الباب الأول
النظرية الأولية للتصوير الضوئي
نشأت الفكرة الأولية لآلة التصوير عن نظرية الصندوق ذى الثقب ، فآلة التصوير في أبسط صورها لا تتعدى كونها صندوقاً محكماً في مقدمته ثقب (Pin hall camera) أى آلة التصوير ذات ثقب الدبوس » . . . ويتكون المصورة نتيجة لخروج الأشعة الضوئية من الأجسام التي تقع أمام الصندوق و تمر خلال الثقب وتكون صورة للجسم على السطح المقابل للثقب . وتكون الصورة مقلوبة فيظهر أسفل الجسم في الجزء الأعلى من الصورة ويظهر مين الجسم في الجهة اليسرى من الصورة . ويمكن التحكم في حجم الصورة بزيادة امتداد الصندوق ، فاذا تساوت المسافة بين الجسم والثقب مع والصورة كانت أبعاد الصورة مساوية لأبعاد الجسم تماماً ( شكل ١ ) وإن قلت المسافة بين الثقب والصورة عن المسافة بين الجسم والثقب ظهرت أبعاد الصورة أصغر من أبعاد الجسم .
و يمكن أ أن تقدر أبعاد الصورة حسب القانون التالي : البعد بين الثقب والصورة أبعاد الصورة = أبعاد الجسم × البعد بين فمثلا إذا افترضنا أن الجسم طوله ١٠٠ ، وأن طول الصندوق ( أى البعد بين الثقب والصورة ) = ١٠ . سم وأن البعد بين الجسم والثقب = ٢٠٠ سم فيحسب طول الصورة إذن كالآتى : سم
× ۱۰۰ = طول الصورة ه سم و نفهم مما يتقدم أنه كلما صغرت أنه كلما صغرت المسافة بين الثقب والصورة أى عمق الصندوق صغرت الصورة .
فاذا قلنا من طول الصندوق ، فالمشاهد أن الصورة تزداد استضاءة رغم عدم إجراء أى تغيير فى اتساع الثقب المار منه الأشعة ، وهذا بديهي إذ أن كمية الضوء التي كونت الصورة الكبيرة فى الحالة الأولى هي نفسها التي كونت الصورة الصغيرة فى الحالة الثانية ، فمن البديهي أن تزيد شدة استضاءة الصورة إذا تركز الضوء فى مساحة أصغر .
وينطبق على تلك الحالة قانون التربيع العكسى إذ تتناسب شدة استضاءة الصورة تناسباً عكسياً مع مربع المسافة بين الثقب والسطح المقابل ، فاذا كان طول الصندوق أى المسافة بين الثقب والسطح المقابل مساوياً عشرة سنتيمترات ورمز نا لشدة استضاءة الصورة بالرمز (س) ثم جعلنا طول الصندوق خمسة سنتيمترات ( مع بقاء قطر الثقب ثابتاً ) فان شدة استضاءة الصورة تزيد وتصبح ( ٤ س ) .
بناء على المشاهدات السابقة فكر الباحثون في إدخال تحسينات على الصندوق ذي الثقب ، إذ لوحظ أن الثقب لا يسمح إلا بمقدار ضئيل جداً من الضوء بالمرور خلاله ، فاذا وسع الثقب قلت درجة وضوح التفاصيل ، إذ باتساعه نجد أن كل نقطة ضوئية صادرة من الجسم تمثلها على الصورة دائرة
ضوئية مختلطة ( شكل ۲) وحينئذ فكروا في الاستعاضة عن توسيع الثق بوضع عادسة وقد اقتضى وضع العدسات إجراء بعض تغييرات في شكل الصندوق فمن جانب استعيض عن ظهر الصندوق بزجاج مصنفر ground glassحی مكن مشاهدة الصورة وضبطها فى بؤرة العدسة ، ومن جانب آخر وجاء أن العدسات البسيطة المجمعة بشكلها البدائى مليئة بالعبوب البصرية ، فاقتضى الأمر إجراء تحسينات فيها ، كما أنه لا بد من التحكم في الوقت الذى . فيه بمرور الضوء فجهز غالق لآلة التصوير ( Shutter ) ، وهكذا جرت - التحسينات تباعاً فى أنواع آلات التصوير حتى وصلت إلى الأشكال التي نراها حديثاً . يسمح فب الوقت الذى كانت تتقدم فيه الأبحاث لتحسين الآلة نفسها كانت
نجري تجارب وأبحاث أخرى للوصول إلى الأسطح الحساسة للضوء التي يمكن
تسجيل الصورة الضوئية عليها . وتوالت فيها التحسينات أيضاً حتى وصلت إلى الشكل التقدم الذي نراه الآن .
