الحجاب الحاجز (البصريات)
في علم البصريات ، الحجاب الحاجز هو بنية رقيقة معتمة ذات فتحة ( فتحة ) في مركزها. دور الحجاب الحاجز هو إيقاف مرور الضوء، باستثناء الضوء الذي يمر عبر الفتحة . وبالتالي يُطلق عليه أيضًا اسم الإيقاف ( إيقاف الفتحة ، إذا كان يحد من سطوع الضوء الذي يصل إلى المستوى البؤري، أو إيقاف المجال أو إيقاف الوهج لاستخدامات أخرى للحجاب الحاجز في العدسات). يوضع الحجاب الحاجز في مسار الضوء للعدسة أو العدسة الموضوعية ، وينظم حجم الفتحة كمية الضوء التي تمر عبر العدسة. يتطابق مركز فتحة الحجاب الحاجز مع المحور البصري لنظام العدسات.
تستخدم معظم الكاميرات الحديثة نوعًا من الحجاب الحاجز القابل للتعديل المعروف باسم الحجاب الحاجز القزحي ، وغالبًا ما يشار إليه ببساطة باسم القزحية .
راجع المقالات حول الفتحة ورقم f لمعرفة التأثير الفوتوغرافي ونظام تحديد كمية تغيير الفتحة في الحجاب الحاجز.
الحجاب الحاجز القزحي مقابل الأنواع الأخرى
العين البشرية هي نظام بصري طبيعي يحتوي على غشاء وفتحة . القزحية هي الحجاب الحاجز والحدقة هي الفتحة. في العين البشرية، يمكن للقزحية أن تتقلص وتتوسع، مما يغير حجم الحدقة. ومن غير المستغرب أن تُعرف العدسة الفوتوغرافية التي لديها القدرة على تغيير حجم فتحتها باستمرار (الثقب في منتصف الهيكل الحلقي) باسم حجاب القزحية.
يمكن لغشاء القزحية أن يقلل من كمية الضوء التي تصل إلى الكاشف عن طريق تقليل الفتحة، عادةً باستخدام "أوراق" أو "شفرات" تشكل دائرة. [2]
في السنوات الأولى للتصوير الفوتوغرافي، كان من الممكن تجهيز العدسة بمجموعة من الأغشية القابلة للتبديل، [3] غالبًا ما تكون عبارة عن شرائط نحاسية تُعرف باسم حواجز ووترهاوس أو أغشية ووترهاوس. يتم تعديل غشاء القزحية في معظم الكاميرات الثابتة وكاميرات الفيديو الحديثة بواسطة شفرات متحركة، تحاكي قزحية العين.
يحتوي الحجاب الحاجز على ما بين شفرتين إلى عشرين شفرة (تحتوي معظم العدسات اليوم على ما بين خمس وعشر شفرات)، وذلك حسب السعر وجودة الجهاز الذي يستخدم فيه. تؤدي الشفرات المستقيمة إلى شكل مضلع لفتحة الحجاب الحاجز، بينما تعمل الشفرات المنحنية على تحسين استدارة فتحة القزحية. في الصورة الفوتوغرافية، يمكن تخمين عدد الشفرات التي يحتوي عليها الحجاب الحاجز من خلال حساب عدد أشواك الانعراج المتقاربة من مصدر الضوء أو الانعكاس الساطع. بالنسبة لعدد فردي من الشفرات، يكون عدد الأشواك ضعف عدد الشفرات.
في حالة وجود عدد زوجي من الشفرات، فإن النتوءين لكل شفرة سوف يتداخلان مع بعضهما البعض، وبالتالي فإن عدد النتوءات المرئية سيكون هو عدد الشفرات في الحجاب الحاجز المستخدم. وهذا واضح بشكل خاص في الصور الملتقطة في الظلام مع وجود بقع صغيرة ساطعة، على سبيل المثال مناظر المدينة الليلية. ومع ذلك، تستخدم بعض الكاميرات، مثل Olympus XA أو العدسات مثل MC Zenitar-ME1، غشاءً ثنائي الشفرات مع شفرات بزاوية قائمة مما يخلق فتحة مربعة.
