结构推理
试叙述在照相机前设置一个遮光罩后,一个人能在同一张胶片上成两个像的原理。遮光罩的尺寸如何计算?并分析遮光罩所起的作用。
【正确答案】解:1)一次曝光:如衅所示,一次曝光后物CB经过照相物镜后在胶片上所成的像为,物面上C、A、B各点成像光束基本上接近,因而在像面上、、各点感光量基本上相等。所以一次曝光后在胶片上得到一个感光量基本均匀的像。
2)二次曝光:如图a所示,在照相机物镜前加一遮光罩后,经过一次曝光,物CB经过照相物镜后在胶片上成像。物面上C、A、B各点成像光束不相同,因而在像面上、、各点曝光量也不相等。若以B点成像光束为1,则A点成像光束为0.5,而C点成像光束只有一根光线,接近于零。所以一次曝光后在胶片上得到一个曝光量不均匀的像,从点到点曝光程度由强变弱。在区域曝光量极不充分,所以显影后像不明显。当第二次曝光时使遮光罩挡板位置如图b所示,成像时感光不均匀情况与第一次曝光时刚好相反,在区域曝光量极不充分,显影后成像不明显。因此,经过两次曝光后像面上各点曝光量基本相同。
下面就可以说明为什么一个人能在同一张胶片上成两个像?
当第一次曝光时人站在AB区域,由上图a所示可知,能得到一个曝光量充分的像。接下来遮光罩挡板旋转,如图b所示,而人站在AC区域,再曝光一次,又得到一个曝光量充分的像。这样两次曝光后一个人就在同一张胶片上得到两个像见下图。
3)遮光罩锥度的计算:遮光罩的锥度如上图a所示,应不影响成像光束进入照相物镜,所以要大于半视场的绝对值。由该图知
式中,为胶片对角线一半;为照相物镜焦距。
4)遮光罩高度H的计算:一般照相物镜经常拍摄距离L(简称常摄距离)大致在3m左右,由图a可求得物面对角线一半
而光圈数
所以
由图a中相似三角形ABD和DEO得
由此可得遮光罩高度为
因为,所以上式可简化成为
根据摄影实践,光圈太小会出现叠影一般光圈数以8以上较为适宜。
综上所述,两次曝光成像实质上是利用遮光罩遮拦光线,从而使得物面上不同点的渐晕系数不同而成两个像。
【答案解析】