Žarišna duljina i backfokus

Kod izrazito debele leće ili skupine leća koje djeluju kao cjelina, svjetlost se lomi na potpuno drugačiji način nego kod jednostavne tanke leće.

Skup leća = objektiv © Fot-o-grafitiObjektiv se uvijek sastoji od više leća, vrlo jednostavni objektivi imaju 3 leće, takvi su bili prvi objektivi, a kako bi nadglasali da imaju čak tri leće skupina takvih leća dobila je naziv "tripleti". Današnji jednostavni objektivi imaju 4 leće, to su na primjer jeftiniji objektivi na aparatima za povećavanje, bolji i skuplji objektivi za povećavanje imaju 6 leća. Moderni zum objektivi mogu imati i 15 leća u konstrukciji. Toliko je leća potrebno kako bi se korigirale razne greške koje jednostavna leća ima prilikom loma svjetla, a koje nisu poželjne ako želimo kvalitetnu fotografiju. U takvim se objektivima svjetlost lomi na svakoj leći drugačije. Kako je lom svjetla unutar objektiva vrlo kompleksan postavlja se pitanje gdje je optičko središte leće.

Lom svjetla kroz jednostavnu leću © Fot-o-grafitiKod jednostavne smo leće definirali žarišnu duljinu kao udaljenost od centra do točke žarišta. U svim dosadašnjim razmatranjima leću smo smatrali idealnom, odnosno kao da prilikom loma svjetla ne odstupa od jednostavnih geometrijskih pravila koje smo postavili. U tom slučaju fizički centar i optički centar leće nalaze se u i istoj točki. Da bi taj uvjet bio održan leća mora biti tanka. Kad je taj uvjet ispunjen, odnosno kad se ta dva centra poklapaju svaka zraka svjetla koja prođe kroz centar neće se otkloniti nego će produžiti kao da nije naišla na leću. Jednostavno je objasniti kako nastaje slika, kad se neki objekt nalazi ispred leće on reflektira svjetlost, zraka koja dolazi od objekta a paralelna je s optičkom osi lomi se u žarište, zraka koja ide kroz centar ne lomi se, a sve zrake između lome se pod nekim kutom koji ima vrijednost između ova dvije krajnosti.

Čvorne točke © Fot-o-grafitiNo kod debele leće ili skupine leća koje djeluju kao cjelina, što je u ovom slučaju objektiv svjetlost se lomi na potpuno drugačiji način pa se fizički centar leće više ne poklapa s optičkim centrom. Ono što se događa je da se zapravo javljaju dva optička centra koje još možemo nazvati nodalnim točkama (nodal points) ili čvornim točkama. Kako ih ima dvije moramo ih razlikovati, pa ih zovemo prednja i stražnja. Ono što je važno kod nodalnih točaka je da svjetlosni zrak koji upadne u prednju nodalnu točku izlazi iz stražnje pod potpuno istim kutom u odnosu na os objektiva, ulazna i izlazna zraka su pomaknute ali paralelne. Žarišna duljina objektiva mjeri se od stražnje nodalne točke do točke žarišta. Vidjet ćemo kasnije koje sve ovo ima posljedice prilikom fotografiranja, a sad ćemo se pozabaviti nekim od posljedica na koje ova pojava utječe prilikom konstrukcije objektiva za foto aparate.

Stražnje žarište © Fot-o-grafitiPojam kojeg je još potrebno definirati u ovom tekstu je takozvani "backfocus". U stručnoj literaturi na našem jeziku nismo ga uspjeli pronaći ni uz najbolju volju. Prijevod bi bio stražnje žarište ili udaljenost stražnjeg žarišta. Njegova je definicija jednostavna, to je udaljenost od stražnje površine objektiva do točke žarišta. Kako se žarišna duljina mjeri od stražnje čvorne točke koja je smještena negdje unutar objektiva vrijednost backfocusa se može jako razlikovati od žarišne duljine i tu nastaju problemi. Kod SLR aparata treba ostaviti dovoljno prostora od stražnje leće objektiva do površine čipa ili filma kako bi se zrcalo moglo slobodno podići i spustiti. Zamislite sad objektiv žarišne duljine 20 mm koji ima stražnju čvornu točku 10 mm unutar objektiva. Da bi objekt na beskonačnoj udaljenosti bio oštro projiciran na film ili čip udaljenost od stražnje čvorne točke do površine filma mora biti 20 mm, što znači da je udaljenost stražnje leće od površine filma samo 10 mm, a ogledalo i mehanizam zavjesnog zatvarača trebaju bar 30 mm prostora. Eto problema za konstruktore, a oni ga rješavaju tako da moraju dodati još leća u konstrukciju, te dodatne leće pomaknuti će stražnju čvornu točku izvan objektiva, u prostor između zadnje leće i žarišne ravnine i na taj način produžiti udaljenost backfocusa.

Kategorija: 
Optika fotografije

Objavljeno: 02.03.2006.