Фотоаппарат проекционный аппарат глаз сообщение по физике. Фотоаппарат. Проекционный аппарат. Смотреть что такое "Проекционный аппарат" в других словарях

Проекционный аппарат – оптический прибор, предназначенный для получения на экране действительного увеличенного изображения предмета. Проекционные приборы дают на экране действительное, увеличенное, перевернутое изображение картины или предмета. Г>1 F 1 F"> 1 F 1 F" title="Проекционный аппарат – оптический прибор, предназначенный для получения на экране действительного увеличенного изображения предмета. Проекционные приборы дают на экране действительное, увеличенное, перевернутое изображение картины или предмета. Г>1 F"> title="Проекционный аппарат – оптический прибор, предназначенный для получения на экране действительного увеличенного изображения предмета. Проекционные приборы дают на экране действительное, увеличенное, перевернутое изображение картины или предмета. Г>1 F">

КОНДЕНСОР Конденсор (от лат. condenso - уплотняю, сгущаю) – оптическая система, которая собирает расходящиеся лучи, испускаемые проекционной лампой, и обеспечивает равномерное освещение объекта проекции. В проекционных аппаратах встречаются конденсоры, состоящие из двух или трех линз различного диаметра и кривизны поверхности.

ОБЪЕКТИВ Проекционный объектив (от лат. objectus - предмет) – линзовая оптическая система для получения на экране увеличенного резкого изображения предмета. Основные характеристики объективов: фокусное расстояние, относительное отверстие. Объективы для проекционных аппаратов подразделяют на короткофокусные, нормальные и длиннофокусные.

Характеристики проектора Световой поток - основная характеристика проектора любого типа. Световой поток оценивает мощность оптического излучения по вызываемому им световому ощущению и измеряется в люменах (лм). Фокусными расстояниями оптической системы проектора называют расстояния от его главных точек до соответствующих им фокусов Ограниченное определенными размерами изображение объекта на носителе информации называется кадром (от франц. cadre, буквально - рама). Ширина и высота кадрового окна проектора обозначаются соответственно a и b.

Виды проекторов Диаскопический проекционный аппарат изображения создаются при помощи лучей света, проходящих через светопроницаемый носитель с изображением. Это самый распространённый вид проекционных аппаратов. К ним относят такие приборы как: кинопроектор, диапроектор, фотоувеличитель, проекционный фонарь и др. Эпископический проекционный аппарат создаёт изображения непрозрачных предметов путём проецирования отраженных лучей света. К ним относятся эпископы, мегаскоп. Эпидиаскопический проекционный аппарат формирует на экране комбинированные изображения как прозрачных, так и непрозрачных объектов.

Кинопрое́ктор аппарат, предназначенный для проецирования кинофильмов на экран. Кинопроектор транспортирует киноленту с подающей бобины на принимающую, обеспечивая прерывистое движение её в фильмовом канале и равномерное, с помощью маховика на валу гладкого барабана в звукочитающей системе. При этом осветительно- проекционная система осуществляет проекцию изображения находящегося в кадровом окне кадра на экран и перекрытие светового потока обтюратором на время перемещения киноплёнки.

318. Начертите ход лучей в фотоаппарате.

319. Зачем объективы фотоаппарата и проекционного аппарата делают подвижными?
Чтобы было можно настраивать фокусное расстояние.

320. Если у вас есть фотоаппарат, рассмотрите его. Найдите его основные части. Зарисуйте фотоаппарат. Отметьте на рисунке его основные части.

321. Рассмотрите линзу фотоаппарата. Каков радиус ее кривизны? Большую или маленькую оптическую силу она имеет?
Она имеет большую оптическую силу.

322*. Каково увеличение объектива фотоаппарата, если изображение дерева высотой 3 м на пленке имеет высоту 1,5 см? Чему равны фокусное расстояние и оптическая сила такого объектива?

323. Постройте ход лучей в проекционном аппарате.

