Back to the topics list

kamera

Utangulizi wa Kamera na Optics

Katika somo hili, tutachunguza ulimwengu unaovutia wa kamera na uhusiano wao na optics, tawi la fizikia linalohusika na utafiti wa mwanga. Kamera, dijitali na analogi, hunasa mwanga ili kuunda picha, na kuelewa kanuni za macho kunaweza kuboresha uelewa wetu wa jinsi kamera zinavyofanya kazi.

Dhana za Msingi za Optics

Optics ni tawi la fizikia ambalo linahusisha tabia na sifa za mwanga, ikiwa ni pamoja na mwingiliano wake na suala. Kabla ya kupiga mbizi juu ya jinsi kamera hutumia optics kunasa picha, hebu tuangalie baadhi ya dhana muhimu katika optics:

• Mwanga : Mwanga ni aina ya mionzi ya sumakuumeme inayoonekana kwa macho ya binadamu. Inasafiri katika mawimbi na inaweza kuelezewa na urefu wa wimbi na mzunguko.
• Tafakari : Huu ni wakati mwanga unaposhuka kutoka kwa kitu. Vioo ni mifano ya kawaida ya nyuso za kutafakari.
• Refraction : Kinyumeo ni badiliko la mwelekeo wa wimbi la mwanga kutokana na mabadiliko ya kasi yake. Hii hutokea wakati mwanga unapita kutoka kati hadi nyingine, kama hewa hadi maji.
• Lenzi : Lenzi ni kipande cha nyenzo inayoangazia, kwa kawaida kioo au plastiki, chenye angalau uso mmoja uliojipinda, unaotumika kurudisha nuru na kuunda taswira.

Kamera: Muhtasari

Katika msingi wake, kamera ni chombo cha macho ambacho kinachukua mwanga ili kuunda picha. Sehemu kuu za kamera ni pamoja na mwili, lenzi, shutter, aperture, na kihisi cha picha (au filamu katika kamera za kitamaduni).

Lenzi na Urefu wa Kuzingatia

Lenzi bila shaka ni sehemu muhimu zaidi ya kamera. Hukusanya na kuangazia mwanga kwenye kihisi au filamu ili kuunda picha. Urefu wa kuzingatia wa lenzi, kwa kawaida hupimwa kwa milimita (mm), huamua angle yake ya mtazamo (ni kiasi gani cha tukio kitachukuliwa) na ukuzaji wa picha. Lensi zinaweza kugawanywa katika vikundi vifuatavyo:

• Pembe-pana : Hizi zina urefu mfupi wa kulenga na hutoa mtazamo mpana wa tukio. Inafaa kwa mandhari.
• Telephoto : Lenzi ndefu za urefu wa focal zinazotoa mwonekano finyu. Zinatumika kuleta vitu vya mbali karibu.
• Prime : Lenzi zenye urefu wa kulenga usiobadilika. Inajulikana kwa ukali wao na utendaji mdogo wa mwanga.
• Kuza : Lenzi zenye urefu wa kulenga unaobadilika, zinazotoa unyumbufu katika kutunga picha bila kubadilisha lenzi.

Kipenyo na Kina cha Shamba

Aperture ni ufunguzi ndani ya lens ambayo mwanga hupita. Inakadiriwa kwa kutumia nambari za f (kwa mfano, f/2.8, f/8), huku nambari za chini zikionyesha tundu kubwa zaidi. Tundu pana huruhusu mwanga zaidi kufikia kihisi cha picha, na kuifanya iwe muhimu katika hali ya mwanga wa chini. Tundu pia huathiri kina cha uga , ambayo ni kiwango cha eneo linalozingatiwa. Tundu pana (km, f/2.8) huunda eneo lenye kina kifupi, likilenga somo huku likitia ukungu chinichini.

Kasi ya Kufunga

Kifunga hudhibiti muda ambao kihisi au filamu ya kamera inafichuliwa kwa mwanga. Kasi ya kufunga hupimwa kwa sekunde au sehemu za sekunde. Kasi ya shutter ya haraka (kwa mfano, 1/1000 ya sekunde) kufungia mwendo, wakati kasi ndogo ya shutter (kwa mfano, sekunde 1) inaweza kuunda athari ya ukungu ya mwendo, inayoonyesha harakati za vitu.

Kuhisi Picha: Filamu na Vitambuzi vya Dijitali

Katika kamera za filamu za kitamaduni, filamu isiyohisi mwanga hunasa picha. Katika kamera za kidijitali, jukumu hili linachezwa na kitambuzi cha picha, kwa kawaida ni CCD (kifaa kilichounganishwa chaji) au CMOS (kihisi cha ziada cha chuma-oksidi-semiconductor). Sensor hubadilisha mwanga kuwa ishara za umeme ili kutoa picha za dijiti.

Kujaribu kwa Mwanga na Lenzi

Ili kuelewa zaidi jinsi lenzi zinavyoathiri jinsi tunavyonasa picha, zingatia jaribio hili rahisi:

1. Chukua glasi ya kukuza na kipande cha karatasi.
2. Siku ya jua, shikilia kioo cha kukuza juu ya karatasi, ukirekebisha umbali hadi upate mahali ambapo mwanga wa jua umeelekezwa kwenye sehemu ndogo iwezekanavyo. Hatua hii inajulikana kama kitovu.
3. Angalia ukubwa wa mwangaza kwenye sehemu kuu. Hii inaonyesha jinsi lenzi zinavyoweza kukazia mwanga, kanuni ambayo kamera hutumia kuunda picha angavu na wazi.

Hitimisho

Kuelewa kanuni za macho ni muhimu ili kufahamu jinsi kamera zinavyofanya kazi. Kuanzia jinsi lenzi hulenga mwanga ili kuunda picha, hadi matumizi ya kipenyo na kasi ya kufunga ili kudhibiti mfiduo, macho huchukua jukumu muhimu katika upigaji picha. Kwa kutumia dhana hizi, wapiga picha wanaweza kuendesha mwanga na mtazamo ili kufikia matokeo wanayotaka, wakinasa matukio kwa wakati kupitia lenzi ya kamera.