Kameran linssi (tunnetaan myös nimellä valokuvalinssi tai valokuvaobjektiivi) on optinen linssi tai linssikokoonpano, jota käytetään yhdessä kameran rungon ja mekanismin kanssa esineiden kuvien tekemiseen joko valokuvafilmällä tai muulla välineellä, joka pystyy tallentamaan kuvan kemiallisesti tai sähköisesti.

Pysyvässä kamerassa käytettävän objektiivin, videokameran, kaukoputken, mikroskoopin tai muun laitteen välillä ei ole periaatteessa suurta eroa, mutta yksityiskohtainen suunnittelu ja rakenne ovat erilaiset. Objektiivi voi olla kiinteästi kiinnitetty kameraan tai se voi olla vaihdettavissa objektiivien kanssa, joiden polttoväli, aukot ja muut ominaisuudet ovat erilaisia.

Vaikka periaatteessa yksinkertainen kupera linssi riittää, käytännössä vaaditaan useista optisista linssielementteistä koostuva yhdistelmälinssi korjaamaan (niin paljon kuin mahdollista) monien esiintyvien optisten aberraatioiden. Joissakin linssijärjestelmissä on joitain poikkeavuuksia. Linssisuunnittelijan tehtävänä on tasapainottaa ne ja tuottaa malli, joka sopii valokuvauskäyttöön ja mahdollisesti massatuotantoon.

Tyypillisiä suoraviivaisia ​​linssejä voidaan pitää "paranneltuina" reikälinsseinä ". Kuten kuvassa, nastareikäinen "linssi" on yksinkertaisesti pieni aukko, joka estää suurimman osan valonsäteistä, valitsemalla ihannetapauksessa yhden säteen kohteeseen jokaiselle kuva-anturin pisteelle. Pinhole-linsseissä on muutama vakava rajoitus:

Nastareikäkamera, jolla on suuri aukko, on epäselvä, koska jokainen pikseli on olennaisesti aukon rajoitin, joten sen koko ei ole pienempi kuin aukon koko (kolmas kuva). Pikseli on ilmaisimen alue, joka altistuu valolle kohteen pisteestä.

Nastareiän pienentäminen parantaa resoluutiota (rajaan saakka), mutta vähentää sieppaaman valon määrää.

Reiän kutistuminen ei tietyssä vaiheessa paranna resoluutiota diffraktiorajan takia. Tämän rajan ylittäminen, reiän pienentäminen tekee kuvasta epäterävämmän ja tummemman.

Käytännöllisiä linssejä voidaan pitää vastauksena kysymykseen: "Kuinka reikälinssiä voidaan muokata lisäämään valoa ja antamaan pienemmän pistekoon?" Ensimmäinen askel on laittaa yksinkertainen kupera linssi napojen reikään, jonka polttoväli on yhtä suuri kuin etäisyys filmitasoon (olettaen, että kamera ottaa kuvia kaukana olevista kohteista). Tämä sallii nastareiän avaamisen merkittävästi (neljäs kuva), koska ohut kupera linssi taivuttaa valonsäteitä suhteessa niiden etäisyyteen linssin akselista, säteet osuvat linssin keskustaan ​​läpi suoraan. Geometria on melkein sama kuin yksinkertaisella reikälinssillä, mutta sen sijaan, että sitä valaisee yksittäiset valonsäteet, jokainen kuvapiste valaistaan ​​keskittyneellä valonsäteiden "lyijykynällä".

Kameran linssi voi olla valmistettu useista elementeistä: yhdestä, kuten Box Brownien meniskilinssissä, yli 20: een monimutkaisemmissa zoomauksissa. Nämä elementit voivat itse muodostaa ryhmän linssejä, jotka on liimattu yhteen.

Etuosa on kriittinen koko kokoonpanon suorituskyvylle. Kaikissa nykyaikaisissa linsseissä pinta on päällystetty vähentämään kulumista, leimahtumista ja pinnan heijastavuutta sekä säätämään väritasapainoa. Aberraation minimoimiseksi kaarevuus säädetään yleensä siten, että tulokulma ja taitekulma ovat samat. Päälinssissä tämä on helppoa, mutta zoomissa on aina kompromissi.