على نحو مماثل، تظهر نقاط الضوء غير البؤرية ( دوائر الارتباك ) كمضلعات بنفس عدد الأضلاع مثل عدد شفرات الفتحة . إذا كان الضوء الضبابي دائريًا، فيمكن استنتاج أن الفتحة إما دائرية أو أن الصورة تم التقاطها "مفتوحة على اتساعها" (مع غائرة الشفرات في جوانب العدسة، مما يسمح للحافة الداخلية لأسطوانة العدسة بأن تصبح قزحية العين بشكل فعال).
يرتبط شكل فتحة القزحية بشكل مباشر بمظهر المناطق غير الواضحة التي لا تظهر بوضوح في الصورة والتي تسمى بوكيه . تؤدي الفتحة الأكثر استدارة إلى ظهور مناطق أكثر نعومة وطبيعية لا تظهر بوضوح.
تستخدم بعض العدسات أغشية مصممة خصيصًا لخلق تأثيرات معينة. ويشمل ذلك أقراص الانتشار أو فتحة المنخل في عدسات Rodenstock Tiefenbildner-Imagon وFuji وSima ذات التركيز الناعم ، أو فتحة القطاع في عدسات Dreamagon من Seibold، أو مرشح apodization الدائري في عدسات Minolta / Sony Smooth Trans Focus أو Fujifilm APD .
لا تحتوي بعض الكاميرات الحديثة الأوتوماتيكية على غشاء على الإطلاق، وتحاكي تغييرات الفتحة باستخدام مرشح ND التلقائي . وعلى عكس الحجاب الحاجز الحقيقي، لا يؤثر هذا على عمق المجال . يؤدي الحجاب الحاجز الحقيقي عند إغلاقه بشكل أكبر إلى زيادة عمق المجال (أي أنه يتسبب في ظهور الخلفية والموضوع بشكل أكثر تركيزًا في نفس الوقت) وإذا تم فتح الحجاب الحاجز مرة أخرى، سينخفض عمق المجال (أي أن الخلفية والأمامية ستشتركان في نفس المستوى البؤري بشكل أقل وأقل). [4]
تاريخ
في عمله La Pratica della Perspettiva الذي كتبه عام 1567، وصف النبيل الفينيسي دانييلي باربارو (1514-1570) استخدام كاميرا مظلمة ذات عدسة محدبة ثنائية كمساعد في الرسم، وأشار إلى أن الصورة تكون أكثر وضوحًا إذا تم تغطية العدسة بقدر ترك محيط في المنتصف. [5]
في عام 1762، قال ليونهارد أويلر [6] فيما يتعلق بالتلسكوبات، "من الضروري أيضًا تزويد الجزء الداخلي من الأنبوب بحجاب حاجز واحد أو أكثر، مثقوب بفتحة دائرية صغيرة، وذلك لاستبعاد كل الضوء الخارجي بشكل أفضل".
في عام 1867، قام ديزيريه فان مونكهوفن ، في أحد أقدم الكتب عن البصريات الفوتوغرافية، [ 7] بالتمييز بين التوقفات والحجابات في التصوير الفوتوغرافي، ولكن ليس في البصريات، قائلاً:
- "لنرى ماذا يحدث عندما يتم إزالة الحاجز من العدسة إلى مسافة مناسبة. في هذه الحالة يصبح الحاجز حجابًا.
- * في علم البصريات، يعد التوقف والحجاب الحاجز مترادفين. ولكن في علم البصريات الفوتوغرافية لا يصبحان مترادفين إلا بسبب خلط مؤسف في اللغة. فالتوقف يختزل العدسة في فتحتها المركزية؛ أما الحجاب الحاجز، على العكس من ذلك، فيسمح لجميع أجزاء العدسة بالعمل، ولكن فقط على النقاط الإشعاعية المختلفة الموضوعة بشكل متماثل ومركزي بالنسبة لمحور العدسة، أو نظام العدسات (الذي يكون المحور، علاوة على ذلك، مشتركًا في كل حالة)."
