Фокусное расстояние и размер изображения

Сила преломления света линзой определяется ее фокусным расстоянием. Как показано на рисунке 2.19, фокусное расстояние простой линзы есть расстояние между линзой и резко сфокусированным изображением объекта на бесконечном расстоянии. (На практике это означает что-то на горизонте.) Фокусное расстояние учитывает тип стекла (его указатель преломления) и его форму.

 

Рис 2.19. Фокусное расстояние. В случае с простой линзой фокусным расстоянием будет является длина между линзой и положением резкого изображения объекта на расстоянии бесконечности

Линза с большим фокусным расстоянием имеет относительно невысокую силу преломления - необходимо значительное расстояние, чтобы преломить лучи света в точку фокуса. Чем сильнее сила линзы, тем короче ее фокусное расстояние. Детали изображения также меньше по размеру, чем у изображения того же объекта, запечатленного при помощи линзы с большим фокусным расстоянием (см. рис. 2.20).

 

Рис. 2.20. Фокусное расстояние и размер изображения. Чем больше фокусное расстояние, тем больше изображение. Вот почему камеры, которые получают изображения большого формата, используют объективы с большим фокусным расстоянием, чтобы заснять объект того же размера

 

Визуализация предметов на небольшом расстоянии

Расстояние от объектива до изображения, которое вам необходимо для резкого фокуса, меняется с тем, как объект становится ближе. Правило: чем ближе ваш объект, тем большее расстояние необходимо между линзой объектива и плоскостью пленки (см. рис. 2.21). Вот почему часто нужно отодвинуть линзу вперед для съемки с небольшого расстояния, и для действительно малых расстояний вам может понадобиться объектив для макросъемки или установление удлинителя между корпусом камеры и объективом. Это не проблема для простых одиночных предметов, но как насчет сцен со смесью удаленных и приближенных деталей, на каждой из которых вы хотите сфокусироваться? К счастью, объектив камеры позволяет это сделать с помощью настроек апертуры, как мы увидим в следующих статьях.

 

Рис. 2.21. Чем ближе объект к линзе, тем большее расстояние необходимо, чтобы направить свет на точку резкой фокусировки. Световые лучи от объекта на большом расстоянии более параллельные, таким образом, та же самая сила преломления света линзы направляет свет на точку фокуса ближе к линзе

 

Посмотрите на эти эффекты фокусировки самостоятельно, используя увеличительное стекло и лист кальки. Используйте один осветительный прибор, например настольную лампу, в темном помещении. Обратите внимание, как фокусное расстояние между линзой и бумагой варьируется при изменении расстояния до объекта. Полезно знать (хотя бы обобщенно), где и какого размера ожидать резкое изображение, особенно когда вы снимаете с близкого расстояния или печатаете с необычным увеличением.