العوامل المؤثرة في قوة التحديد
تتأثر قوه التحديد بعاملين رئيسين هما العدسة والطبقة الحساسة . وسوف نتكلم الآن عن أثر العدسة في قوة التحديد ، على أن نرجي بيان أثر الطبقة الحماسة وعمليات الإظهار إلى أن نبدأ الحديث عن الطبقة الحساسة في الجزء الخاص بها .
أثر العدسة في قوة التحديد :
تجهز عدسات آلات التصوير كما تقدم - بحيث تصبح قادرة على مقاومة العيوب الطبيعية البصرية فى العدسات مثل عيب الزيغ اللونى Chromatic Aberration والزيغ الكبرى Spherical Aberration .. الخ . وقد ثبت عملياً أنه مهما كانت العدسة مصححة، فإنها لا تخلو من العيوب . فالنقطة الضوئية الصادرة من الجسم لن تنقلها العدسة كنقطة ضوئية في الصورة (شكل ٥٦ ) . بل تكون على الأقل من الوجهة النظرية - أشبه ببقعة ضوئية غير حادة Unsharp patch of light وحولها حلقات ضوئية نقل شدة استضائتها تدريجياً كلما بعدت عن مركز هذه البقعة. وتتوقف قوة التحديد في الصورة على مدى اتساع هذه البقعة الضوئية ، فكلما صغرت هذه البقعة زادت قوة التحديد . وهناك مسميات مختلفة لهذه البقعة الضوئية . فهي تسمى أحياناً بالدوائر الضوئية المختلطة Circles of Confusion أو بالقرص الضوئي أو النقطة المضادة Anti point .
و بفرض أن كان الجسم الذي ضبطت عليه المسافة مسطح تماماً ( أى ليس له بعد ثالث ) . فإن قطر هذه الدوائر الضوئية المختلطة يتوقف على العوامل التي light discs لاتر نبينها فيما يلى :
(أ) طول الموجة الضوئية :
إذ يقل قطر دائرة الاختلاط كلما قل طول الموجة . ويعني ذلك بتعبير آخر أن قطر دائرة الاختلاط يكون صغيراً نسبياً إذا كانت الأشعة الضوئية زرقاء . ( أو ما يقل عنها طولا ) ، وكبيراً إذا كانت الأشعة حمراء ( أو ما يزيد عنها طولا ) .
(ب) قطر فتحة العدسة :
إذ يقل قطر الدائرة المختلطة كلما زاد إتساع فتحة العدسة ، ويزيد . قطرها كلما ضاقت الفتحة ( شكل ٥٧ ) . وقد يبدو هذا الأمر غريباً بالنسبة للكثيرين ، وذلك لأن الاعتقاد السائد بين الأغلبية العظمى من المصورين هو أن قطر دائرة الاختلاط يقل كلما ضاقت فتحة العدسة ، وبالتالي لا بد وأن تزيد حدة الصور كلما ضاقت الفتحة. ومن ثم نرى أنه ينبغي علينا أن نقدم
تفسيرا لهذا التضارب .
يقل ظهور العيوب الطبيعية فى العدسات
( كما سبق أن بينا ) إذا كانت الفتحة ضيقة ، وهذا أمر يزيد من قوة التحديد ( علاوة على زيادته لعمق الميدان ) إلا أن للفتحة الضيقة تأثيراً آخر عكسياً من شأنه أن يقلل من قوة التحديد من جانب آخر ، إذ يتوقف قطر دائرة الاختلاط على الزاوية المحصورة بين أقصى شعاعين يمران خلال العدسة ففي ( الحالة ب شكل ٥٧ )
نرى أن الزاوية المحصورة بين هذين الشعاعين زاوية ضيقة مما يؤدى إلى زيادة قطر الدائرة المختلطة ، بينما يقل قطر الدائرة المختلطة إذا اتسعت الزاوية المحصورة بين هذين الشعاعين ( الحالة أشكل ٥٧) . ومن الجلي أن السبب في إتساع هذه الزاوية أو ضيقها هو قطر الفتحة، وبذلك نرى أن انساع الفتحة يزيد قوة التحديد من جانب آخر .
