Ένας φακός κάμερας (επίσης γνωστός ως φωτογραφικός φακός ή φωτογραφικός στόχος) είναι ένας οπτικός φακός ή ένα συγκρότημα φακών που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ένα σώμα και μηχανισμό κάμερας για τη δημιουργία εικόνων αντικειμένων είτε σε φωτογραφική μεμβράνη είτε σε άλλα μέσα ικανά να αποθηκεύουν μια εικόνα χημικά ή ηλεκτρονικά.

Καμία αρχή δεν υπάρχει μεγάλη διαφορά μεταξύ ενός φακού που χρησιμοποιείται για μια ακίνητη κάμερα, μια βιντεοκάμερα, ένα τηλεσκόπιο, ένα μικροσκόπιο ή άλλη συσκευή, αλλά ο λεπτομερής σχεδιασμός και κατασκευή είναι διαφορετικός. Ένας φακός μπορεί να στερεωθεί μόνιμα σε μια κάμερα ή μπορεί να είναι εναλλάξιμος με φακούς διαφορετικών εστιακών μηκών, οπών και άλλων ιδιοτήτων.

Ενώ κατ 'αρχήν αρκεί ένας απλός κυρτός φακός, στην πράξη απαιτείται ένας σύνθετος φακός που αποτελείται από έναν αριθμό οπτικών στοιχείων φακού για τη διόρθωση (όσο το δυνατόν περισσότερο) των πολλών οπτικών παρεκκλίσεων που προκύπτουν. Ορισμένες εκτροπές θα υπάρχουν σε οποιοδήποτε σύστημα φακών. Είναι καθήκον του σχεδιαστή φακών να τα ισορροπήσει και να δημιουργήσει ένα σχέδιο κατάλληλο για φωτογραφική χρήση και πιθανώς μαζική παραγωγή.

Οι τυπικοί ευθύγραμμοι φακοί μπορούν να θεωρηθούν ως "βελτιωμένοι" φακοί "οπών". Όπως φαίνεται, ένας "φακός" με μια τρύπα είναι απλώς ένα μικρό άνοιγμα που εμποδίζει τις περισσότερες ακτίνες φωτός, επιλέγοντας ιδανικά μια ακτίνα στο αντικείμενο για κάθε σημείο του αισθητήρα εικόνας. Οι φακοί Pinhole έχουν μερικούς σοβαρούς περιορισμούς:

Μια κάμερα με οπές με μεγάλο διάφραγμα είναι θολή επειδή κάθε εικονοστοιχείο είναι ουσιαστικά η σκιά του στοπ διαφράγματος, οπότε το μέγεθός του δεν είναι μικρότερο από το μέγεθος του ανοίγματος (τρίτη εικόνα). Εδώ ένα εικονοστοιχείο είναι η περιοχή του ανιχνευτή που εκτίθεται στο φως από ένα σημείο στο αντικείμενο.

Το μικρότερο άνοιγμα της βελόνας βελτιώνει την ανάλυση (έως ένα όριο), αλλά μειώνει την ποσότητα φωτός που συλλαμβάνεται.

Σε ένα ορισμένο σημείο, η συρρίκνωση της οπής δεν βελτιώνει την ανάλυση λόγω του ορίου περίθλασης. Πέρα από αυτό το όριο, κάνοντας την τρύπα μικρότερη καθιστά την εικόνα θαμπά καθώς και πιο σκοτεινή.

Οι πρακτικοί φακοί μπορούν να θεωρηθούν ως απάντηση στην ερώτηση: "Πώς μπορεί να τροποποιηθεί ένας φακός με οπές για να δέχεται περισσότερο φως και να δίνει μικρότερο μέγεθος κηλίδας;". Ένα πρώτο βήμα είναι να τοποθετήσετε έναν απλό κυρτό φακό στην καρφίτσα με εστιακό μήκος ίσο με την απόσταση από το επίπεδο του φιλμ (υποθέτοντας ότι η κάμερα θα τραβήξει φωτογραφίες από μακρινά αντικείμενα). Αυτό επιτρέπει στο άνοιγμα της τρύπας σημαντικά (τέταρτη εικόνα) επειδή ένας λεπτός κυρτός φακός κάμπτει τις ακτίνες φωτός ανάλογα με την απόστασή τους προς τον άξονα του φακού, με ακτίνες να χτυπούν το κέντρο του φακού που διέρχεται ευθεία. Η γεωμετρία είναι σχεδόν ίδια με έναν απλό φακό με οπές, αλλά αντί να φωτίζεται από μεμονωμένες ακτίνες φωτός, κάθε σημείο εικόνας φωτίζεται από ένα εστιασμένο "μολύβι" ακτίνων φωτός.

Ένας φακός κάμερας μπορεί να κατασκευαστεί από διάφορα στοιχεία: από ένα, όπως στον φακό μηνίσκου του Box Brownie, έως πάνω από 20 στα πιο περίπλοκα ζουμ. Αυτά τα στοιχεία μπορεί τα ίδια να περιλαμβάνουν μια ομάδα φακών τσιμεντοποιημένων μαζί.

Το μπροστινό στοιχείο είναι κρίσιμο για την απόδοση ολόκληρου του συγκροτήματος. Σε όλους τους σύγχρονους φακούς η επιφάνεια είναι επικαλυμμένη για να μειώσει την τριβή, τη φωτοβολίδα και την ανάκλαση της επιφάνειας και για να ρυθμίσει την ισορροπία χρώματος. Για να ελαχιστοποιηθεί η εκτροπή, η καμπυλότητα ρυθμίζεται συνήθως έτσι ώστε η γωνία πρόσπτωσης και η γωνία διάθλασης να είναι ίσες. Σε έναν πρωταρχικό φακό αυτό είναι εύκολο, αλλά σε ένα ζουμ υπάρχει πάντα ένας συμβιβασμός.

