Фотоаппарат и глаз устроены по общему принципу: собирающая оптическая система создаёт на светочувствительной поверхности действительное, перевёрнутое и уменьшенное изображение. Ход лучей определяют по правилам построения изображений в линзах.

Фотоаппарат

Основные части фотоаппарата:

  • объектив — система собирающих линз, которая создаёт изображение;
  • диафрагма — отверстие переменного диаметра, регулирующее световой поток;
  • затвор — устройство, определяющее время поступления света;
  • матрица или фотоплёнка — светочувствительная поверхность, на которой регистрируется изображение.

Удалённый предмет находится далеко за двойным фокусом объектива, поэтому его изображение получается действительным, перевёрнутым и уменьшенным. Оно расположено близко к фокальной плоскости объектива.

Чтобы изображение было резким, плоскость матрицы должна совпадать с плоскостью изображения. Фокусировка выполняется перемещением объектива или отдельных линз внутри него.

Глаз

Основные элементы оптической системы глаза:

  • роговица и хрусталик преломляют свет;
  • зрачок пропускает свет, а радужная оболочка изменяет его диаметр;
  • сетчатка воспринимает сформированное изображение и преобразует действие света в нервные сигналы.

Роговица вместе с хрусталиком действует как собирающая оптическая система. На сетчатке возникает действительное, перевёрнутое и уменьшенное изображение предмета. Мозг обрабатывает сигналы от сетчатки, поэтому человек воспринимает окружающие предметы в привычной ориентации.

Аккомодация

Расстояние от хрусталика до сетчатки практически неизменно. Для резкого изображения предметов на разных расстояниях глаз меняет кривизну хрусталика, а значит, его фокусное расстояние и оптическую силу.

Аккомодация — способность глаза приспосабливаться к чёткому видению предметов на разных расстояниях за счёт изменения кривизны хрусталика.

Сравнение хода лучей в фотоаппарате и глазе

Сходство и различия

ФотоаппаратГлаз
Объектив создаёт изображениеРоговица и хрусталик создают изображение
Диафрагма регулирует световой потокЗрачок и радужная оболочка регулируют световой поток
Матрица или плёнка регистрирует изображениеСетчатка воспринимает изображение
Резкость настраивается перемещением линзРезкость настраивается изменением кривизны хрусталика

Не путать

  • Зрачок — это отверстие в радужной оболочке, а не линза глаза.
  • Сетчатка играет роль светочувствительной поверхности, а не экрана, на который смотрит человек.
  • Перевёрнутым является оптическое изображение на матрице или сетчатке; его дальнейшая регистрация или восприятие происходят отдельно.

Коротко

Фотоаппарат создаёт изображение объективом и регистрирует его матрицей или плёнкой. Глаз преломляет свет роговицей и хрусталиком и формирует изображение на сетчатке. В обоих случаях изображение действительное, перевёрнутое и уменьшенное; различается прежде всего способ фокусировки.