Linssi tarkennetaan yleensä säätämällä etäisyyttä linssikokoonpanosta kuvatasoon tai siirtämällä objektiivikokoonpanoa. Suorituskyvyn parantamiseksi joissain linsseissä on nokkajärjestelmä, joka säätää ryhmien välistä etäisyyttä objektiivin tarkennettua. Valmistajat kutsuvat tätä eri asioiksi: Nikon kutsuu sitä CRC: ksi (lähietäisyyden korjaus); Canon kutsuu sitä kelluvaksi järjestelmäksi; ja Hasselblad ja Mamiya kutsuvat sitä FLE: ksi (kelluva linssielementti).

Lasi on yleisin objektiivielementtien rakentamiseen käytetty materiaali, koska sillä on hyvät optiset ominaisuudet ja naarmuuntumisenkestävyys. Käytetään myös muita materiaaleja, kuten kvartsilasi, fluoriitti, muovit, kuten akryyli (pleksilasi) ja jopa germanium- ja meteoritic-lasi. Muovit mahdollistavat vahvasti asfääristen linssielementtien valmistuksen, joita on vaikea tai mahdoton valmistaa lasissa ja jotka yksinkertaistavat tai parantavat linssien valmistusta ja suorituskykyä. Muoveja ei käytetä kaikkien ulompiin osiin, mutta halvimpiin linsseihin, koska ne naarmuuttavat helposti. Valettuja muovilinssejä on käytetty halvimpiin kertakäyttöisiin kameroihin monien vuosien ajan, ja niillä on ollut huono maine: laadukkaan optiikan valmistajat käyttävät yleensä eufemioita, kuten "optista hartsia". Moniin suosittujen valmistajien moderneihin, korkean suorituskyvyn (ja kalliisiin) linsseihin sisältyy kuitenkin valettuja tai asfäärisiä hybridi-elementtejä, joten ei ole totta, että kaikki muovisilla elementeillä varustetut linssit ovat heikkoa valokuvalaatua.

Vuoden 1951 USAF: n tarkkuustestauskaavio on yksi tapa mitata linssin erotuskyky. Materiaalin, pinnoitteiden ja rakenteen laatu vaikuttavat erottelukykyyn. Objektiivin resoluutiota rajoittaa viime kädessä diffraktio, ja hyvin harvat valokuvaobjektiivit lähestyvät tätä resoluutiota. Onesia, joita niin kutsutaan "diffraktiorajoittuneiksi", ovat yleensä erittäin kalliita.

Nykyään suurin osa linsseistä on päällystetty linssin soihdun ja muiden ei-toivottujen vaikutusten minimoimiseksi. Joissakin linsseissä on UV-päällyste, joka pitää ultraviolettivalon, joka voi pilata väriä. Useimmat nykyajan optiset sementit lasielementtien sitomiseksi estävät myös UV-valon, mikä poistaa UV-suodattimen tarpeen. UV-valokuvaajien on etsittävä linssejä, joissa ei ole sementtiä tai pinnoitteita.

Objektiivissa on useimmiten aukon säätömekanismi, yleensä irisikalvo, joka ohittaa läpikäyvän valon määrää. Varhaisissa kameramalleissa käytettiin pyörivää levyä tai liukusäädintä, jossa oli erikokoisia reikiä. Näitä Waterhouse-pysäkkejä voi silti löytää nykyaikaisilta erikoistuneilta linsseiltä. Suljin, joka säätelee aikaa, jonka kuluessa valoa voi kulkea, voidaan asentaa linssikokoonpanoon (kuvanlaadun parantamiseksi), kameraan tai jopa, harvoin, linssin eteen. Jotkut kamerat, joissa objektiivissa on lehtiikkunat, jättävät aukon pois, ja suljin toimii kaksinkertaisesti.

Tällä sivulla voit ladata ilmaisia ​​PNG-kuvia: Kameran linssin PNG-kuvat ilmaiseksi