وتلخيصا لما سبق، يمكن القول : إن فتحة العدسة يتنازعها عاملان متضادان يؤثران في قوة التحديد ، فالعامل الأول يقرر أن ضيق فتحة الديا فراجم يزيد من قوة التحديد حيث يساعد على التغلب على العيوب البصرية في العدسات ، أما العامل الثاني فهو يقرر أن قوة التحديد نقل تبعاً لضيق فتحة العدسة. وحيث أن هناك قوتين متضادتين تؤثران فى قطر دائرة الاختلاط لذلك فاننا نجد أخيراً أن لكل عدسة فتحة متوسطة (لا هي بالضيقة ولا بالواسعة ) إذا استخدمت في أثناء التصوير أدت إلى أقصى ما يمكن الحصول عليه من حدة الصورة Sharpness of Image ، وتعرف هذه الفتحة المتوسطة باسم Optimum Aperture ، وقد تكون هذه الفتحة ٤ f أو ٥،٦ f أو ٨ f أو ١١ f أحياناً . . وكلما زادت درجة تصحيح العدسة وغاب القدر الأكبر من العيوب البصرية ، وجدنا أن هذه الفتحة المتوسطة تميل نحو الإتساع مثل ٤ f مثلاً (١). وعلى ذلك نجد أن العدسة المصححة المثالية هي تلك التي يرتبط أقصى حدة صورتها مع أقصى إتساع فتحتها .
وقد أجريت تجارب بمعرفة أقسام البحوث في مصانع (۲) لبيان العلاقة بين قوة التحديد والرقم البؤرى ( أى الفتحة النسبية Relative Aperture) في عدسات نالت قسطاً كبيراً من التصحيح ضد العيوب البصرية، وقد جاءت النتائج التي نبينها في الجدول التالي نقلا عن المصدر السابق ذكره .
(1) يذكر Harris Tuttle في المرجع التالي أن فتحة العدسة التي من شأنها أن تؤدى إلى أقصى حدة الصورة هى تلك التى نقل بمقدار وقفتان Two Stops عن أوسم فتحة العدسة ، فإن كانت أوسم فتحة = ٥ و ٤ f فإن أقصى حدة هذه الصورة تتحقق حين استخدام فتحة العدسة ٩ .f . وقد جاء ذلك في المرجع التالى :
Harris Tuttle, Identification news, Jon 1966, Vol. 15-16, No 12-1, Page. 9. Edwin Mutter-Leica Photography- August, 1957 ( ٢ )
ويمكن تقدير قوة التحديد حسابياً بمعادلة بسيطة بناء على معرفتنا للعاملين اللذين يقرران قوة التحديد وهما :
۱ - طول الموجة الضوئية ( ولنرمز لها بالحرف م ) .
٢ - الفتحة النسبية للعدسة ولنرمز لها ( ۱ : ف أى ١ على ف ) .
مثال ۱ : إذا افترضنا أن الأشعة الضوئية التي تمر خلال العدسة كانت زرقاء وطول موجتها ٠٠٠٥ ، ٠ من الملليمتر أى ( ٥ ر . ميكرون ) وأن الفتحة النسبية للعدسة = ۲:۱ ( أى أن النسبة بين قطر فتحة العدسة إلى بعدها البؤرى = ۱ : ۲ .
أى أن قوة التحديد تساوى ألف خط فى كل ملليمتر . ( ق . ت ۱۰۰۰ ١ مالی ) .
مثال ۲ : ما هى قوة التحديد إذا افترضنا بقاء طول الموجة الضوئية كما كانت في المثال السابق مع رقم بؤرى قدره ٤ f ?
أى أن قوة التحديد = ٥٠٠ خط في الملليمتر ( ق . ت / ٥٠٠ / ١ مللي). ومن ثم نرى بناء على المثالين السابقين أن قوة التحديد تزيد بزيادة إتساع فتحة العدسة بفرض بقاء طول الموجة الضوئية ثابتاً .
