Γιατί ένας κυκλικός φακός παράγει μια ορθογώνια εικόνα;

Φαίνεται δίκαιο να κόψουμε ένα ορθογώνιο από τον κύκλο γιατί, ενώ χάνουμε κρίσιμες φωτογραφικές πληροφορίες, δεν έχει μεγάλη αισθητική αξία. Το ορθογώνιο χωρίς τις θολές άκρες είναι σίγουρα πιο ελκυστικό.

Το φως πέφτει σε έναν κύκλο, αλλά η σκιά που παράγεται είναι ένα ορθογώνιο. Γιατί συμβαίνει αυτό; Είναι για λόγους τόσο αισθητικούς όσο και πρακτικούς — λόγους που συμμορφώνονται τόσο με την επιστήμη όσο και με τα έθιμα.

Γιατί οι κυκλικοί φακοί

Ο μοναδικός σκοπός ενός φακού είναι να συγκλίνει το φως. Τα αντικείμενα που κατοικούν στο οπτικό πεδίο που θέλετε να καταγράψετε αντανακλούν το φως του Ήλιου ή το τεχνητό φως στον φακό της κάμερας. Στη συνέχεια, η κάμερα λυγίζει και εστιάζει αυτές τις ακτίνες φωτός προς μια μικρή περιοχή που ευθυγραμμίζεται με το κέντρο της.

Η ποιότητα μιας εικόνας, η οποία καθορίζεται κυρίως από τη φωτεινότητα και την ευκρίνειά της, είναι ανάλογη με την ποσότητα φωτός που απορροφά ο φακός. Ο καλύτερος φακός είναι αυτός που απορροφά όσο το δυνατόν περισσότερο φως που αντανακλάται από το οπτικό που βλέπει. Ένας τέτοιος φακός δημιουργεί άψογες εικόνες, ακόμη και όταν τα αντικείμενα είναι αμυδρά. Στην πραγματικότητα, οι κόρες των ματιών μας διαστέλλονται σε σκοτεινά περιβάλλοντα για να αυξήσουν την περιοχή και επομένως την απορρόφηση του φωτός.

Η φύση απέχει πολύ από το να είναι τέλεια, αλλά σίγουρα είναι φειδωλή και επομένως εντυπωσιακά αποτελεσματική. σπάνια σπαταλά πόρους. (Σπάνια και όχι πάντα επειδή, για παράδειγμα, μια καμηλοπάρδαλη έχει ένα άσκοπα κυκλωμένο πεπτικό σύστημα.) Δεν αποτελεί λοιπόν έκπληξη γιατί ο κυρτός φακός που χρησιμοποιεί το ανθρώπινο μάτι για να συγκλίνει το φως στον αμφιβληστροειδή είναι κυκλικός. Οι οπτικοί ανακάλυψαν πριν από πολύ καιρό ότι το βέλτιστο σχήμα που μεγιστοποιεί την απορρόφηση είναι ο κύκλος.

Συντελεστές:Piotr Krzeslak / Shutterstock

Οι ορθογώνιοι φακοί αποδοκιμάζονται απλώς και μόνο επειδή η χρήση τους συνεπάγεται τη θυσία της απορρόφησης, επομένως της φωτεινότητας και της ευκρίνειας, και επομένως της ποιότητας της εικόνας. Επιπλέον, οι εικόνες που παράγονται από έναν ορθογώνιο φακό ποικίλλουν ανάλογα με τον προσανατολισμό του φακού, ενώ οι εικόνες που δημιουργούνται από έναν κυκλικό φακό προφανώς όχι. Ωστόσο, ο επιστημονικός λόγος δεν είναι ο μόνος λόγος για τον οποίο οι κάμερες χρησιμοποιούν κυκλικό φακό. Η χρήση ενός κύκλου είναι πολύ πιο πρακτική από τη χρήση ενός ορθογώνιου φακού. Ένας κυκλικός φακός είναι πολύ φθηνότερος στην κατασκευή, για τον απλό λόγο ότι είναι ο ευκολότερος για την κατασκευή. Σε σύγκριση με έναν ορθογώνιο φακό, ένας κυκλικός φακός είναι πολύ πιο εύκολο να μετακινηθεί, να περιστραφεί και να γυαλιστεί.

