XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

Запечатлеть интересное событие теперь стало возможным на фотопленке. Камера бесконечно более чувствительна, чем человеческий глаз, особенно когда на помощь ей приходит электронное оборудование.

Целью работы является исследование факторов, влияющих на качество фотографий.

Цель исследования определила постановку следующих задач:

1) изучить различные источники информации по вопросу о развитии фотокамеры

2) познакомиться со строением различных оптических приборов

3) выявить факторы, влияющие на качество фотографий

Актуальность заключается в том, что фотография с одной стороны - это средство, с помощью которого можно запечатлеть важные моменты, а с другой стороны – это объект научного исследования. Поэтому от качества фотографий зависит не только возможность полноценно сохранить важные события из жизни на пленке, но и результат научно-исследовательской деятельности.

Первым открытием в истории фотографии была камера обскура. Это — простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов. В домашних условиях мною была изготовлена такая простейшая модель. Для начала в коробке в одной из ее стенок вырезала небольшое окошко для  экрана и заклеила его калькой. На  противоположной  стенке  коробки  сделала отверстие. Линии света проникают в отверстие и проецируются по прямым линиям, но в перевернутом виде.

В 1888 году Джорджем Истманом был создан плёночный фотоаппарат. В нем свет проходит через диафрагму объектива и, вступая в реакцию с химическими элементами пленки, сохраняется на пленке. Галогенид серебра реагирует при воздействии света. Эта реакция проявляется, когда пленка вымачивается в химических препаратах (проявителе), что делает частицы галоида серебра темными там, где свет был ярким. Этот процесс создает негатив, который затем может быть использован для создания позитивного изображения (отпечатка).

Первый цифровой фотоаппарат в 1975 году разработала компания Kodak, а конкретно – сотрудник-инженер Стиви Сэссон. В обычном устройстве зеркального цифрового фотоаппарата свет проходит через объектив. Затем он достигает диафрагмы дальше свет доходит до зеркала, отражается и проходит через призму, чтобы перенаправить его в видоискатель, зеркало устройства поднимается и открывается затвор фотоаппарата. Фотография сохраняется на электронном носителе.

На практике мы выявили факторы, влияющие на качество фотографий. Так на слайдах будут приведены примеры кадров, сделанных при разных характеристиках оптического прибора.

Отражение света от поверхностей линз приводит к неприятному явлению: к понижению контрастности изображения. Контрастность –  одна из основных характеристик изображения, напрямую связанная с яркостью пикселей. При увеличении контрастности изображения светлые участки (пиксели) становятся еще светлее, а темные темнее. В результате происходит перераспределение пикселей за счет среднего тонового диапазона. Часть из них переходит в свет, а часть в тени.

Для уменьшения потерь на отражение разработан прием, называемый просветлением оптики. Этот прием состоит в том, что на поверхность линзы наносится тонкая прозрачная пленка из подходящего материала. Благодаря явлению интерференции (перераспределение интенсивности света ) доля отраженного света при правильном подборе пленки (ее толщины и показателя преломления) может быть сильно уменьшена.

Также одним из факторов является изменение диафрагмы. Диафрагма состоит из нескольких лепестков, которые прилегают друг к другу. Так вот, разница в количестве лепестков и их форме проявляется при формировании зоны не резкости. Иными словами, если вы фотографируете объект, за которым находится множество огоньков, то огоньки будут отображаться в виде многоугольников, форма которых зависит от лепестков диафрагмы. f -диафрагменное число.

Закрыть диафрагму – уменьшить поток попадаемого света =увеличить значение f.

Открыть диафрагму – увеличить поток попадаемого света = уменьшить значение f.

Характеристика матрицы, неразрывно связанная с чувствительностью – соотношение шума. Шум это электрическая погрешность датчика изображения (матрицы), в результате преломления света появляются не качественные разноцветные пиксели. Чем больше пикселей на матрице, тем меньше размер каждого отдельно, следовательно, чем меньше пиксель, тем меньше света он может принять (обработать в цифровой вид), вследствие чего приходится повышать чувствительность, а это только добавляет шума фотографии. На шум влияет Чувствительность матрицы (ISO), (ISO – это показатель восприимчивости светоулавливающего элемента фотоаппарата к свету, который на него попадает), чрезмерное увеличение значения ИСО приводит к тому, что изображения становятся слишком шумными.

Можно сделать вывод, что оптическое изображение всё- же является слегка «подпорченной» копией снимаемого объекта, оно имеет меньший контраст и меньшую детализированность. Поэтому сегодня с легкостью можно улучшить качество оптического изображения.

Список литературы

Тюрин Ю.И., Физика. Оптика: учебник / Ю.И. Тюрин, И.П. Чернов, Ю.Ю. Крючков. – Томск: изд-во Томского политехнического университета, 2009 – 240 с.

Заказнов Н.П. Прикладная оптика / Н.П. Заказнов. – Москва: изд-во Медиал, 1988 – 310 с.

Аксенович Л. А. Физика в средней школе/ Л. А. Аксенович: изд-во Медиал, 2003 -218 с.

Суглоб В., 1200 фотоаппаратов из СССР/ В. Суглоб. – Москва, 1989 – 187 с.

Код для цитирования: Скопировать