324*. Чему равно увеличение объектива проекционного аппарата, если высота предмета на диапозитиве 2 см, а на экране – 50 см? Чему равны фокусное расстояние и оптическая сила такого объектива?

325. Если у вас есть диапроектор, рассмотрите его. Найдите его основные части. Отметьте их, выполнив рисунок диапроектора.

326. Почему фотоаппарат дает уменьшенное изображение предмета, а проекционный аппарат – увеличенное?
Используются различные линзы и фокусное расстояние.

Диаскоп

Часто при чтении лекций или проведении научных семинаров возникает необходимость показать на экране большому числу слушателей какое-либо изображение, сделанное на прозрачной пленке – диапозитиве. Для этой цели используется специальный прибор – диаскоп . В него вставляют диапозитив, и на экране появляется его сильно увеличенное изображение.

Возникает вопрос: как же "работает" диаскоп?

Рис. 9.1

Главный секрет диаскопа – это собирающая линза. В самом деле, если на очень малом расстоянии от главного переднего фокуса собирающей линзы поместить небольшой предмет, то собирающая линза даст сильно увеличенное изображение этого предмета (рис. 9.1).

Изображение это действительное и перевернутое. Если в том месте, где получилось изображение, поставить непрозрачный экран (желательно белый), то мы увидим на нем четкое изображение предмета.

Читатель: Но нам же не нужно перевернутое изображение! Нам нужно нормальное изображение.

Эту проблему легко решить. Достаточно вставить диапозитив в диаскоп "вверх ногами". Тогда изображение как раз получится нормальным. А для того чтобы изображение всегда получалось четким, диапозитив можно перемещать вдоль главной оптической оси линзы, подбирая расстояние между линзой и диапозитивом так, чтобы изображение получалось точно в том месте, где находится экран. Это называется наводкой на резкость.

Теперь, когда основная идея устройства нами понята, рассмотрим схему реального диаскопа (рис. 9.2).

Диапозитив 1 помещается перед фокальной плоскостью собирающей линзы 5 , которая называется объективом. Источник света 2 освещает диапозитив с помощью системы линз, которая называется конденсором 3 . Конденсор нужен для того, чтобы вся поверхность диапозитива 1 была освещена равномерно. За источником света расположено вогнутое зеркало 4 , которое возвращает обратно свет, падающий от источника на заднюю стенку диаскопа. Изображение получается на экране 6 .

Увеличение диапозитива – это линейное увеличение в собирающей линзе:

Выразим d из (2): и подставим в (1), получим:

Ответ :

СТОП! Решите самостоятельно: А1, А2, В1, В2.

Фотоаппарат

Я думаю, нет нужды объяснять, что такое фотоаппарат. Но интересно было бы разобраться, как он устроен.

В фотоаппарате есть два основных секрета. Первый секрет – это светочувствительная фотопленка. Если на этой пленке на очень короткое время (доли секунды) удается получить четкое изображение фотографируемого предмета, то это изображение остается на ней навсегда. Дело здесь в химическом (весьма сложном) действии света на фотопленку. В детали химических процессов мы, понятное дело, сейчас вникать не будем.

Рис. 9.3

Второй секрет – это объектив. В простейшем случае объективом фотоаппарата служит обычная собирающая линза. С ее помощью и удается получать на фотопленке нужные изображения. Принцип действия фотоаппарата показан на рис. 9.3.

Предмет АВ , который мы хотим сфотографировать, обычно находится достаточно далеко от объектива, то есть на расстоянии, значительно превышающем фокусное расстояние объектива. В этом случае изображение получается действительным, перевернутым и сильно уменьшенным. И находится это изображение за задней фокальной плоскостью объектива на очень малом расстоянии от нее. Значит, если в том месте, где находится изображение А ¢В ¢, поместить фотопленку, то на ней получится четкое изображение предмета АВ .

