Физика в примерах и задачах

Рис. 11.2. Перспектива на фотоснимке определяется положением ограничивающей световые пучки диафрагмы: а - неискажённая перспектива; б - перспектива на снимке исчезает, когда диафрагма находится в фокусе; в -перспектива обращённая, когда диафрагма удалена от объектива на расстояние больше фокусного

Теперь можно разобраться в том, как будет влиять на характер получаемых фотоснимков положение диафрагмы с малым отверстием, выделяющей узкие пучки, необходимые для формирования чётких изображений. В том случае, когда диафрагма расположена вблизи объектива (например, между его линзами), все формирующие плоское изображение узкие пучки света пересекаются в объективе (рис. 11.2а). В результате на снимке изображение близких к объективу предметов B будет крупнее, чем изображение таких же предметов A, но расположенных дальше. Фотография будет давать правильное пространственное впечатление о неискажённой перспективой, т.е. предметы на фотографии будут видны под теми же углами, что и при непосредственном наблюдении с места фотографирования. Разумеется, так будет только в том случае, когда мы рассматриваем снимок правильно, т.е., как было показано в предыдущей задаче, одним глазом с расстояния, равного расстоянию от объектива до пластинки при фотографировании.

Пусть теперь диафрагма помещается вблизи фокуса объектива (рис. 11.2б). Через фокус проходят только те лучи, которые до объектива шли параллельно главной оптической оси. Поэтому в формировании изображения будут участвовать только те вырезанные диафрагмой узкие пучки, оси которых до объектива параллельны главной оптической оси. Из рис. 11.2б видно, что при этом изображения одинаковых предметов A и B, находящихся на разных расстояниях, будут иметь одинаковые размеры. Перспектива на снимке исчезает, и все предметы кажутся находящимися на одинаковом расстоянии.

Ещё необычнее случай, когда диафрагма помещается позади фокуса, ближе к фотопластинке (рис. 11.2в). Теперь, как ясно из этого рисунка, через отверстие диафрагмы проходят только те лучи, которые до линзы можно было считать вышедшими из действительного изображения отверстия диафрагмы, создаваемого объективом. Рассматривая на рисунке вырезаемые диафрагмой узкие пучки, выходящие из предметов A и B, можно убедиться, что размер изображения удалённого предмета A будет больше, чем размер близкого предмета B. Перспектива на снимке будет обращённой, т.е. предметы, находящиеся дальше, будут казаться расположенными ближе!

Итак, положение ограничивающей световые пучки диафрагмы решающим образом влияет на перспективу получающегося на снимке изображения. По мере передвижения диафрагмы от объектива к фотопластинке глубина перспективы постепенно убывает, исчезая совсем при совпадении отверстия диафрагмы о фокусом. Затем перспектива появляется вновь, но уже обращённая.

Подчеркнём во избежание недоразумений, что сделанные выше выводы о характере перспективы на фотоснимке справедливы только при наличии диафрагмы с малым отверстием. Если увеличить диаметр отверстия, то пучки станут широкими, и в плоскости фотопластинки мы не получим чёткого изображения находящихся на разных расстояниях предметов. Что же касается изображений предметов, построенных по законам геометрической оптики (т.е. как точек пересечения соответствующих лучей), то их положение и размеры не зависят, разумеется, ни от диаметра отверстия в диафрагме, ни от её расположения.

Из рис. 11.2в видно, что благодаря диафрагме в формировании изображения какой-либо точки предмета участвует только малая часть поверхности линзы. Для того чтобы на фотопластинке получились изображения крайних точек предмета, необходимо, чтобы соответствующие им световые пучки прошли через линзу. Из рисунка видно, что для этого размер линзы должен быть больше размера предмета.

12. Выдержка при фотографировании.

Для получения репродукции большое полотно фотографируется сначала целиком, т.е. общим планом, а затем при тех же условиях и тем же фотоаппаратом фотографируются отдельные детали в натуральную величину. Как следует изменить выдержку при изменении масштаба?

Для правильного воспроизведения полутонов при фотографировании для каждого сорта фотоплёнки требуется обеспечить определённую экспозицию. Другими словами, на каждый кадр фотоплёнки должно попасть в среднем одно и то же количество световой энергии. Поэтому произведение освещённости изображения на плёнке на время экспозиции должно быть неизменным.

Рис. 12.1. Попадающий на площадь S' световой поток от элемента S распространяется в телесном угле =/d^2