Κάποιος μπορεί να υποστηρίξει ότι τα γυαλιά οράσεως στερεώνονται με ορθογώνιους φακούς, αλλά οι φακοί που είναι ορθογώνιοι, εξαγωνικοί ή οποιουδήποτε άλλου σχήματος που μπορεί να ευχαριστήσει τον ιδιότυπο εαυτό σας είναι στην πραγματικότητα σκαλισμένοι από μεγαλύτερους κυκλικούς φακούς. Τούτου λεχθέντος, αυτό που καθορίζει το σχήμα της εικόνας δεν είναι ο φακός, αλλά ο αισθητήρας.

Γιατί ένας τέτοιος φακός δημιουργεί ορθογώνιες εικόνες;

Οι ακτίνες φωτός συγκλίνονται από τον φακό στον αισθητήρα. Αυτός είναι ο μόνος σκοπός ενός φακού - να συγκλίνει το φως. Η υπόλοιπη εργασία – η κατασκευή της εικόνας – γίνεται από τον αισθητήρα. Ο αισθητήρας, παρά τη στρογγυλότητα του φακού, ήταν πάντα ορθογώνιος. Ο αισθητήρας στις παλιές κάμερες ήταν ορθογώνιο φιλμ, το οποίο ήταν ραμμένο σε άλλα φιλμ και η λωρίδα τυλίγονταν για να σχηματίσει μια ταινία. Σήμερα, ο αισθητήρας είναι ένα ορθογώνιο τσιπ, αυτό που ονομάζεται Επεξεργαστής Ψηφιακού Σήματος (DSP).

(Φωτογραφία:Wikimedia Commons και PxHere)

Θυμηθείτε ότι οι εικόνες είναι ορθογώνιες για λόγους που συμμορφώνονται τόσο με την επιστήμη όσο και με τα έθιμα. Ας ξεκινήσουμε με την επιστήμη. Ας υποθέσουμε ότι ο φακός συγκλίνει το φως σε έναν κυκλικό αισθητήρα. Το πρόβλημα είναι ότι η ποιότητα της εικόνας που παράγει ένας τέτοιος αισθητήρας χειροτερεύει καθώς απομακρυνόμαστε από το σημείο σύγκλισης. Η εικόνα είναι πιο λεπτή γύρω από το κέντρο, ενώ τα άκρα του κύκλου αντιπροσωπεύουν τις περιοχές που παρουσιάζουν τη χαμηλότερη ποιότητα — περιοχές που είναι πιο θαμπές, θαμπές και μουντζούρες.

Ο ένοχος είναι φυσικά ο φακός και όχι ο αισθητήρας. Συγκλίνει το φως προς το κέντρο, στερώντας έτσι τις άκρες του φωτός και επομένως της ποιότητας. Ωστόσο, δεν μπορούμε να απορρίψουμε έναν κυκλικό φακό για τους πρακτικούς λόγους που αναφέρθηκαν παραπάνω. είναι απλά το καλύτερο που μπορούμε να κάνουμε. Για να αποκτήσετε μια υπέροχη εικόνα, αυτό που στη συνέχεια πρέπει να τσιμπήσετε είναι ο αισθητήρας.

Φαίνεται δίκαιο να κόψουμε ένα ορθογώνιο από τον κύκλο γιατί, ενώ χάνουμε κρίσιμες φωτογραφικές πληροφορίες, δεν έχει μεγάλη αισθητική αξία. Το ορθογώνιο χωρίς τις θολές άκρες είναι σίγουρα πιο ελκυστικό. Είναι προφανώς πιο λογικό να εξαιρεθούν εντελώς οι ανεπιθύμητες περιοχές, αντί να τις συμπεριλάβουμε, κάτι που θα έβλαπτε την εμφάνιση της καλύτερης και πιο επιθυμητής περιοχής.

