Хімічна дія світла та її використання. Фізичні основи фотографії

Хімічна дія світла та її використання. Фізичні основи фотографії.

Мета: сформувати уявлення про хімічну дію світла та її використання (фізичні основи і розвиток фотографії); формувати знання про принципи виготовлення фотографій; виховувати почуття патріотизму та гордість за свою державу; оглядове ознайомити учнів із розвитком фотографічного мистецтва в Україні.

Обладнання: фотоапарати різних часів випуску, розі­браний фотоапарат, фотографії різних часів випуску, малюнки геліографій та дагеротипій, копії фотографій , таблиці, картки, малюнки.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Хід уроку

І. Оголошення теми та мети уроку

Учитель. Дорогі діти! Я розпочну свій урок із загадки!

Колись її називали геліографія: від грецьких слів «геліо» — сонце та «графія» — пишу, малюю. Потім стали називати дагеротипія, що походило від прізвища французького винахідника та грецького «типія» — зразок, модель, форма. А як її називають паші сучасники? (Від­повідь: фотографія)

У ч ит е л ь. І геліографія, і дагеротипія були початковими моделями сучасної фотографії.

Отже, тема нашого сьогоднішнього уроку: «Хімічна дія світла та її використання: фізичні основи фотографії. Розвиток фотографії. Принципи виготовлення фото­графій. Фотографія на Україні».

На цьому уроці ми маємо сформувати уявлення про хімічну дію світла та її використання у розвитку та фізич­них основах фотографії, засвоїти знання про принципи виготовлення фотографій, ознайомитись з розвитком фотографій на Україні та внеском видатних людей минулого у розвиток фотографії.

II. Мотивація навчальної діяльності

Учитель. Англійське прислів'я стверджує: «Можна привести коня на водопій, але не можна примусити його пити».

Учні

Спинись, миттєвість, гарна ти!

Доступна, масова, красива!

Пізнати нинішні спіти

Без фотографій неможливо!

І їх вивчали та вивчають.

Зробити гарно намагались.

І хоч про них усе вже знають

Та таємниці все ж зостались.

Цих таємниць ми доторкнемось,

Старих розробок та сучасних.

Шляхом історії пройдімось,

Що зроблено у світі вчасно.

ІІІ. Актуалізація опорних знань

Запитання для учнів

1 ) Чи може будь-яка збиральна лінза служити лупою?

2) Яке зображення предмета створює оптична система ока?

3) Предмет знаходитеся перед дзеркалом. Чи є в дзеркалі зображення предмета, якщо спостерігач не дивиться у нього?

4) Чи можна фотографувати дзеркальне відображення?

Якщо правильних відповідей не прозвучало, то учителі, коригує: відповіді учнів.

Відповіді:

1) Збільшення лупи визначається за формулою , і це збільшення має бути більше одиниці, тобто , а це означає, що F <0.25см.

Збиральна лінза з фокусною відстанню менш, ніж 25см може служити лупою, а більше ніж 25см — не може, тому то при акомодації ока на відстань най­кращого зору лінза буде давати зменшене оптичне зображення предмета. Отже, збиральна лінза не може бути лупою при F>0,25см і збільшенні Г<1.

2) Оскільки всі предмети, що ми роздивляємося оком, знаходяться на відстані, що більша за подвійну фокусну віддаль ока, то оптична система ока людини створює на сітківці дійсне, перевернуте і зменшене зображення предметів.

3) Плоске дзеркало не змінює структури світлових пучків, тому світлові пучки, що розходяться та йдуть від предмета до дзеркала, відбиваються від нього пучками, що розходяться. Якщо ці промені, що розходяться, не потрапляють в око спостерігача, коли він не дивиться в дзеркало, то ніякого зображення в дзеркалі немає. Око людини здатне перетворювати
світлові промені, що розходяться, в ті, то сходяться, від чого і виникає на сітківці зображення, яке ми сприймаємо, як зображення в дзеркалі.

4) Об'єктив фотоапарата, аналогічно кришталику ока, перетворює світлові пучки, що розходяться, в ті, що сходяться, тому можна фотографувати в дзеркалі. Таким чином, саме дзеркало ніякого зображення не дає. Тільки оптичні системи «дзеркало — око» та «дзеркало — фотоапарат (відеокамера)» дають зображення предметів у дзеркалі.

