Для простейших экспериментов по построению изображений с помощью линз нам понадобится несколько самых обычных луп из канцелярского магазина. Самое простое - взять лист белой матовой бумаги, встать в глубине комнаты и построить на нем с помощью линзы перевернутое уменьшенное изображение окна.
Добейтесь наибольшей резкости, подбирая расстояние между линзой и бумагой. Измерьте или отметьте получившийся размер изображения. Повторите эксперимент с линзой с другим фокусным расстоянием (она строит резкое изображение на большем расстоянии от бумаги) и убедитесь, что чем больше ее фокусное расстояние, тем больше размер получившегося изображения.
На этом простейшем принципе действует вся фото-, кино- и видеосъемочная аппаратура. Объектив строит изображение на пленке, фотомишени передающей трубки или на ПЗС-матрице. Конечно, промышленные объективы для улучшения качества изображения устроены сложнее. Но, как вы можете видеть по первым своим экспериментам, даже простая одиночная линза строит изображения вполне сносные.
А давайте тогда сами соорудим нечто вроде фотоаппарата! Причем нам не понадобятся ни пленки и реактивы, ни сложная электроника. Запечатлевать на несколько минут изображения сможет фосфоресцирующий экран от игрушек "Рисунки светом". Возьмем самую маленькую и дешевую из таких игрушек, а также линзу с фокусным расстоянием не больше 20 см и диаметром не меньше 6 см.
Сделайте из плотной бумаги (ватмана) трубку длиной в половину фокусного расстояния линзы и подходящего диаметра. Вклейте линзу с одного из концов трубки. А теперь также из ватмана сделаем корпус фотоаппарата.
Обозначения размеров:
A и B - размеры фосфоресцирующего экрана
D - диаметр трубки с линзой (объектива)
F - фокусное расстояние линзы.
Лепестки внутри отверстия загибаются, так что наш объектив мы сможем на трении вдвигать-выдвигать для наводки на резкость. Сзади к корпусу приклеивается фосфоресцирующий экран. На одной из сторон, прилегающих к экрану есть окно. С его помощью мы сможем наводить резкость и потом рассматривать получившиеся изображения. Для съемок при дневном свете желательно сделать к нему закрывающуюся крышку.
Для наиболее контрастного изображения важно, чтобы на экран попадал свет только через линзу-объектив, а не какой-то посторонний, например отразившийся от стенок камеры или даже от самого экрана. Поэтому внутренние поверхности фотоаппарата и трубки объектива выкрасите в черный цвет. Также было бы хорошо склеить из черной бумаги надевающуюся на объектив крышку. Так вы сможете уберечь экран от посторонних засветок, пока будете нести его к месту съемки, и "открывать затвор" эффектным жестом старинного фотографа.
Итак, устанавливайте аппарат на какую-нибудь устойчивую подставку, чтобы он был наведен на окно или какой-нибудь другой предмет, который вы хотите запечатлеть, открывайте крышку объектива, наводите резкость и ждите некоторое время, пока накопится свет. После чего закрывайте объектив и несите аппарат в темную комнату, например в ванную с выключенным светом. И там вы сможете несколько минут видеть на экране светящееся изображение сфотографированных объектов. Оставьте аппарат в темноте минут на 15, свечение погаснет и вы сможете сделать новый снимок.
Экспериментируя с этим простейшим фотоаппаратом, вы сумеете даже освоить понятие выдержки и убедитесь, как сильно отличается освещенность во вроде бы одинаково хорошо освещенных местах. Для того, чтобы сфотографировать им предметы, освещенные дневным солнечным светом даже в пасмурную погоду, достаточно будет накапливать свет около минуты. В ясную погоду - и того меньше. Но попробуйте-ка снять им вечером свою люстру, поместив аппарат на полу вертикально! Нам кажется, что вечернее электрическое освещение не намного слабее естественного. Но подержав аппарат даже 5 минут вы увидите на "снимке" только сами лампочки, ну, может, еще и детали плафонов рядом с ними. Чтобы хорошо увидеть потолок, выдержку придется сделать куда больше!
Освещенности, при которых мы нормально ориентируемся в пространстве могут различаться в тысячи раз. В ясный солнечный день настоящие фотоаппараты, неважно, пленочные или цифровые, могут делать снимки окружающего пейзажа за ничтожно малую 1/250 долю секунды, а то и за тысячную. И это даже при призакрытой диафрагме объектива. Тогда как чтобы получить снимки хотя бы десятка самых ярких звезд выдержку придется доводить хотя бы секунд до пяти, то есть в тысячи раз больше. И непременно ставить аппарат на штатив, иначе следы звезд в трясущейся в руках камеры размажутся по большой площади и все равно будут незаметными.
Среди некоторых невежественных людей ходит легенда о том, что высадки американских астронавтов на Луне снимались в Голливуде. Дескать, тамошние фотографы не могли правильно изобразить звезды на снимках, вот потому астронавты и лунные горы сняты на фоне совершенно черного неба. На самом деле расположение звезд на Луне не отличается от земного. Чтобы увидеть смещение звезд астрономы не летают на Луну на жалкие 380 тысяч километров, а просто ждут полгода, пока Земля, обращаясь вокруг Солнца не сместится на целых 300 миллионов километров. Но и тогда смещения звезд настолько малы, что их можно зафиксировать только с помощью мощных телескопов, прочно укрепленных на бетонных основаниях в точках с точно вымеренными координатами, а не с помощью крошечного объектива фотоаппарата, который нянчат в руках в черт знает каком положении.
Причина отсутствия звезд на снимках другая. Днем на Луне очень высокая освещенность. Ведь там не набегут тучки на Солнце. И даже слабенького поглощения света, какое бывает на Земле при ясном небе - и то нет. На Луне днем, если не спрятаться где-нибудь в тени, даже глазом звезды увидеть непросто, тем более через отблескивающее стекло гермошлема. Поэтому астронавты снимали себя, свой корабль и лунные пейзажи обычными дневными выдержками в тысячные доли секунды. Снять звезды, причем, увы, такие же как на Земле, можно было бы только со штатива с большой выдержкой, но и в этом случае любой местный предмет, попавший в кадр, дал бы мощные засветки-ореолы, закрывающие звезды.
Так что если вам кто-то станет задвигать подобные глупости, просто спросите его, на какой такой "волшебной" выдержке он предлагает снимать одновременно и звезды, и астронавтов. И можете прикалываться с его молчания.))
(окончание следует)