Επίσης, σήμερα, τα ηλεκτρονικά που αποτελούν έναν επεξεργαστή είναι χτισμένα σε κύβους ημιαγωγών. Το σκάλισμα ενός κύκλου είναι ένα αρκετά επίπονο έργο. Στην πραγματικότητα, το σκάλισμα διασφαλίζει τη σπατάλη υλικού που σχηματίζει τις άκρες του, καθώς μπορεί να τεμαχιστεί δυσανάλογα σε κύβους. Η μεγαλύτερη γκοφρέτα θα μπορούσε να κοπεί σε κύβους σε εξάγωνα, το βέλτιστο σχήμα για τη συσκευασία αντικειμένων. Γιατί αλλιώς πιστεύετε ότι οι κυψέλες των μελισσών είναι εξαγωνικές; Ωστόσο, αυτό καθιστά τη διαδικασία επίπονη, καθώς τα εξάγωνα μας αρνούνται την ευκολία να κόβουμε ευθεία. Ένα ορθογώνιο μπορεί να μην είναι το βέλτιστο σχήμα, αλλά μπορεί να κοπεί ευθεία και είναι σχεδόν αδύνατο να γίνει δυσανάλογα.

Αν και είναι εντελώς τυχαίο ότι η επιστήμη απλώς έτυχε να συμφωνεί με το έθιμο. Ο κύριος λόγος για τον οποίο οι πρώτοι αισθητήρες κατασκευάστηκαν σε ορθογώνιο σχήμα είναι ότι έχουμε συνηθίσει να βλέπουμε εικόνες σε ορθογώνια πλαίσια. Σε όλη την ιστορία, τα κυκλικά χαρτιά και οι καμβάδες έχουν βρεθεί να είναι τόσο σπάνια όσο το Big Foot. Οι ορθογώνιες εικόνες είναι πολύ πιο εκτεθειμένες ή περιεκτικές και επομένως είναι πιο διαισθητικές και ευχάριστες στην προβολή. Το γιατί οι κυκλικοί φακοί αναγκάστηκαν να παράγουν ορθογώνιες εικόνες είναι απλώς θέμα σύμβασης. Είναι μια παλιά συνήθεια που όχι απλά θα πεθάνει σκληρά, αλλά, όπως φαίνεται, δεν θα πεθάνει καθόλου.

(Φωτογραφία :Pixabay)

Τέλος, λάβετε υπόψη ότι οι ορθογώνιοι αισθητήρες δεν είναι πραγματικά καλύτεροι . Η παρακάτω εικόνα είναι μία από τις πολλές εικόνες που αποτελούν το άλμπουμ του Carl Stoermer. Περιέχει κυκλικές εικόνες που απαθανάτισε κρυφά ως κατάσκοπος γύρω από το Όσλο τον 19ο αιώνα με μια ασυνήθιστη κάμερα που χρησιμοποιούσε έναν εξελιγμένο κυκλικό αισθητήρα. Επισκεφτείτε αυτόν τον σύνδεσμο για να θαυμάσετε την άνευ προηγουμένου ευκρίνεια των εικόνων. Αυτό συμβαίνει επειδή ο αισθητήρας έχει περικόψει μόνο το κέντρο ή την καλύτερη περιοχή κάθε εικόνας. Αυτό είναι που εξακολουθεί να αναστατώνει τους λάτρεις των κυκλικών, πιο καθαρών εικόνων που ζουν άθελά τους σε έναν ορθογώνιο κόσμο. Ωστόσο, φανταστείτε πόσο περίεργη και δυσκίνητη θα ήταν η συρραφή, η δημιουργία και τελικά η πρόσβαση σε ένα κυκλικό άλμπουμ. Κανείς δεν αμφιβάλλει για την εντυπωσιακή ομορφιά τους, αλλά η δημιουργία μιας είναι τρομερά μη πρακτική και αντισυμβατική .

(Φωτογραφία :Δημόσιος Τομέας)