VIDEO
Så fungerar en lins: en förklaring i 3D
4:46 · Utan ljud
Följ i 3D hur reflekterat ljus bryts i en lins och bildar en bild. Videon visar fokusering på ett träd och ett berg, bländare, brännvidd samt förhållandet mellan bildcirkel och sensor. Till sist jämförs detta med projektion av solljus genom ett nålhål.
Den här videon är utan ljud. Texten nedan beskriver också dess visuella innehåll och rörelser. Läs förklaringen i artikeln
Läs videons bildbeskrivning
Ljus träffar en punkt på trädets yta och reflekteras därifrån i många riktningar. Den del som når linsen bryts och samlas. Ljuset från varje punkt på trädet bildar en egen liten bildpunkt; tillsammans bildar de ett uppochnedvänt träd på sensorn.
När trädet är i fokus samlas ljuset från en av dess punkter på sensorplanet. Ljuset från det avlägsna berget korsas framför sensorn och sprids sedan igen innan det når den, så bergets bild blir oskarp. Diagrammet visar trädets och bergets bildpunkter åtskilda från sensorplanet.
Linsen flyttas medan sensorn står stilla, så att bergets bildpunkt sammanfaller med sensorn. Nu blir berget skarpt. Ljuset från trädet når däremot sensorn innan det har samlats till en punkt, så en punkt på trädet bildar en stor rund oskärpefläck. Fokuseringen ändrar vilket motivavstånd som återges skarpt.
Ljuset från trädet och berget visas var för sig, och bländaröppningen minskas. När det genomsläppta ljusknippet blir smalare blir även oskärpecirkeln på sensorn mindre för en punkt som inte är i fokus. Bländaren ändrar vilka strålar som passerar, inte den ideala bildpunktens läge.
I avsnittet om brännvidd ändras den schematiska linsens krökning för att visa sambandet mellan ljusets brytning, brännvidden, bildstorleken och bildvinkeln. En mindre välvd yta bryter ljuset svagare och ger en längre brännvidd. Det visar ett optiskt samband och betyder inte att glaset i ett verkligt zoomobjektiv ändrar form.
En rörlig tredimensionell vy visar hur bara den del av ljuset från trädets punkter som är riktad mot öppningen kommer in i linsen. Det cirkelformade område där hela motivet kan avbildas kallas bildcirkel. Bilden fortsätter inte på samma sätt utanför den. Detta område för hela bilden är något annat än oskärpecirkeln, som beskriver oskärpan från en enda punkt.
En rektangulär sensorram läggs över bildcirkeln, och bara området innanför ramen registreras som fotografi. När ramen förstoras så att den når utanför cirkeln blir hörnen mörka. Ljusvägarna, linsens rörelse, bildpunkternas lägen och oskärpan är schematiska och anpassade för att sambanden ska synas tydligt; de visar inte en verklig kameras exakta konstruktion eller mått.
Till sist återgår filmen från en lins till ett nålhål. Solljus passerar rakt genom ett litet hål och lyser upp lådans insida. När solens riktning ändras förändras även den belysta platsen och ytan. Betrakta det projicerade ljuset inne i lådan. Titta aldrig direkt på solen eller på den genom hålet.