العدسات الإضافية كعدسات منفرجة الزاوية
علمنا فيما سبق أن العدسة الإضافية الموجبة تقوم بتقصير البعد البؤرى للعدسة الأصلية. فإذا كان من المتيسر إرجاع العدسة إلى الخلف كي يقصر بعدها عن الفيلم ( كما في آلات التصوير المنفاخ ) ، فمن اليسير أن نجعل من العدستين معاً عدسة ذات زاوية منفرجة . وبذلك نجد أن المساحة النسبية التي تشغلها صورة الجسم على الفيلم قد نقصت ( شكل ١٠١ ).
البعد البؤرى الجديد بعد إضافة العدسة الإضافية :
ومن السهل أن يحسب البعد البؤرى الجديد بعد إضافة العدسة الإضافية لو طبقنا المعادلة التالية :
البعد البؤري الجديد =
البعد البؤري للعدسة الاضافية × البعد البؤري للعدسة الأصلية /البعد البؤرى للعدسة الإضافية + البعد البؤري للعدسة الأصلية
فلو رمزنا للبعد البؤرى الجديد لمجموع العدستين ( بالرمز ع``
والبعد البؤري للعدسة الإضافية بالرمز ع`
والبعد البؤري للعدسة الأصلية بالرمز ع
لأمكن وضع المعادلة السابقة بالشكل المختصر التالي (١) :
ع`` = ع` × ع / ع` + ع
فإذا كان البعد البؤري للعدسة الأصلية ۱۰ سم، والبعد البؤري للعدسة الإضافية ٢٠ سم ، فإن البعد البؤري الجديد = ٢٠ × ١٠ على ٢٠ + ١٠ = ٢٠٠ على ٣٠ = ٦,٦٧سم . ونظراً لأن هذه العدسات الإضافية تكون غالباً غير مصححة ضد العيوب البصرية المعروفة في العدسات البسيطة ، فإنه من المحتمل جداً أن تعانى الصورة من بعض العيوب والتشويه البصري Optical distortion ولا سيما بالقرب من حواف الصورة . ويمكن التغلب على هذا العيب بتضييق فتحة الديا فراجم .
الفرق بين حالتى استخدام العدسة الموجبة الإضافية للتصوير عن قرب واستخدامها كعدسة منفرجة الزاوية :
قد يختلط الأمر على القارىء بين الوظيفتين اللتين تقوم بهما العدسة الموجبة الإضافية ، حيث ذكرنا فيا سبق :
أولاً : أن العدسة الموجبة الإضافية تستخدم حين نرغب في تصوير أجسام قريبة من العدسة Close ، وعندئذ تقوم العدسة الإضافية بزيادة المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم ( شكل ٩٨ صفحة ١٦١ ) .
ثانياً : أن العدسة الموجبة الإضافية تقوم بتقصير البعد البؤرى مما يجعل من العدستين معاً ( الأصلية والإضافية ) عدسة منفرجة الزاوية ، وبذلك تقل المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم
( شكل ١٠١ ص ١٦٧ ) .
وقد يبدو لأول وهلة أن هناك تعارضاً بين وظيفة العدسة الموجبة الإضافية في كل من الحالتين ، فهى تارة تزيد من المساحة النسبية للصورة ، وتارة أخرى تقلل من المساحة النسبية التي تشغلها الصورة .
( أ ) إذا كانت العدسة الإضافية قد وضعت أمام عدسة أصلية في آلة تصوير إسمح تصميمها بتقصير البعد بين العدسة والفيلم عن الحد المعتاد ( كما في حالة استخدام آلات التصوير ذات المنفاخ ) فعندئذ يمثل مجموع العدستين معاً كمدسة منفرجة الزاوية عند تصوير أجسام بعيدة ، وبالتالي تقل المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم أو اللوح الحساس عما كانت تشغله بدون عدسة موجبة إضافية. والذى نعنيه بقولنا « بالحد المعتاد » هو أن أغلب آلات التصوير المعتادة ( فيما عدا الآلات المنفاخ ) تكون بحكم تصميمها محكومة بحد أدنى للبعد بين العدسة والفيلم ، وهذا الحد الأدنى هو البعد البؤرى للعدسة الأصلية ، ، وهو المسافة التي تبعدها العدسة عن الفيلم حين تضبط العدسة على جسم يقع فى ما لا نهاية .
