Как кино служит человеку

Чтобы хорошо понять причину этого явления, надо вспомнить о том, как распространяются лучи света.

Повседневные наблюдения убеждают нас в том, что свет распространяется прямолинейно. Вспомните, например, как иногда солнце, скрытое облаками, пронизывает их прямыми, ясно видимыми пучками лучей.

Но всегда ли лучи света прямолинейны? Оказывается, не всегда.

Проделайте, например, такой опыт.

В ставне, плотно прикрывающем окно вашей комнаты, сделайте небольшое отверстие. Луч света, пройдя сквозь это отверстие, «прочертит» в тёмной комнате прямолинейный след. Но поместите на пути луча банку с водой, и вы увидите, что луч, попав в воду, изменит своё направление, или, как говорят, преломится (рис. 6).

Таким образом, преломление световых лучей можно наблюдать тогда, когда они попадают в другую среду. Так, пока лучи идут в воздухе, они прямолинейны. Но как только на их пути встречается какая-то другая среда, например вода, свет преломляется.

Вот такое же преломление испытывает луч света и в том случае, когда он проходит через двояковыпуклое увеличительное стекло. При этом линза собирает световые лучи в узкий заострённый пучок (этим, кстати сказать, и объясняется то, что с помощью увеличительного стекла, собирающего лучи света в узкий пучок, можно на солнце поджечь папиросу, бумагу и пр.).

Но почему же линза увеличивает изображение предмета?

А вот почему. Посмотрите невооружённым глазом на какой-нибудь предмет, например на лист дерева. Лучи света отражаются от листа и сходятся в вашем глазу. Теперь поместите между глазом и листом двояковыпуклую линзу. Световые лучи, проходя через линзу, будут преломляться (рис. 7). Однако человеческому глазу они не кажутся ломаными. Наблюдатель по-прежнему ощущает прямолинейность лучей света. Он как бы продолжает их дальше, за линзу (см. пунктирные линии на рис. 7), и предмет, наблюдаемый через двояковыпуклую линзу, кажется наблюдателю увеличенным!

Ну, а что произойдёт, если лучи света, вместо того, чтобы попасть в глаз наблюдателя, будут продолжены дальше? После пересечения в одной точке, называемой фокусом линзы, лучи вновь разойдутся. Если на их пути поставить зеркало, мы увидим в нём увеличенное изображение того же листа (рис. 8). Однако оно представится нам уже в перевёрнутом виде. И это вполне понятно. Ведь после пересечения в фокусе линзы световые лучи идут дальше в том же прямолинейном направлении. Естественно, что при этом лучи от верхушки листа направляются вниз, а лучи, идущие от его основания, отразятся в верхней части зеркала.

Рис. 7. Проходя через линзу, световые лучи преломляются. Однако наблюдателю они не кажутся ломаными. Поэтому и предмет, наблюдаемый через двояковыпуклую линзу, кажется увеличенным.

Рис. 8. После пересечения в фокусе линзы световые лучи идут дальше, в том же прямолинейном направлении. Мы увидим в зеркале изображение того же листа, но в увеличенном и обратном виде.

Вот это свойство двояковыпуклой линзы — способность собирать лучи света в одной точке — и используется в фотографическом аппарате.

4. СВЕТ-ХУДОЖНИК

Поместите двояковыпуклую линзу в отверстие, сделанное в стенке небольшого ящика. Внутри ящика, на его противоположной стенке, появится перевёрнутое изображение того предмета, к которому обращена линза. Если сделать одну из стенок, например стенку с линзой, подвижной, то можно найти такое её положение, при котором изображение в ящике получится удивительно отчётливым.

Фотографический аппарат очень напоминает по своему устройству описанный ящик.

Существует много типов фотографических аппаратов; они отличаются друг от друга размерами, формой, устройством. Но общие принципы устройства и основные части у всех фотографических аппаратов примерно одинаковы. Каждый фотоаппарат состоит из светонепроницаемой коробки (рис. 9), так называемой камеры, на передней стенке которой находится двояковыпуклая линза или несколько линз, собранных в металлической трубке — оправе. При фотографировании трубка с линзами всегда направлена на снимаемый предмет — объект; поэтому она называется объективом. В заднюю стенку коробки вделано матовое стекло; на нём, как на экране, получается изображение снимаемого предмета.

С помощью специальных винтов объектив фотоаппарата может перемещаться, отодвигаясь от матового стекла или приближаясь к нему. Чтобы облегчить передвижение объектива, боковые стенки аппарата часто делаются в виде гармоники из тонкой кожи или плотной материи, непроницаемой для света.

Рис. 9. Простейшая схема устройства фотографического аппарата.

Как производится фотографирование? Прежде всего, передвигая переднюю стенку, аппарат наводят на фокус, то-есть получают на матовом стекле наиболее чёткое изображение снимаемого предмета.

Теперь задача состоит в том, чтобы «удержать» полученное световое изображение на долгое время. Это достигается с помощью светочувствительных пластинок.