تتأثر قوه التحديد بعاملين رئيسين هما العدسة والطبقة الحساسة . وسوف نتكلم الآن عن أثر العدسة في قوة التحديد ، على أن نرجي بيان أثر الطبقة الحماسة وعمليات الإظهار إلى أن نبدأ الحديث عن الطبقة الحساسة في الجزء الخاص بها .
أثر العدسة في قوة التحديد :
تجهز عدسات آلات التصوير كما تقدم - بحيث تصبح قادرة على مقاومة العيوب الطبيعية البصرية فى العدسات مثل عيب الزيغ اللونى Chromatic Aberration والزيغ الكبرى Spherical Aberration .. الخ . وقد ثبت عملياً أنه مهما كانت العدسة مصححة، فإنها لا تخلو من العيوب . فالنقطة الضوئية الصادرة من الجسم لن تنقلها العدسة كنقطة ضوئية في الصورة (شكل ٥٦ ) . بل تكون على الأقل من الوجهة النظرية - أشبه ببقعة ضوئية غير حادة Unsharp patch of light وحولها حلقات ضوئية نقل شدة استضائتها تدريجياً كلما بعدت عن مركز هذه البقعة. وتتوقف قوة التحديد في الصورة على مدى اتساع هذه البقعة الضوئية ، فكلما صغرت هذه البقعة زادت قوة التحديد . وهناك مسميات مختلفة لهذه البقعة الضوئية . فهي تسمى أحياناً بالدوائر الضوئية المختلطة Circles of Confusion أو بالقرص الضوئي أو النقطة المضادة Anti point .
و بفرض أن كان الجسم الذي ضبطت عليه المسافة مسطح تماماً ( أى ليس له بعد ثالث ) . فإن قطر هذه الدوائر الضوئية المختلطة يتوقف على العوامل التي light discs لاتر نبينها فيما يلى :
(أ) طول الموجة الضوئية :
إذ يقل قطر دائرة الاختلاط كلما قل طول الموجة . ويعني ذلك بتعبير آخر أن قطر دائرة الاختلاط يكون صغيراً نسبياً إذا كانت الأشعة الضوئية زرقاء . ( أو ما يقل عنها طولا ) ، وكبيراً إذا كانت الأشعة حمراء ( أو ما يزيد عنها طولا ) .
(ب) قطر فتحة العدسة :
إذ يقل قطر الدائرة المختلطة كلما زاد إتساع فتحة العدسة ، ويزيد . قطرها كلما ضاقت الفتحة ( شكل ٥٧ ) . وقد يبدو هذا الأمر غريباً بالنسبة للكثيرين ، وذلك لأن الاعتقاد السائد بين الأغلبية العظمى من المصورين هو أن قطر دائرة الاختلاط يقل كلما ضاقت فتحة العدسة ، وبالتالي لا بد وأن تزيد حدة الصور كلما ضاقت الفتحة. ومن ثم نرى أنه ينبغي علينا أن نقدم
تفسيرا لهذا التضارب .
يقل ظهور العيوب الطبيعية فى العدسات
( كما سبق أن بينا ) إذا كانت الفتحة ضيقة ، وهذا أمر يزيد من قوة التحديد ( علاوة على زيادته لعمق الميدان ) إلا أن للفتحة الضيقة تأثيراً آخر عكسياً من شأنه أن يقلل من قوة التحديد من جانب آخر ، إذ يتوقف قطر دائرة الاختلاط على الزاوية المحصورة بين أقصى شعاعين يمران خلال العدسة ففي ( الحالة ب شكل ٥٧ )
نرى أن الزاوية المحصورة بين هذين الشعاعين زاوية ضيقة مما يؤدى إلى زيادة قطر الدائرة المختلطة ، بينما يقل قطر الدائرة المختلطة إذا اتسعت الزاوية المحصورة بين هذين الشعاعين ( الحالة أشكل ٥٧) . ومن الجلي أن السبب في إتساع هذه الزاوية أو ضيقها هو قطر الفتحة، وبذلك نرى أن انساع الفتحة يزيد قوة التحديد من جانب آخر .