Рис. 9.4

Теперь рассмотрим схему простейшего фотоаппарата (рис. 9.4). Фотоаппарат состоит из объектива 1 и ящика 2 со светонепроницаемыми стенками. Этот ящик называется камерой. Объектив помещается в передней стенке камеры, а у задней стенки помещают светочувствительную фотопластинку 3 . Для получения четкого изображения объектив можно перемещать относительно задней стенки камеры (наводка на резкость).

Промежуток времени, необходимый для освещения фотопластинки (экспозиция) зависит от чувствительности пластинки к свету и от условий освещенности фотографируемого предмета. При фотографировании в яркий солнечный день экспозиция в современных фотоаппаратах составляет сотые и даже тысячные доли секунды. Но если вы захотите тем же фотоаппаратом сфотографировать ночное небо, потребуется экспозиция минут тридцать.

Рис. 9.5

Современные фотоаппараты принципиально устроены точно так же, разница лишь в деталях: например, вместо фотопластинки обычно используется фотопленка, да и размеры у современных фотоаппаратов как правило небольшие (рис. 9.5).

СТОП! Решите самостоятельно: А3, А4, В3, В4.

Задача 9.2. При съемке автомобиля длины l = 4,0 м пленка располагалась от объектива на расстоянии f = 6,0 см. С какого расстояния d снимали автомобиль, если длина его негативного изображения l = 32 мм?

СТОП! Решите самостоятельно: А5, В4.

Задача 9.3. Определить оптическую силу объектива фотоаппарата, которым фотографируют местность с самолета на высоте 5 км в масштабе 1: 20 000. В каком масштабе получится снимок, если этим фотоаппаратом сделать съемку поверхности Земли с искусственного спутника, находящегося на высоте 250 км? (Все значения считать точными.)

То есть масштаб и линейное увеличение – это одна и та же величина. В данном случае высота h – это расстояние от предмета до линзы. Пусть f – расстояние от линзы до изображения (от объектива до фотопленки), а F – фокусное расстояние объектива линзы. Тогда по формуле линзы получим

Теперь учтем, что в условии задачи h >> f , поэтому и слагаемым в формуле (1) можно пренебречь. Тогда f = F , т.е. изображение получается в фокальной плоскости линзы.

Линейное увеличение k , как известно, равно . А поскольку линейное увеличение в данном случае равно масштабу, получим формулу

Применим эту формулу к нашей задаче. В первом случае

во втором случае

Разделив уравнение (3) на уравнение (2), получим

.

Ответ :

СТОП! Решите самостоятельно: А6, А7.

Задача 9.4. С помощью фотоаппарата, имеющего размеры кадра 24´36 мм 2 и фокусное расстояние объектива F = 50 мм, проводится фотографирование стоящего человека, рост которого h = 1,8 м. На каком минимальном расстоянии d от человека нужно установить аппарат, чтобы сфотографировать человека во весь рост?

а формула линзы имеет вид

Оптические приборы.

Все оптические приборы можно разделить на две группы:

1) приборы, при помощи которых получают оптические изображения на экране. К ним относятся , , киноаппараты и др.

2) приборы, которые действуют только совместно с человеческими глазами и не образуют изображений на экране. К ним относится , и различные приборы системы . Такие приборы называются визуальными.

Фотоаппарат .

Современные фотоаппараты имеют сложное и разнообразное строение, мы же рассмотрим из каких основных элементов состоит фотоаппарат и как они работают.

Основной частью любого фотоаппарата является объектив - линза или система линз, помещенная в передней части светонепроницаемого корпуса фотоаппарата (рис. слева). Объектив можно плавно перемещать относительно пленки для получения на ней четкого изображения близких или отдаленных от фотоаппарата предметов.