(ب) و وكذلك من الممكن أيضاً أن تقوم نفس هذه العدسة الإضافية الموجبة ، ومع آلة التصوير السابقة التي يسمح تصميمها بتقصير البعد بين العدسة والفيلم عن الحد المعتاد أن تقوم العدسة بزيادة المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم أو اللوح الحساس عما نحصل عليه بدونها، وذلك لو كان الجسم قريباً جداً من العدسة Close up وهي الحالة التي تستلزم إطالة المنفاخ .
(ج) أما إذا كانت العدسة الإضافية الموجة قد وضعت أمام عدسة أصلية في آلة تصوير لا يسمح تصميمها بتقصير البعد بين العدسة والفيلم عن الحد المعتاد وهذا البعد البؤري للعدسة ، فعندئذ لا تصلح هذه العدسة إلا كعدسة مساعدة للعدسة الأصلية للتصوير عن قرب Close up lens فقط . وعندئذ تزيد المساحة النسبية التي تشغلها الصورة عند إضافة العدسة الإضافية الموجبة عما تكون عليه هذه المساحة لو أن التصوير قد تم بدون وضعها أمام العدسة الأصلية ، وفى هذه الحالة لن تصلح العدسة لتصوير أجسام بعيدة ، بل يكون الحد الأقصى للبعد الذي يسمح بتوافره بين الجسم والعدسة هو نفس البعد البؤري للعدسة الإضافية ، وإلا فان تتكون صورة حادة إطلاقا .
وخلاصة القول أن الذى يحدد عمل العدسة الإضافية الموجبة : أى إذا كانت ستقوم بزيادة المساحة النسبية للصورة أم ستقوم بتصغير المساحة النسبية لها ، هو أن نتساءل :
هل في تصميم آلة التصوير ما يسمح بتقصير البعد بين العدسة والفيلم (كما في الآلات ذات المنفاخ)؟ أم أن تصميمها لا يسمح بذلك ؟ فإذا كان التصميم يسمح بذلك فإنه من اليسير أن نجعل من العدستين معاً
( الأصلية والإضافية ) عدسة منفرجة الزاوية لو كان البعد بين الجسم والعدسة بعداً كبيراً (وهى الحالة التي تدعو لقصر طول المنفاخ ) ، أو تجعل منها عدسة للتصوير عن قرب لو كان الجسم قريباً منها
( وهى الحالة التي تدعو إلى إطالة المنفاخ ) ، أما إذا لم يكن آلة التصوير يسمح بذلك ، فالعدستان عندئذ تمثلان كعدسة للتصوير القريب فقط ( أى عدسة نقل Reproduction lens كما تسمى أحياناً ) ، وعندئذ لن يزيد الحد الأقصى للبعد الواجب توافره بين العدسة والجسم القريد عن البعد البؤري للعدسة الإضافية ( وذلك لكى تكون الصورة حادة ) .
العدسات الإضافية المفرقة
لو وضعت عدسة إضافية مفرقة ( سالبة ) diverging lens أمام عدسة التصوير الأصلية ، فسوف يزيد البعد البؤرى، لمجموع العدستان، وهذا بعكس ما سبق أن ذكرناه بصدد العدسات الإضافية الموجبة .
ويفهم مما تقدم أن نسبة تكبير الصورة تزيد إلى الضعف إذا أضيفت العدسة المفرقة السابقة أمام العدسة الأصلية الموجبة .
ونظراً لأنه يترتب على وضع هذه العدسة الإضافية المفرقة أن يطول البعد البؤري للعدسة الأصلية ، لذلك كان من اللازم ألا توضع هذه العدسات المفرقة أمام عدسة آلة التصوير ما لم تكن من نوع يسمح بزيادة البعد بين العدسة والفيلم الحساس ( كما هو الحال في آلات التصوير ذات المنفاخ المضاعف أو الثلاثى ) .
وحيث لا تعدو العدسة الاضافية المفرقة أن تكون عدسة مفردة وتعانى . من كثير من العيوب البصرية ، لذلك يحسن أن تضيق فتحة الديا فراجم كلما تيسر ذلك، وإلا فسوف تظهر هذه العيوب بجلاء لاسما إذا زادت نسبة التكبير عن الحد المعقول ( أكثر من مرتين مثلا ) .