وتلخيصا لما سبق، يمكن القول : إن فتحة العدسة يتنازعها عاملان متضادان يؤثران في قوة التحديد ، فالعامل الأول يقرر أن ضيق فتحة الديا فراجم يزيد من قوة التحديد حيث يساعد على التغلب على العيوب البصرية في العدسات ، أما العامل الثاني فهو يقرر أن قوة التحديد نقل تبعاً لضيق فتحة العدسة. وحيث أن هناك قوتين متضادتين تؤثران فى قطر دائرة الاختلاط لذلك فاننا نجد أخيراً أن لكل عدسة فتحة متوسطة (لا هي بالضيقة ولا بالواسعة ) إذا استخدمت في أثناء التصوير أدت إلى أقصى ما يمكن الحصول عليه من حدة الصورة Sharpness of Image ، وتعرف هذه الفتحة المتوسطة باسم Optimum Aperture ، وقد تكون هذه الفتحة ٤ f أو ٥،٦ f أو ٨ f أو ١١ f أحياناً . . وكلما زادت درجة تصحيح العدسة وغاب القدر الأكبر من العيوب البصرية ، وجدنا أن هذه الفتحة المتوسطة تميل نحو الإتساع مثل ٤ f مثلاً (١). وعلى ذلك نجد أن العدسة المصححة المثالية هي تلك التي يرتبط أقصى حدة صورتها مع أقصى إتساع فتحتها .
وقد أجريت تجارب بمعرفة أقسام البحوث في مصانع (۲) لبيان العلاقة بين قوة التحديد والرقم البؤرى ( أى الفتحة النسبية Relative Aperture) في عدسات نالت قسطاً كبيراً من التصحيح ضد العيوب البصرية، وقد جاءت النتائج التي نبينها في الجدول التالي نقلا عن المصدر السابق ذكره .
(1) يذكر Harris Tuttle في المرجع التالي أن فتحة العدسة التي من شأنها أن تؤدى إلى أقصى حدة الصورة هى تلك التى نقل بمقدار وقفتان Two Stops عن أوسم فتحة العدسة ، فإن كانت أوسم فتحة = ٥ و ٤ f فإن أقصى حدة هذه الصورة تتحقق حين استخدام فتحة العدسة ٩ .f . وقد جاء ذلك في المرجع التالى :
Harris Tuttle, Identification news, Jon 1966, Vol. 15-16, No 12-1, Page. 9. Edwin Mutter-Leica Photography- August, 1957 ( ٢ )
ويمكن تقدير قوة التحديد حسابياً بمعادلة بسيطة بناء على معرفتنا للعاملين اللذين يقرران قوة التحديد وهما :
۱ - طول الموجة الضوئية ( ولنرمز لها بالحرف م ) .
٢ - الفتحة النسبية للعدسة ولنرمز لها ( ۱ : ف أى ١ على ف ) .
مثال ۱ : إذا افترضنا أن الأشعة الضوئية التي تمر خلال العدسة كانت زرقاء وطول موجتها ٠٠٠٥ ، ٠ من الملليمتر أى ( ٥ ر . ميكرون ) وأن الفتحة النسبية للعدسة = ۲:۱ ( أى أن النسبة بين قطر فتحة العدسة إلى بعدها البؤرى = ۱ : ۲ .
أى أن قوة التحديد تساوى ألف خط فى كل ملليمتر . ( ق . ت ۱۰۰۰ ١ مالی ) .
مثال ۲ : ما هى قوة التحديد إذا افترضنا بقاء طول الموجة الضوئية كما كانت في المثال السابق مع رقم بؤرى قدره ٤ f ?
أى أن قوة التحديد = ٥٠٠ خط في الملليمتر ( ق . ت / ٥٠٠ / ١ مللي). ومن ثم نرى بناء على المثالين السابقين أن قوة التحديد تزيد بزيادة إتساع فتحة العدسة بفرض بقاء طول الموجة الضوئية ثابتاً .
تعليق