تم الحفاظ على هذا التمييز في قاموس التصوير الفوتوغرافي الذي كتبه وال عام 1889 (انظر الشكل)، ولكنه اختفى بعد أن وحدت نظرية التوقف التي وضعها إرنست آبي هذه المفاهيم.
وفقًا لرودولف كينجسليك ، [8] فإن مخترع حجاب القزحية غير معروف. وينسب آخرون الفضل إلى جوزيف نيسيفور نيبس في هذا الجهاز، حوالي عام 1820. ويبدو أن جيه إتش براون، أحد أعضاء الجمعية الملكية المجهرية ، قد اخترع حجاب القزحية المحسن الشائع بحلول عام 1867. [9]
يحتوي Kingslake على تاريخ أكثر تحديدًا لبعض أنواع الحجاب الحاجز الأخرى، مثل الحجاب الحاجز القابل للتعديل على شكل عين القطة من M. Noton المكون من مربعين منزلقين في عام 1856، وحاجزات Waterhouse لـ John Waterhouse في عام 1858.
كان موقع مرصد هامبورغ - بيرجيدورف يحتوي على تلسكوب انكساري عظيم بفتحة 60 سم (~23.6 بوصة) من صنع ريبوسولد وستينهيل (عدسات). [10] إحدى السمات الفريدة للتلسكوب الانكساري العظيم في هامبورغ هي وجود حجاب قزحي يسمح بتعديل الفتحة من 5 إلى 60 سم. [11] تم تنشيط هذا التلسكوب في أوائل عشرينيات القرن العشرين. [11]
انظر أيضا
مراجع
- ^ لويس دير، التصوير الفوتوغرافي لطلاب الفيزياء والكيمياء، لندن: شركة ماكميلان، 1906
- ^ "Iris Diaphragms - Iris Diaphragm | Edmund Optics". www.edmundoptics.com . تم الاسترجاع في 2019-11-04 .
- ^ دير، لويس (1906). "التصوير الفوتوغرافي لطلاب الفيزياء والكيمياء".
- ^ ستيفن آشر؛ إدوارد بينكوس (2007). دليل صانع الأفلام: دليل شامل للعصر الرقمي . بلوم. ص. 154. رقم ISBN 978-0-452-28678-8.
- ^ إيلاردي، فينسنت (2007). رؤية عصر النهضة من النظارات إلى التلسكوبات. الجمعية الفلسفية الأمريكية. ص 220. ISBN 9780871692597.
Cardano De subtilitate libri الكاميرا الغامضة.
- ^ ليونارد أويلر، "الاحتياطات الواجب اتخاذها في بناء التلسكوبات. ضرورة تعتيم الجزء الداخلي من الأنابيب. الأغشية." 1762، في رسائل أويلر حول مواضيع مختلفة في الفيزياء والفلسفة. موجهة إلى أميرة ألمانية ، المجلد الثاني، هنري هانتر، دكتوراه (محرر)، لندن، 1802،
- ^ Désiré van Monckhoven, Photographic Optics: Including the Description of Lenses and Enlarging Apparatus , الترجمة الإنجليزية، لندن: روبرت هاردويك، 1867
- ^ رودولف كينجسليك، تاريخ العدسة الفوتوغرافية ، لندن: أكاديميك بريس، 1989
- ^ J. Henle، W، Keferstein، and G. Meissner، Bericht über die Fortschritte der Anatomie und Physiologie im Jahre 1867 ، Liepzip: CF Winter'sche Verlagshandlung، 1868.
- ^ "تاريخ مختصر لمرصد هامبورغ". www.hs.uni-hamburg.de . تم الاسترجاع في 2019-11-04 .
- ^ "مرصد هامبورغ" (PDF) .