علمنا فيما سبق أن العدسة الإضافية الموجبة تقوم بتقصير البعد البؤرى للعدسة الأصلية. فإذا كان من المتيسر إرجاع العدسة إلى الخلف كي يقصر بعدها عن الفيلم ( كما في آلات التصوير المنفاخ ) ، فمن اليسير أن نجعل من العدستين معاً عدسة ذات زاوية منفرجة . وبذلك نجد أن المساحة النسبية التي تشغلها صورة الجسم على الفيلم قد نقصت ( شكل ١٠١ ).
البعد البؤرى الجديد بعد إضافة العدسة الإضافية :
ومن السهل أن يحسب البعد البؤرى الجديد بعد إضافة العدسة الإضافية لو طبقنا المعادلة التالية :
البعد البؤري الجديد =
البعد البؤري للعدسة الاضافية × البعد البؤري للعدسة الأصلية /البعد البؤرى للعدسة الإضافية + البعد البؤري للعدسة الأصلية
فلو رمزنا للبعد البؤرى الجديد لمجموع العدستين ( بالرمز ع``
والبعد البؤري للعدسة الإضافية بالرمز ع`
والبعد البؤري للعدسة الأصلية بالرمز ع
لأمكن وضع المعادلة السابقة بالشكل المختصر التالي (١) :
ع`` = ع` × ع / ع` + ع
فإذا كان البعد البؤري للعدسة الأصلية ۱۰ سم، والبعد البؤري للعدسة الإضافية ٢٠ سم ، فإن البعد البؤري الجديد = ٢٠ × ١٠ على ٢٠ + ١٠ = ٢٠٠ على ٣٠ = ٦,٦٧سم . ونظراً لأن هذه العدسات الإضافية تكون غالباً غير مصححة ضد العيوب البصرية المعروفة في العدسات البسيطة ، فإنه من المحتمل جداً أن تعانى الصورة من بعض العيوب والتشويه البصري Optical distortion ولا سيما بالقرب من حواف الصورة . ويمكن التغلب على هذا العيب بتضييق فتحة الديا فراجم .
الفرق بين حالتى استخدام العدسة الموجبة الإضافية للتصوير عن قرب واستخدامها كعدسة منفرجة الزاوية :
قد يختلط الأمر على القارىء بين الوظيفتين اللتين تقوم بهما العدسة الموجبة الإضافية ، حيث ذكرنا فيا سبق :
أولاً : أن العدسة الموجبة الإضافية تستخدم حين نرغب في تصوير أجسام قريبة من العدسة Close ، وعندئذ تقوم العدسة الإضافية بزيادة المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم ( شكل ٩٨ صفحة ١٦١ ) .
ثانياً : أن العدسة الموجبة الإضافية تقوم بتقصير البعد البؤرى مما يجعل من العدستين معاً ( الأصلية والإضافية ) عدسة منفرجة الزاوية ، وبذلك تقل المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم
( شكل ١٠١ ص ١٦٧ ) .
وقد يبدو لأول وهلة أن هناك تعارضاً بين وظيفة العدسة الموجبة الإضافية في كل من الحالتين ، فهى تارة تزيد من المساحة النسبية للصورة ، وتارة أخرى تقلل من المساحة النسبية التي تشغلها الصورة .
( أ ) إذا كانت العدسة الإضافية قد وضعت أمام عدسة أصلية في آلة تصوير إسمح تصميمها بتقصير البعد بين العدسة والفيلم عن الحد المعتاد ( كما في حالة استخدام آلات التصوير ذات المنفاخ ) فعندئذ يمثل مجموع العدستين معاً كمدسة منفرجة الزاوية عند تصوير أجسام بعيدة ، وبالتالي تقل المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم أو اللوح الحساس عما كانت تشغله بدون عدسة موجبة إضافية. والذى نعنيه بقولنا « بالحد المعتاد » هو أن أغلب آلات التصوير المعتادة ( فيما عدا الآلات المنفاخ ) تكون بحكم تصميمها محكومة بحد أدنى للبعد بين العدسة والفيلم ، وهذا الحد الأدنى هو البعد البؤرى للعدسة الأصلية ، ، وهو المسافة التي تبعدها العدسة عن الفيلم حين تضبط العدسة على جسم يقع فى ما لا نهاية .
