나는 카메라의 다양한 설정을 가르쳐 왔으며 이제는 카메라를 효과적으로 사용하는 방법에 대해 완전히 이해하고 있지만 여전히 한 가지 문제가 있습니다.
조리개 크기가 변경되면 광선 묶음을 전체 프레임 크기로 다시 초점을 맞추기 위해 다른 렌즈가 움직이고 있습니까?
내 말은, 조리개는 이미지를 작고 작은 원 (또는 오히려 n면 모양)으로 "자르는"것처럼 보일 것입니다. 나는 이것이 분명히 적은 빛을 의미한다는 것을 이해하지만, 조정 될 때 전체 센서에 맞게 빛 묶음을 다시 초점을 맞추는 다른 일이 있습니까?
답변:
렌즈가 광선 추적을 용서하면 렌즈가 직접 빛을 비추 지 않고 초점을 맞 춥니 다.
녹색 선은 좁은 조리개로 렌즈에 부딪 치는 빛의 원뿔을 나타내고 빨간색은 넓은 조리개로 허용되는 빛의 원뿔입니다. 이 경우 렌즈 바로 앞이나 뒤에서 조리개를 상상할 수 있습니다 (간단한 렌즈에는 큰 차이가 없습니다) 조리개에 관계없이 빛은 여전히 같은 점에 집중됩니다.
그것은 단순한 렌즈이지만 복잡한 렌즈에서도 마찬가지입니다. 여기에서 자르기에 대한 직관 (일반적으로 비네팅이라고 함) 이미지가 재생됩니다. 복잡한 렌즈에서는 조리개가 적절한 위치에 있어야합니다. 렌즈의 다른 부분에 장애물이 있으면 비네팅이 발생합니다.
나는 최근에 이것을 스스로 알아 내려고 노력하고 있었고,이 질문을 발견했다. 나는 받아 들인 대답이 완전히 완료되었다고 생각하지 않았으므로 여기에 내 장면이 있습니다 (말장난 의도가 없습니다!) .
가장 먼저 이해해야 할 점은 표면의 어느 한 지점에서 반사되는 빛은 하나의 광선이 아니라 많은 각도에서 다른 각도로 반사된다는 것입니다. 이 빔의 대부분은 카메라의 렌즈에 절대로 닿지 않습니다. 그러나 일부는 이미지 센서의 단일 지점에 초점을 맞 춥니 다 (해당 지점에 초점이 있다고 가정) .
렌즈를 통과하는 초점 위치의 빛
렌즈 뒤에 조리개를 놓으면 어떻게됩니까?
렌즈 뒤에 조리개
점의 빛이 여전히 이미지 센서에 닿아 이미지에 계속 나타납니다. 그러나 이제 센서를 비추는 시점에서 조명 이 줄어 들었습니다. 작은 조리개 (또는 작은 렌즈)를 사용 하려면 노출 시간이 더 길어야합니다. 센서는 같은 양의 빛을 흡수하는 데 더 많은 시간이 필요합니다.
따라서 조리개를 작게 만들면 노출 시간이 길어 지므로 조리개를 갖는 요점은 무엇입니까? 노출 된 빛을 줄이는 것이 때로는 유용 할 수 있습니다 (예 : 조리개와 정확히 유사한 안구 동공의 목적) . 카메라에 조리개가있는 주된 이유는 실제로 바깥에있는 점과 관련이 있습니다. 초점.
초점이 맞지 않음-너무 멀리
초점이 맞지 않음-너무 가까이
두 경우 모두에서, 빛이 모든 빔주의 에서 온 한 점,하지만 그들은 모두 하나의 지점에서 이미지 센서에 충돌하지 않습니다. 오히려 그들은 원 안에 퍼져 있습니다. 이것은 초점이 맞지 않는 지점이 사진에서 흐리게 표시되는 원인입니다.
(이 원은 때때로 혼란 의 원 이라고도 부릅니다 . 또한 주변 지점보다 밝은 초점이 맞지 않는 지점이 원형 디스크로 나타나는 이유도 설명합니다 )
우리는 조리개 뒤에 넣을 때, 어떤 일이 발생 (앞 또는) 이 경우 렌즈?
조리개가있는 초점에서 벗어남
우리는 센서에 더 적은 빛이 닿는 것을 다시 한 번 봅니다. 다시 더 긴 노출이 필요하다는 것을 의미합니다. 그러나 다른 일이 일어났습니다. 센서에 부딪히는 빛의 원 (우리 점에서)이 작아졌습니다. 이렇게하면 최종 이미지에서 포인트의 초점이 더 잘 맞습니다! 따라서 조리개가 작을수록 피사체에 초점이 나타나는 깊이 범위가 증가합니다. 피사계 심도를 증가시킵니다.
따라서 조리개 (또는 렌즈)가 클수록 ( 더 많은 빛이 있기 때문에) 필요한 노출 시간이 줄어들지 만 피사계 심도가 얕아집니다 (초점을 벗어난 빛으로 인해) 더 넓은 영역에 부딪 치는 점) . 반대로 조리개 (또는 렌즈)가 작을수록 피사계 심도는 커지지 만 필요한 노출 시간이 길어집니다.
무한히 작은 조리개 †를 얻을 수 있다면 한 번에 모든 것에 초점을 맞출 수 있지만 노출 시간이 너무 길거나 매우 민감한 센서가 필요합니다! 이것은 본질적으로 핀홀 카메라가 작동하는 방식입니다.
† 글쎄, 개구부는 여전히 빛의 파장보다 커야하지만 완전히 다른 주제입니다 ...
이 멋진 도구를 사용하여 위의 이미지를 생성했습니다 .
눈에 대해 생각하는 것이 도움이 될 수 있습니다. 눈은 본질적으로 카메라이며, 눈의 홍채는 카메라 렌즈의 홍채와 동일한 기능을 수행합니다. 밝은 날 밖에 나가면 홍채가 망막에 닿는 빛의 양을 줄이기 위해 수축하지만 이미지는 잘리지 않습니다. 카메라 렌즈에서도 마찬가지입니다.
이미지가 잘리지 않는 이유는 전체 이미지의 광선이 렌즈의 전체 표면 (카메라 또는 눈에 상관없이)에 떨어지기 때문입니다. 시야각에서 각 점을 떠나는 광선 원뿔을 상상할 수 있습니다. 원뿔의 끝이 점에 있고 원뿔의 밑면이 렌즈입니다. 홍채는 원뿔의 밑면의 직경을 줄여 빛이 적지 만 그럼에도 불구하고 원뿔의 일부는 홍채를 통과하고 렌즈에 의해 센서 (또는 망막)의 단일 지점에 초점이 맞춰집니다.
아니요, 조리개를 변경할 때 초점을 다시 맞출 필요가 없으며 조리개가 이미지를 자르지 않습니다.
아시다시피 이미지가 센서에 닿으면 이미지가 거꾸로 나타납니다. 이미지는 렌즈 내부의 단일 지점에 초점이 맞춰지고 반대쪽에서 뒤집 힙니다. 모든 광선이 만나는 지점이 조리개이므로 이미지가 잘리지 않고 작은 구멍을 통과 할 수 있습니다.
렌즈의 렌즈 요소는 실제로 이미지를 생성하는 데 필요하지 않으며 조리개 만 필요합니다. 핀홀 카메라에는 렌즈가 전혀 없으며 조리개로 작동하고 이미지를 필름에 투사하는 작은 핀홀 만 있습니다.
효과는 카메라 옵스큐라 (camera obscura )라고 하며 카메라의 이름을 얻는 곳입니다.