Камера-обскура

Назначение экспоната

Демонстрация свойства малого отверстия, заключающегося в возможности получения изображений с неограниченной глубиной резко изображаемого пространства

Краткие теоретические сведения

Если в ставне, плотно закрывающей окно комнаты и делающей ее темной, сделано очень небольшое отверстие какого бы то ни было очертания, то на стене комнаты против отверстия образуется изображение предметов, находящихся вне комнаты (напр. дома, деревья, даль с облаками); положение предметов в изображении на стене обратно действительному их положению, т.е. действительный верх будет казаться внизу, правая сторона будет казаться левой и т.д. Если стена белая, то на ней цвета изображения подобны натуральным.

Причина составления изображения в камере с простым отверстием состоит в том, что цветные лучи, идущие от некоторой части предмета через отверстие темной комнаты достигая стены образуют на ней того же цвета пятно, имеющее форму отверстия: бесчисленное множество таких маленьких пятен, лежащих одно около другого, образуют изображение предмета, опрокинутое, потому что лучи, идущие от верхнего края предмета, поместятся на стене всего ниже, а идущие от нижнего края предмета составят, напротив, верх изображения.

Говорить о фокусном расстоянии такой камеры можно только условно. Под эквивалентным фокусным расстоянием такой камеры обычно понимают расстояние от отверстия до экрана f. Соотношение f/D определяется как и в объективе числом диафрагмы. Камера с f = 100 мм и диаметром отверстия D = 0,5 мм располагает числом диафрагмы равным 200.

Описание устройства экспоната

Камера-обскура (лат. camera obscura "затемненная комната") - простейший вид устройства, позволяющего получать оптическое изображение объектов. Представляет собой светонепроницаемый ящик с отверстием в одной из стенок и экраном (матовым стеклом или тонкой белой бумагой) на противоположной стенке.
Лучи света, проходя сквозь отверстие диаметром приблизительно 0,5-5 мм, создают перевёрнутое изображение на экране (см. рис. справа). Источник света (фонарь) изображен на рис. снизу.

Камера-обскура не обеспечивает высокой резкости изображения. До определенного предела резкость изображения может быть повышена путем уменьшения диаметра отверстия, но при слишком сильном уменьшении начинают сказываться эффекты дифракции и изображение становится ещё более расплывчатым.

Методика демонстрации экспоната

Экскурсовод направляет источник света на камеру-обскуру и просит посетителя рассмотреть изображение на экране. После этого он объясняет посетителю устройство экспоната.