(ب) و وكذلك من الممكن أيضاً أن تقوم نفس هذه العدسة الإضافية الموجبة ، ومع آلة التصوير السابقة التي يسمح تصميمها بتقصير البعد بين العدسة والفيلم عن الحد المعتاد أن تقوم العدسة بزيادة المساحة النسبية التي تشغلها الصورة على الفيلم أو اللوح الحساس عما نحصل عليه بدونها، وذلك لو كان الجسم قريباً جداً من العدسة Close up وهي الحالة التي تستلزم إطالة المنفاخ .
(ج) أما إذا كانت العدسة الإضافية الموجة قد وضعت أمام عدسة أصلية في آلة تصوير لا يسمح تصميمها بتقصير البعد بين العدسة والفيلم عن الحد المعتاد وهذا البعد البؤري للعدسة ، فعندئذ لا تصلح هذه العدسة إلا كعدسة مساعدة للعدسة الأصلية للتصوير عن قرب Close up lens فقط . وعندئذ تزيد المساحة النسبية التي تشغلها الصورة عند إضافة العدسة الإضافية الموجبة عما تكون عليه هذه المساحة لو أن التصوير قد تم بدون وضعها أمام العدسة الأصلية ، وفى هذه الحالة لن تصلح العدسة لتصوير أجسام بعيدة ، بل يكون الحد الأقصى للبعد الذي يسمح بتوافره بين الجسم والعدسة هو نفس البعد البؤري للعدسة الإضافية ، وإلا فان تتكون صورة حادة إطلاقا .
وخلاصة القول أن الذى يحدد عمل العدسة الإضافية الموجبة : أى إذا كانت ستقوم بزيادة المساحة النسبية للصورة أم ستقوم بتصغير المساحة النسبية لها ، هو أن نتساءل :
هل في تصميم آلة التصوير ما يسمح بتقصير البعد بين العدسة والفيلم (كما في الآلات ذات المنفاخ)؟ أم أن تصميمها لا يسمح بذلك ؟ فإذا كان التصميم يسمح بذلك فإنه من اليسير أن نجعل من العدستين معاً
( الأصلية والإضافية ) عدسة منفرجة الزاوية لو كان البعد بين الجسم والعدسة بعداً كبيراً (وهى الحالة التي تدعو لقصر طول المنفاخ ) ، أو تجعل منها عدسة للتصوير عن قرب لو كان الجسم قريباً منها
( وهى الحالة التي تدعو إلى إطالة المنفاخ ) ، أما إذا لم يكن آلة التصوير يسمح بذلك ، فالعدستان عندئذ تمثلان كعدسة للتصوير القريب فقط ( أى عدسة نقل Reproduction lens كما تسمى أحياناً ) ، وعندئذ لن يزيد الحد الأقصى للبعد الواجب توافره بين العدسة والجسم القريد عن البعد البؤري للعدسة الإضافية ( وذلك لكى تكون الصورة حادة ) .
العدسات الإضافية المفرقة
لو وضعت عدسة إضافية مفرقة ( سالبة ) diverging lens أمام عدسة التصوير الأصلية ، فسوف يزيد البعد البؤرى، لمجموع العدستان، وهذا بعكس ما سبق أن ذكرناه بصدد العدسات الإضافية الموجبة .
ويفهم مما تقدم أن نسبة تكبير الصورة تزيد إلى الضعف إذا أضيفت العدسة المفرقة السابقة أمام العدسة الأصلية الموجبة .
ونظراً لأنه يترتب على وضع هذه العدسة الإضافية المفرقة أن يطول البعد البؤري للعدسة الأصلية ، لذلك كان من اللازم ألا توضع هذه العدسات المفرقة أمام عدسة آلة التصوير ما لم تكن من نوع يسمح بزيادة البعد بين العدسة والفيلم الحساس ( كما هو الحال في آلات التصوير ذات المنفاخ المضاعف أو الثلاثى ) .
وحيث لا تعدو العدسة الاضافية المفرقة أن تكون عدسة مفردة وتعانى . من كثير من العيوب البصرية ، لذلك يحسن أن تضيق فتحة الديا فراجم كلما تيسر ذلك، وإلا فسوف تظهر هذه العيوب بجلاء لاسما إذا زادت نسبة التكبير عن الحد المعقول ( أكثر من مرتين مثلا ) .
تعليق