望遠鏡とカメラの仕組みについて

光学機器で有名な望遠鏡とカメラは、物体を観察する際に利用できます。

そして望遠鏡は、カメラのレンズとして機能しています。

口径の大きな対物レンズが凸レンズ、口径が小さい接眼レンズが凹レンズの場合は、

正立像です（ガリレオ式望遠鏡です）。

接眼レンズを凸レンズにすると、倒立像になります（ケプラー式望遠鏡です）。

さらにカメラは、光を集めて一点に像を結ぶます。

望遠鏡の仕組みについて

望遠鏡は、遠くのモノを拡大して見る装置です。

別名は、遠眼鏡、電波望遠鏡、radio telescopeなどです。

 

遠くの物体からの光は平行光として集光されます。

そして平行光は、肉眼に入っていきます（実像です）。

ちなみに実像は、凸レンズの焦点の外に物体を置くとできる

屈折や反射された光線が実際に集まって作る像です。

平行光の無限遠にある虚像を観察する事ができます。

ちなみに虚像は、レンズで屈折や反射された光線が実際には像に集まらないが、

光線を逆向きに延長すると集まって作る像です。

つまり、対物レンズと接眼レンズの焦点距離の比になります。

カメラの仕組みについて

カメラは、映像を撮影する為の装置です。

別名は、写真機、映画撮影機などです。

 

レンズによって物体の像を結像します。

結像してフィルムを焼き付けたり、

CCDイメージセンサ（固体撮像素子です）である撮像素子に記録させます。

そして写真のピンぼけは、撮像面と像面が一致していないからです。

しかし、人間の肉眼や光学解像度によって被写界深度の範囲があります。

ちなみに被写界深度は、写真撮影でピントを合わせた

部分の前後のピントが合っている風に見える範囲です。

絞りによって深くできます。

 

撮像面は、光エネルギーを記録できます。

像面の照度と撮影時間が十分な大きさを維持する事で、綺麗な写真が撮影できます。

撮影時間（シャッタースピードを遅くする事です）を長くする事で、

被写体やカメラがブレる事があります。

皿に、照度が必要です。

しかし、照度を大きくする為に絞りを開くと、被写界深度が浅くなってしまいます。

つまり、被写体に応じて調節する事が重要です。