Во время фотографирования объектив приоткрывают при помощи специального затвора, который пропускает свет к пленке лишь в момент фотографирования. Диафрагма регулирует световой поток, который попадает на пленку. Фотоаппарат дает уменьшенное, обратное, действительное изображение, которое фиксируется на пленке. Под действием света состав пленки изменяется и изображение запечатлевается на ней. Оно остаётся невидимым до тех пор, пока пленку не опустят в специальный раствор - проявитель. Под действием проявителя темнеют те места пленки, на которые падал свет. Чем больше было освещено какое-нибудь место пленки, тем темнее оно будет после проявления. Полученное изображение называется (от лат. negativus - отрицательный), на нем светлые места предмета выходят темными, а темные светлыми.

Чтобы это изображение под действием света не изменялось, проявленную пленку погружают в другой раствор - закрепитель. В нем растворяется и вымывается светочувствительный слой тех участков пленки, на которые не подействовал свет. Затем пленку промывают и сушат.

С негатива получают (от лат. pozitivus - положительный), т. е. изображение, на котором темные места расплолжены так же как и на фотографируемом предмете. Для этого негатив прикладывают с бумаге тоже покрытой светочувствительным слоем (к фотобумаге), и освещают. Затем фотобумагу опускают в проявитель, потом в закрепитель, промывают и сушат.

После проявления пленки при печатании фотографий пользуются фотоувеличителем, который увеличивает изображение негатива на фотобумаге.

Лупа.

Чтобы лучше рассмотреть мелкие предметы, приходится пользоваться лупой.

Лупой называется двояковыпуклая линза с небольшим фокусным расстоянием (от 10 до 1 см). Лупа является простейшим прибором, позволяющим увеличит угол зрения.

Наш глаз видит только те предметы, изображение которых получается на сетчатек. Чем больше изображение предмета, тем больше угол зрения под которым мы его рассматриваем, тем отчетливее мы его различаем. Многие предметы малы и видны с расстояния наилучшего видения под углом зрения, близким к предельному. Лупа увеличивает угол зрения, а также изображение предмета на сетчатке глаза, поэтому видимые размеры предмета
увеличиваются по сравнению с его действительными размерами.

Предмет АВ размещают на расстоянии, немного меньшей фокусного, от лупы (рис. справа). При этом лупа дает прямое, увеличенное, мысленное изображение А1 В1. Лупу обычно размещают так, чтобы изображение предмета находилось на расстоянии наилучшего видения от глаза.

Микроскоп.

Для получения больших угловых увеличений (от 20 до 2000) используют оптические микроскопы. Увеличенное изображение мелких предметов в микроскопе получают с помощью оптической системы, которая состоит из объектива и окуляра.

Простейший микроскоп - это система с двух линз: объектива и окуляра. Предмет АВ размещается перед линзой, которая является объективом, на расстоянии F 1 < d < 2F 1 и рассматривается через окуляр, который используется как лупа. Увеличение Г микроскопа равно произведению увеличения объектива Г1 на увеличение окуляра Г2:

Принцип действия микроскопа сводится к последовательному увеличению угла зрения сначала объективом, а затем - окуляром.

Проекционный аппарат.

Проекционные аппараты используют для получения увеличенных изображений. Диапроекторы применяют для получения неподвижны х изображений, а с помощью кинопроекторов получают кадры, которые быстро заменяют друг друга и воспринимаются глазом человека как подвижные изображения. В проекционном аппарате фотоснимок на прозрачной пленке размещают от объектива на расстоянии d, что удовлетворяет условию: F< d < 2F . Для освещения пленки используют электрическую лампу 1. Для концентрации светового потока применяют конденсор 2, который состоит из системы линз, которые собирают расходящиеся лучи от источника света на кадре пленки 3. С помощью объектива 4 на экране 5 получают увеличенное, прямое, действительное изображение

Телескоп.

Для рассматривания отдаленных предметов служат зрительные трубы или телескопы. Назначение телескопа - собрать как можно больше света, от исследуемого объекта и увеличить его видимые угловые размеры.

Основной оптической частью телескопа служит объектив, который собират свет и создаёт изображение источника.