Ο φακός συνήθως εστιάζεται ρυθμίζοντας την απόσταση από το συγκρότημα φακών στο επίπεδο εικόνας ή μετακινώντας στοιχεία του συγκροτήματος φακών. Για τη βελτίωση της απόδοσης, ορισμένοι φακοί διαθέτουν σύστημα έκκεντρου που ρυθμίζει την απόσταση μεταξύ των ομάδων καθώς εστιάζεται ο φακός. Οι κατασκευαστές το αποκαλούν διαφορετικά πράγματα: η Nikon το αποκαλεί CRC (διόρθωση από κοντά). Η Canon το αποκαλεί πλωτό σύστημα. και οι Hasselblad και Mamiya το αποκαλούν FLE (στοιχείο αιωρούμενου φακού).

Το γυαλί είναι το πιο κοινό υλικό που χρησιμοποιείται για την κατασκευή στοιχείων φακού, λόγω των καλών οπτικών ιδιοτήτων του και της αντοχής στο ξύσιμο. Χρησιμοποιούνται επίσης και άλλα υλικά, όπως γυαλί χαλαζία, φθορίτης, πλαστικά όπως ακρυλικό (Plexiglass), ακόμη και γερμανικό και μετεωριτικό γυαλί. Τα πλαστικά επιτρέπουν την κατασκευή ισχυρών ασφαιρικών στοιχείων φακού τα οποία είναι δύσκολο ή αδύνατο να κατασκευαστούν σε γυαλί και τα οποία απλοποιούν ή βελτιώνουν την κατασκευή και την απόδοση των φακών. Τα πλαστικά δεν χρησιμοποιούνται για τα πιο απομακρυσμένα στοιχεία εκτός από τους φθηνότερους φακούς καθώς γρατσουνίζουν εύκολα. Οι χυτοί πλαστικοί φακοί έχουν χρησιμοποιηθεί για τις φθηνότερες κάμερες μιας χρήσης για πολλά χρόνια και έχουν αποκτήσει κακή φήμη: οι κατασκευαστές οπτικών ποιότητας τείνουν να χρησιμοποιούν ευφημισμούς όπως η "οπτική ρητίνη". Ωστόσο, πολλοί σύγχρονοι, υψηλής απόδοσης (και υψηλών τιμών) φακοί από δημοφιλείς κατασκευαστές περιλαμβάνουν χυτά ή υβριδικά ασφαιρικά στοιχεία, οπότε δεν είναι αλήθεια ότι όλοι οι φακοί με πλαστικά στοιχεία είναι χαμηλής φωτογραφικής ποιότητας.

Το διάγραμμα δοκιμής ανάλυσης USAF του 1951 είναι ένας τρόπος μέτρησης της ισχύος ανάλυσης ενός φακού. Η ποιότητα του υλικού, των επικαλύψεων και της κατασκευής επηρεάζει την ανάλυση. Η ανάλυση του φακού περιορίζεται τελικά από τη διάθλαση και πολύ λίγοι φωτογραφικοί φακοί πλησιάζουν αυτήν την ανάλυση. Τα άτομα που ονομάζονται «περιορισμένη περίθλαση» και είναι συνήθως εξαιρετικά ακριβά.

Σήμερα, οι περισσότεροι φακοί είναι πολυ-επικαλυμμένοι για να ελαχιστοποιηθεί η αναλαμπή φακού και άλλα ανεπιθύμητα εφέ. Ορισμένοι φακοί έχουν επίστρωση UV για να διατηρήσουν το υπεριώδες φως που θα μπορούσε να χρωματίσει το χρώμα. Τα περισσότερα σύγχρονα οπτικά τσιμέντα για συγκόλληση γυάλινων στοιχείων εμποδίζουν επίσης την υπεριώδη ακτινοβολία, αναιρώντας την ανάγκη για φίλτρο UV. Οι φωτογράφοι UV πρέπει να καταβάλουν κάθε δυνατή προσπάθεια για να βρουν φακούς χωρίς τσιμέντο ή επιστρώσεις.

Ένας φακός θα έχει συνήθως έναν μηχανισμό ρύθμισης διαφράγματος, συνήθως ένα διάφραγμα ίριδας, για τη ρύθμιση της ποσότητας φωτός που περνά. Στα πρώιμα μοντέλα κάμερας χρησιμοποιήθηκε περιστρεφόμενη πλάκα ή ρυθμιστικό με οπές διαφορετικού μεγέθους. Αυτές οι στάσεις Waterhouse ενδέχεται να βρίσκονται ακόμα σε μοντέρνους, εξειδικευμένους φακούς. Ένα κλείστρο, για ρύθμιση του χρόνου κατά τον οποίο μπορεί να περάσει το φως, μπορεί να ενσωματωθεί στο συγκρότημα φακών (για εικόνες καλύτερης ποιότητας), μέσα στην κάμερα, ή ακόμα και σπάνια μπροστά από το φακό. Ορισμένες κάμερες με ρολά φύλλων στον φακό παραλείπουν το διάφραγμα και το κλείστρο έχει διπλή λειτουργία.

Σε αυτήν τη σελίδα μπορείτε να κατεβάσετε δωρεάν εικόνες PNG: Δωρεάν λήψη φωτογραφιών PNG φακού κάμερας