Фотокамера
Фотокамера формирует на светочувствительной матрице действительное перевёрнутое изображение предмета. Свет от предмета проходит через объектив, а его сходящиеся лучи образуют изображение, которое можно принять экраном — матрицей камеры.
Главная оптическая часть камеры — объектив, состоящий из одной или нескольких линз. Он действует как собирающая линза: лучи от каждой точки предмета после преломления сходятся в соответствующей точке матрицы. Матрица преобразует свет в электрический сигнал, из которого получают фотографию.
Построение изображения
Для тонкой собирающей линзы положение матрицы выбирают так, чтобы на ней пересекались преломлённые лучи. Это и есть действительное изображение. Если предмет находится дальше фокуса, изображение получается перевёрнутым. При обычной съёмке оно также уменьшено, потому что предмет расположен значительно дальше объектива, чем матрица.
Здесь \(F\) — фокусное расстояние объектива, \(d\) — расстояние от предмета до объектива, а \(f\) — расстояние от объектива до матрицы. При изменении расстояния до предмета матрицу или оптическую систему немного перемещают: это называется фокусировкой. В современных камерах фокусировка часто выполняется автоматически.
Предмет находится перед объективом, а его изображение — за объективом на матрице. Лучи реально сходятся на поверхности матрицы, поэтому изображение можно зарегистрировать. Если перевернуть камеру вверх ногами, изображение относительно матрицы останется перевёрнутым: это свойство собирающей линзы, а не положение корпуса камеры.
Почему изображение на матрице называют действительным?
Матрица не является линзой и не «переворачивает» изображение. Перевёрнутое изображение создаётся объективом. В цифровой камере программное обеспечение может показать снимок на экране прямо, но оптическое изображение на матрице остаётся перевёрнутым.
Главное
- Объектив камеры создаёт на матрице действительное перевёрнутое изображение.
- Действительное изображение возникает там, где реально сходятся световые лучи, поэтому его можно принять матрицей.
- Положение матрицы определяется формулой тонкой линзы: \(\frac{1}{F}=\frac{1}{d}+\frac{1}{f}\); подбор положения называется фокусировкой.