
цифровые фотоаппараты)
Ультразвуковая и
инфракрасные системы
• Ультразвуковая и инфракрасные системы
являются активными, так как они
рассчитывают расстояние по времени
возвращения от объекта съемки фронтов,
излученных фотоаппаратом
инфракрасных (ультразвуковых) волн.
• Если между объектом съемки и камерой
есть прозрачное препятствие, например
стекло, то активные системы проводят
автофокусировку объектива на это
препятствие, а не на объект съемки.
Фазовый автофокус
• Фазовый автофокус применяется в современных
зеркальных плёночных и цифровых фотоаппаратах.
Основным элементом его являются специальные датчики,
число которых может измеряться несколькими десятками.
Датчики получают фрагменты светового потока от разных
точек кадра с помощью специальных зеркал. Внутри
датчика свет разделяется на две части, каждая из которых
попадает на свой светочувствительный сенсор. В случае
точной наводки на резкость два световых потока будут
находиться друг от друга на определённом расстоянии,
заданном конструкцией датчика. В противном случае, это
расстояние будет больше или меньше. Датчик, измерив это
расстояние, выдаёт на выходе сигнал, показывающий, в
какую сторону и насколько надо сдвинуть линзы объектива,
чтобы выполнить наводку на резкость.
• Быстродействие такой системы очень высокое и
определяется, в основном, быстродействием механики
объектива.
Стабилизация
изображения
В фотоаппарат встроены специальные
сенсоры, работающие по принципу
гироскопов или акселерометров. Эти
сенсоры постоянно определяют углы
поворота и скорости перемещения
фотоаппарата в пространстве и выдают
команды электрическим приводам, которые
отклоняют стабилизирующий элемент
объектива или матрицу. При электронной
(цифровой) стабилизации изображения углы
и скорости перемещения фотоаппарата
пересчитываются процессором, который
устраняет сдвиг.
Литература
Для создания проекта
были использованы
ряд материалов с
сайта
www.wikipedia.org