Есть два основных типа телескопов:рефракторы (на основе линз)и рефлекторы (на основе зеркал).

Простейший телескоп - рефрактор, как и микроскоп, имеет объектив и окуляр, но в отличие от микроскопа объектив телескопа имеет большое фокусное расстояние, а окуляр - малую. Поскольку космические тела находятся на очень больших расстояниях от нас, то лучи от них идут параллельным пучком и собираются объективом в фокальной плоскости, где получается обратное, уменьшенное, действительное изображение. Чтобы сделать изображение прямым, используют еще одну линзу.

оптический проекционный аппарат фотографический

ФОТОГРАФИЧЕСКИЙ АППАРАТ - оптико-механический прибор для создания оптического изображения фотографируемого объекта на светочувствительном слое фотоматериала (фото - или киноплёнке, фотопластинке и др.). Содержит светонепроницаемую камеру, съёмочный объектив, видоискатель, фотографический затвор, механизм для протяжки фотоплёнки, фотокассету. Помимо этого, фотоаппараты часто оснащают дополнительными устройствами и приспособлениями, которые позволяют упростить процесс съёмки, облегчают выбор диафрагмы и выдержки, создают дополнительное освещение объекта съёмки (напр., автофокусировка объектива, экспонометрическое устройство, электронный импульсный осветитель, электропривод для протягивания фотоплёнки и взвода затвора). Фотоаппарат, в котором все операции, связанные с его подготовкой к съёмке, с самой съёмкой, а иногда и с получением готовых снимков, выполняются без участия фотографа (который только нажимает спусковую кнопку), называется автоматическим фотоаппаратом. Работает такой фотоаппарат по программе, заложенной в его конструкции (простейшие модели, предназначенные для фотолюбителей), либо содержащейся в памяти управляющего встроенного в аппарат микропроцессора (полные автоматы для профессиональных фотографов).

Схема фотоаппарата: 1 - элемент питания; 2 - объектив; 3 - фотоплёнка; 4 - система линз объектива; 5 - зеркало видоискателя; 6 - пентапризма зеркального видоискателя

Принцип действия фотографического аппарата

При фотографировании световое изображение фотографируемого предмета проецируется объективом на светочувствительный слой фотоплёнки, в котором образуется скрытое изображение этого предмета. Чтобы сделать его видимым, плёнку из аппарата вынимают и проявляют, получается негативное или позитивное изображение. Чтобы изображение было чётким, резким, объектив фокусируют или наводят на резкость. Фокусируют объектив либо по шкале расстояний (от фотоаппарата до главного объекта съёмки), либо с помощью дальномера, либо по изображению, видимому в зеркальном видеоискателе. В соответствии со способом фокусировки различают фотоаппараты шкальные, дальномерные и зеркальные. Отдельную группу составляют фотоаппараты, объективы которых сфокусированы постоянно на бесконечность; они дают резкое изображение, начиная с 1.5-2 м до объекта съёмки. Большинство современных фотоаппаратов отечественного и зарубежного производства оснащены системой автофокусировки, которая в момент нажатия спусковой кнопки затвора автоматически устанавливает объектив в положение, обеспечивающее резкое изображение снимаемых предметов. Однако наилучшее качество фотоснимка достигается при фокусировке объектива по изображению в зеркальном видоискателе. Дело в том, что изображение, наблюдаемое в таком видоискателе, в точности повторяет изображение, которое объектив во время съёмки нарисует на фотоплёнке. Получается, что фотограф как бы видит будущий снимок и потому заранее может внести нужные изменения: приблизиться к объекту или отойти от него, изменить угол съёмки (ракурс), сфокусировать объектив на сюжетно важном элементе, оставив остальную часть кадра слегка размытой, подобрать наиболее эффектное распределение света и теней и т. д. Вот почему практически все профессиональные фотографы и фотохудожники предпочитают пользоваться зеркальными фотоаппаратами.