У ч и т е л ь. Багато своїх винаходів люди придумали за взірцем природи. А тепер я прошу коротко розповісти нам про те, що є спільного і відмінного в будові ока та фотоапараті.

Учні біля дошки розповідають про будову ока та фотоапарата.

IV. Вивчення нового матеріалу

Учитель. Чому вицвітає тканина на сонці? Чому листя дерев має зелений колір?

Ми знаємо, що окремі молекули поглинають світлову енергію порціями — квантами. У випадку видимого та ультрафіолетового випромінювання цієї енергії достатньо для розчеплення багатьох молекул. У цьому проявляється хімічна дія світла. Будь-який процес перетворення молекул є хімічним процесом. Важливі хімічні реакції відбуваються під дією світла в зеленому листі дерев і траві. Листя погли­нає з повітря вуглекислий газ і розчіплює його молекули на складові частини: Карбон та Оксиген. Відбувається це в молекулах хлорофілу під дією червоних променів сонячного спектра. Добудовуючи до ланцюжка Карбону атоми інших елементів, що всмоктуються коренем рос­лини із землі, рослини будують молекули білків, жирів, вуглеводів. У цьому полягає процес фотосинтезу. Також хімічна дія світла лежить в основі фотографії.

Учитель демонструє обладнання.

У ч и т е л ь. До нас у гості прийшли герої, які хочуть до­нести правду про стару і нову фотографію. Давайте зараз подивимося їхній виступ і послухаємо їхні розповіді.

Дійові особи: фізик, хімік, історик, філолог, художник, дагеро­типія, чорно-біла фотографія та цифрова фотографія, старий фотограф, молодий фотограф.

Фізик. Мистецтво фотографії виникло майже півтора століття тому. Слово фотографія точно перекладається з грецької, як світлопис. Щоб зробити знімок треба отримати оптичне зображення та закріпити його. Перше дозволяє зробити фізика, а друге - хімія. Як отримати зображення, знали ще давно. Адже з незапам'ятних часів художники користувалися камерою-обскурою. Основи сучасної фотографії були закладені ще багато століть тому, коли художники придумали камеру-обскуру.

Історик. Зазирнемо в історію відкриття камери-обскури.

Спочатку треба отримати зображення. Для цього викорис­товували камеру-обскуру. Камера-обскура — прабабуся сучасних фотоапаратів — геніальний і напрочуд простий пристрій для отримання зображення. У перекладі з латини «обскура» означає темна, а «камера» - кімната. Іноді її ще називали пінхол-камера. Схема дії цього пристрою знайдена в роботах давньогрецького філософа Аристотеля (IV ст. до н. е.), а також китайського філософа Мо Ті (V ст. до н. с.). Першою камерою-обскурою була темна кімната, частина якої була освітлена сонцем. Арабський математик і уче­ний X ст. Алхазен із Басри описав дивовижний феномен перевернутого зображення, що виникало на білих стінах кімнат або наметів, які стояли на берегах Перської затоки. Зображення утворювалося крізь невеликий круглий отвір в стіні кімнати. Єдина умова повинна була дотримуватися, щоб розміри отвору були приблизно у 100-200 разів менше за відстань до стінки, де розміщується екран. Алахазен використав камеру-обскуру для спостереження сонячного затемнення. Майже кожний середньовічний феодал мав у своїх замках темні кімнати, де були зроблені отвори на вулицю, щоб було видно, що там відбувається. Правда, ці зображення були у перевернутому вигляді.

Художник. Потім за справу взялися художники. Вони почали виготовляти камери-обскури для того, щоб спрос­тити процес малювання. Камери-обскури виготовляли у вигляді дерев'яних ящиків із отвором, збільшуваним склом біля отвору, щоб збільшувати зображення. Леонардо да Вінчі теж використовував камеру-обскуру. У 1685 році Йоганн Цан винайшов камеру-обскуру із дзеркалом, що розміщене усередині під кутом 45°, тому зображення утворювалося у верхній частині камери, де його зручно було копіювати. Так інженери малювали план місцевості або карти.

