Optyka w fotografii

Ciemnia optyczna• camera obscura• wykorzystuje zjawisko prostoliniowego rozchodzenia

się światła• skrzynka (pudełko) z małym okrągłym otworkiem na

jednej ściance i przeciwległą ścianką ze szkła matowego

• na matówce powstaje odwrócony obraz przedmiotu przed otworkiem

• od wielkości otworka zależy ostrość obrazu oraz jasność

• pinhole camera

Soczewka• bryła szklana ograniczona dwiema wypolerowanymi

powierzchniami kulistymi lub jedną kulistą a drugą płaską

• rodzaje soczewek:

Soczewka jako obiektyw

Soczewka jako obiektyw• I - przedmiot leży w dosyć dużej odległości przed

obiektywem - obraz rzeczywisty, pomniejszony odwrócony

• kliszę umieszcza się nieco za ogniskiem obrazowym• typowy obiektyw• II - przedmiot zbliża się do odległości podwójnej

ogniskowej - obraz również rośnie do wielkości przedmiotu przsuwając się do tyłu do odległości podwójnej ogniskowej

Soczewka jako obiektyw• III - przedmiot przesuwa się dalej w kierunku ogniska

przedmiotowego - obraz rośnie i oddala się od ogniska obrazowego

• typowy przypadek dla wykonywania powiększeń oraz dla makrofotografii

• IV - przedmiot pomiędzy ogniskiem a soczewką - nie powstaje obraz rzeczywisty po drugiej stronie soczewki

• A co stanie się gdy odległość przedmiotu od soczewki będzie stała, natomiast zmieni się jej ogniskowa?

Błędy obrazów optycznych• aberacja chromatyczna - powstaje w wyniku

rozszczepienia światła białego na soczewce• zamiast punktowego obrazu widoczne są kolorowe

krążki• usuwa się ją poprzez odpowiedni układ dwóch

soczewek o różnych współczynnikach załamania• soczewka achromatyczna

Aberacja chromatyczna

Błędy obrazów optycznych• aberacja sferyczna - zjawisko uginania się promieni świetlnych

• im bardziej punkt przejścia światła zbliża się ku brzegowi urządzenia (czyli oddala od jego osi optycznej), tym bardziej uginają się promienie świetlne

• efektem jest spadek ostrości obrazu• eliminowany przez nadanie odpowiedniego kształtu

soczewce i zastosowanie układu soczewek

Aberacja sferyczna

Błędy obrazów optycznych• koma - wiązka promieni świetlnych wychodząca z

punktu położonego poza osią optyczną tworzy po przejściu przez układ plamkę w kształcie przecinka lub komety

• stopień zniekształcenia jest tym większy im dalej od osi optycznej układu znajduje się źródło światła

• obiektyw lub układ optyczny wolny od komy nazywa się aplanatem

Koma

Błędy obrazów optycznych• astygmatyzm -promienie padające w dwóch

prostopadłych płaszczyznach są ogniskowane w różnych punktach

• wywołuje obraz nieostry i zniekształcony• niweluje się poprzez odpowiednie kształty soczewek i

stosowanie przesłony• układ anastygmatyczny

Astygmatyzm

Błędy obrazów optycznych• krzywizna pola - wiązka promieni świetlnych

wychodząca z punktu położonego poza osią optyczną tworzy po przejściu przez układ plamkę zogniskowaną zamiast na płaszczyźnie obrazowej, na czaszy wklęsłej lub wypukłej

• objawia się np. w niemożności zogniskowania obrazu na płaskiej kliszy

• usuwa się ją poprzez odpowiedni dobór soczewek

Krzywizna pola

Błędy obrazów optycznych• dystorsja - polega na różnym powiększeniu obrazu w

zależności od jego odległości od osi optycznej instrumentu

• zniekształcenia rosną na zewnątrz obrazu• w zależności od kształtu zniekształcenia wyróżnia się

dystorsję beczkową i poduszkową• koryguje się poprzez odpowiednie umieszcznie

przesłony

Dystorsja

Dystorsja

Dystorsja

Błędy układów optycznych• winietowanie - niedoświetleniu brzegów kadru• niedoskonałość optyki urządzenia• zakłócenie brzegów toru optycznego innymi

elementami urządzenia• nieodpowiednie oświetlenie• mający zwrócić uwagę na środku kadru• jest to wada całego układu soczewek (np obiektywu)• zazwyczaj przymknięcie przysłony zmniejsza wadę• niekiedy celowo wprowadzany efekt artystyczny

Błędy układów optycznych• flara - rząd różnobarwnych kół lub wielokątów

powstający na zdjęciu• efekt odbić nieporządanego światła na elementach

optycznych obiektywu• powstaje najczęściej przy fotografowaniu w kierunku źródła światła (“pod słońce”)

• minimalizuje się poprzez stosowanie powłok antyodblaskowych soczewek, stosowanie osłon na obiektyw

• niekiedy celowo wprowadzany efekt artystyczny