Для понимания технической стороны фотографии полезно разобраться с самым простым устройством получения изображения — коробкой с дыркой или камерой-обскура.
Если взять светонепроницаемую коробку и проделать в ней большую дырку, то наблюдатель заметит как внутри появится свет.
На самом деле, свет внутри — сильно размытое изображение. Возьмем две произвольные точки на объекте и проследим как свет от них попадет в коробку. Свет отраженный от точек A и B, летя во все стороны, образует большие световые(цветные) пятна на внутренней стенке коробки.
Огромное множество таких больших световых пятен, от огромного множества точек, наложатся друг на друга и наблюдатель увидит внутри свет. По мере уменьшения отверстия размер светового пятна (D) будет уменьшаться.
Постепенно начнут появляться различимые детали. Получается, что изображение состоит из световых пятен. И чем меньше диаметр отверстия, тем меньше размер светового пятна и тем детализирование изображение.
Но до бесконечности поднимать детализацию не получится. Во-первых, с уменьшением диаметра отверстия уменьшается количество попадаемого света – изображение становится темнее. Оптимальный размер отверстия обычно рассчитывают по формуле "расстояние до экрана деленное на сто", т.е. если коробка 10 см (100 мм), то размер отверстия должен быть 100/100 = 1 мм. Понимаете какое количество света пройдет через дырку диаметром 1 миллиметр.
На камеру-обскура размером с комнату сойдет отверстие побольше, и то глазу придется адаптироваться к такой яркости несколько минут.
Во-вторых, существует фундаментальная проблема – дифракция света. Свет проходя через маленькое отверстие начинает рассеиваться, и чем меньше диаметр, тем сильнее рассеивание.
Ожидание:
Реальность:
Гифка ниже хорошо демонстрирует этот эффект.
И да забыл – изображение перевернутое получается.