Хімік. Ще у сиву давнину люди знали, що під впливом сонячного проміння темніє шкіра, вицвітає тканина, зеленіють рослини. Все це є проявом хімічної дії світла. Але спочатку треба отримати зображення. Йоганн Генріх Шульце, професор Галльського університету в Німеччині, вперше довів, що саме світло, а не тепло надає солям срібла темного відтінку. У 1725 році він спробував виготовити ре­човину, то світиться, і випадково змішав крейду з азотного кислотою та незначними домішками розчиненого срібла. Учений звернув увагу на те, що суміш темнішає під впливом світла. Вирізавши з паперу букви та фігурки, він наклав їх на пляшку з виготовленим розчином. На посрібленій крейді залишалися фотографічні відбитки. Проте варто було збовтати розчин у пляшці — і зображення щезало. Ученому не спало на гадку, що таке зображення можна зробити стійким, але його досліди стали поштовхом до цілої низки спостережень й експериментів, відкриттів і винаходів у хімії, які згодом за допомогою камери-обскури привели до відкриття фотографії. У 1800 році Том Веджвуд отримав надійне зображення, проте йому теж не вдалося його закріпити. Він експериментував з солями срібла, щоб отримати зображення ботанічних зразків: копіював волокна листків, крила комах, які клав на папір або шкіру, просякнуті солями срібла, а потім виставляв на сонце. Якщо б він користувався аміаком як фіксатором (цей винахід зробив Шіле в Швеції на дванадцять років раніше) або промив отримане в сильному розчині звичайної солі, то зміг би закріпити зображення. Та він промивав негатив милом або вкривав зображення глянцем. Спроба розглядати зображення при слабкому світлі свічки виявилося марною — з часом зображення невблаганно чорніло і зникало.

Дагеротипія. Я стара фотографія — дагеротипія. Зараз помилково усі старі фото називають дагеротипами, але це не так. Моїм днем народження прийнято вважати 7 січня 1839 року, коли на засіданні Паризької Академії наук було заслухано доповідь її секретаря Домініка Франсуа Араго про успіх художника Луї-Жака Дагера у способі проявлення та закріплення невидимого зображення, що отримане в камері-обскурі на срібній пластинці. Дагер зробив фото-натюрморт, який віддав для зберігання у Лувр. Багато в чому Дагер своїми досягненнями був зобов'язаний Жозефу Нісефору та Вільяму Тальботу, У своїй книзі «Олівець природи» Тальбот писав: «Це змусило мене замислитися про неповторну красу картин, які природа малює за допомогою лінз, чарівних картин, народжених миттю і призначених миттю зникнути...»

Процес Дагера був дорогим та складним, оскільки фото­графування проводилося на мокрі колоїдні пластинки. 1871 року англієць Ричард Меддокс знайшов спосіб фотографування на сухих броможелатинових пластин­ках. Це відкриття дозволило фотографії вступити у нову фазу свого розвитку. Після цього відкриття у багатьох країнах світу з'явилися фотостудії, що виготовляли дагеротипи.

Худ ожник. Біля колиски винаходу стояли такі видатні фізики, як Доменік Араго та Гей-Люссак. Гей-Люссак розумів велику силу фотографування, тому в захопленні він писав: «Жодна, навіть малопомітна деталь не може сховатися від ока та пензля новоявленого живописця».

Великий Чарльз Дарвін якраз з цієї причини вирішив ілюструвати книгу «Зовнішні прояви емоцій у людини та тварин» (1872) не гравюрами, як це робилося раніше, а дорогими дагеротипами. Йому потрібний був невло­вимий мимолітний прояв почуттів.

Історик. Головний герой поеми Й. Гете «Фауст» — доктор Фауст, передчуваючи здійснення мрії свого життя, сказав: «Спинись, МИТТЄВІСТЬ, гарна ти!»- Фауст — невтомний шукач істини і пізнання світу. Пізнати світ сьогодні ви можете за допомогою книжок, кіно, телебачення, Інтер-нету, голографії і фотографії. Але фраза «Спинись, мит­тєвість, гарна ти!» використовується фотографами для визначення фотографії. У XIX ст. драма «Фауст» стала дуже популярною в Європі, її постановку здійснювали всі театри світу, а композитор Ш. Гуно написав оперу «Фауст». Це збіглося з розвитком фотографії, яка також у цей час набирала шаленої популярності. 1877 року за ініціативи Д. І. Менделєєва було створене товариство, що об'єднало найкращих фотографів світу. Тоді ж Менделєєв ініціює політ на повітряній кулі під час сонячного затемнення, коли були зроблені якісні фотографії сонячної корони. Тоді людство вперше зрозуміло, що гарну та неповторну миттєвість можна зупинити!