النظرية الأولية للتصوير الضوئي
نشأت الفكرة الأولية لآلة التصوير عن نظرية الصندوق ذى الثقب ، فآلة التصوير في أبسط صورها لا تتعدى كونها صندوقاً محكماً في مقدمته ثقب (Pin hall camera) أى آلة التصوير ذات ثقب الدبوس » . . . ويتكون المصورة نتيجة لخروج الأشعة الضوئية من الأجسام التي تقع أمام الصندوق و تمر خلال الثقب وتكون صورة للجسم على السطح المقابل للثقب . وتكون الصورة مقلوبة فيظهر أسفل الجسم في الجزء الأعلى من الصورة ويظهر مين الجسم في الجهة اليسرى من الصورة . ويمكن التحكم في حجم الصورة بزيادة امتداد الصندوق ، فاذا تساوت المسافة بين الجسم والثقب مع والصورة كانت أبعاد الصورة مساوية لأبعاد الجسم تماماً ( شكل ١ ) وإن قلت المسافة بين الثقب والصورة عن المسافة بين الجسم والثقب ظهرت أبعاد الصورة أصغر من أبعاد الجسم .
و يمكن أ أن تقدر أبعاد الصورة حسب القانون التالي : البعد بين الثقب والصورة أبعاد الصورة = أبعاد الجسم × البعد بين فمثلا إذا افترضنا أن الجسم طوله ١٠٠ ، وأن طول الصندوق ( أى البعد بين الثقب والصورة ) = ١٠ . سم وأن البعد بين الجسم والثقب = ٢٠٠ سم فيحسب طول الصورة إذن كالآتى : سم
× ۱۰۰ = طول الصورة ه سم و نفهم مما يتقدم أنه كلما صغرت أنه كلما صغرت المسافة بين الثقب والصورة أى عمق الصندوق صغرت الصورة .
فاذا قلنا من طول الصندوق ، فالمشاهد أن الصورة تزداد استضاءة رغم عدم إجراء أى تغيير فى اتساع الثقب المار منه الأشعة ، وهذا بديهي إذ أن كمية الضوء التي كونت الصورة الكبيرة فى الحالة الأولى هي نفسها التي كونت الصورة الصغيرة فى الحالة الثانية ، فمن البديهي أن تزيد شدة استضاءة الصورة إذا تركز الضوء فى مساحة أصغر .
وينطبق على تلك الحالة قانون التربيع العكسى إذ تتناسب شدة استضاءة الصورة تناسباً عكسياً مع مربع المسافة بين الثقب والسطح المقابل ، فاذا كان طول الصندوق أى المسافة بين الثقب والسطح المقابل مساوياً عشرة سنتيمترات ورمز نا لشدة استضاءة الصورة بالرمز (س) ثم جعلنا طول الصندوق خمسة سنتيمترات ( مع بقاء قطر الثقب ثابتاً ) فان شدة استضاءة الصورة تزيد وتصبح ( ٤ س ) .
بناء على المشاهدات السابقة فكر الباحثون في إدخال تحسينات على الصندوق ذي الثقب ، إذ لوحظ أن الثقب لا يسمح إلا بمقدار ضئيل جداً من الضوء بالمرور خلاله ، فاذا وسع الثقب قلت درجة وضوح التفاصيل ، إذ باتساعه نجد أن كل نقطة ضوئية صادرة من الجسم تمثلها على الصورة دائرة
ضوئية مختلطة ( شكل ۲) وحينئذ فكروا في الاستعاضة عن توسيع الثق بوضع عادسة وقد اقتضى وضع العدسات إجراء بعض تغييرات في شكل الصندوق فمن جانب استعيض عن ظهر الصندوق بزجاج مصنفر ground glassحی مكن مشاهدة الصورة وضبطها فى بؤرة العدسة ، ومن جانب آخر وجاء أن العدسات البسيطة المجمعة بشكلها البدائى مليئة بالعبوب البصرية ، فاقتضى الأمر إجراء تحسينات فيها ، كما أنه لا بد من التحكم في الوقت الذى . فيه بمرور الضوء فجهز غالق لآلة التصوير ( Shutter ) ، وهكذا جرت - التحسينات تباعاً فى أنواع آلات التصوير حتى وصلت إلى الأشكال التي نراها حديثاً . يسمح فب الوقت الذى كانت تتقدم فيه الأبحاث لتحسين الآلة نفسها كانت
نجري تجارب وأبحاث أخرى للوصول إلى الأسطح الحساسة للضوء التي يمكن
تسجيل الصورة الضوئية عليها . وتوالت فيها التحسينات أيضاً حتى وصلت إلى الشكل التقدم الذي نراه الآن .
تعليق