Філолог. Фотографія за своєю природою документаль­на. На жаль, ці її властивості призводять до простого копіювання натури. Про це писав російський письменник євський: «Фотографічний знімок та відобра­ження у дзеркалі — далеко не художні твори. Якби і те, і інше було художнім твором, ми могли б насолоджуватися не тільки фотографіями, а й гарними дзеркалами, і сама Академія мистецтв була б непотрібна».

Але техніка фотографування розвивається й поширюється не тільки пю всій Європі, а й в Америці з нечуваною швид­кістю. У Росії в Санкт-Петербурзі 1858 року з'явилося перше фотоательє. На той час у Києві на Майдані, що звався тоді «Козье болото», відкрилася перша фотостудія. Відомі художники того часу взялися за виготовлення фо­тографії. До них можна віднести Т. Г Шевченка. За життя фотографія ще була дивовижею. Навіть деякі художники-професіонали сприймали її захоплено й присвячували їй подальшу творчість. Однак, скажімо, Т. Г Шевченко у поцінуванні новинки був стриманішим: •«Фотографія, хоч як не приваблювала, вона усе не містить у собі високого красного мистецтва».

Старий фотограф. Фотографія досить активно по­чала входити в ужиток у часи десятирічного поетового заслання. Шевченко знав про це з тогочасних столичних газет та журналів, що вряди-годи потрапляли до забутого Новопетровського укріплення. А з Оренбурга таємно надсилали й самі світлини: портрети Щевченкових друзів та знімки з його малюнків, які художник конспіративно) передавав туди для подальшого збуту.

В останній рік неволі поет через своїх петербурзьких приятелів сприяв коменданту Новопетровського форту в придбанні фотокамери, але вона надійшла тоді, коли Шевченка там вже не було. Отож займатися фотографією на засланні Шевченко не міг. Перебуваючи на засланні, він замовив камеру-обскуру, заплативши за неї триста рублів, але камери не отримав, про що бідкався у своїх щоденниках.

Художник. «Талановита людина, талановита у всьому»,— так майже череп сто років скаже Джон Ленонн. Людина, яка відома нам перш за все, як поет, художник, філософ, актор, співак, теолог, архітектор, скульптор, постає перед нами в іншому ракурсі, дивуючи запальною інженерною думкою та далекоглядним розумом фізика-хіміка. Адже за вдосконалення офортної техніки та виконання у цій техніці роботи «Версавія» Шевченко отримав звання Академіка Петербурзької Академії наук. Для того, щоб малювати портрети, Шевченко розробив власну методику «офортів». Малюнки з офортів були наче, у дзеркальному відображенні. На мідну дошку наносився лак або смоляне покриття, потім різцем або голкою на покритті металевої граверної дошки робився малюнок, який наносили з фотографії. Потім ця заготовка протравлювався кислотою, кислота вимивалася, і залишалося так зване кліше — матриця, яку можна було використовувати для друку офортів. У такій спосіб виго­товляли тоді картини та друковані тексти.

Повернувшись із заслання, життя Кобзаря повертається до нормального русла. На той час багато художників — друзів Тараса Григоровича — відкривали свої «Дагеро­типні заклади», зокрема, Генріх Деньєр, Іван Гудовський, Олександр Шпаковський, Микола Досс, Людвіг Барклай. Вони не тільки виготовляли фотографії, а й читали публічні лекції, писали наукові статті. Феофан Лобода писав про захоплення Шевченка фотографією, який навіть «перейшов жити від отця Ботвиновського до фотогра­фа Гудовського. що мешкав на розі Маложитомирської вулиці з боку Хрещатика». Але далі, ніж виготовлення офортів та портретів за фотографіями, Шевченко не пішов. «Для нього як для творця неприйнятним було «дагеротипне наслідування природи», бо, на його думку, «тоді б не було мистецтва, не було б творчості, не було б справжніх митців».

Старий фотограф. Знімки, на яких зайнято фото­графів XIX століття, показують нам людину з триногою, чорною ганчіркою та гумовою грушею, за допомогою якої відкривався затвор фотоапарата. Вся апаратура була громіздкою, важкою та незручною. 1877 року клерк од­ного з нью-йоркських банків Джордж Істмен, бажаючи отримати прибавку до свого мізерного заробітку, взяв надомну роботу — покривати скляні пластинки, що за­стосовувалися тоді у фотографії, желатиновим шаром. Праця виявилася нудною, а оплата — долар за вечір. Тоді Істмен взявся за винахідництво. Через два роки пін отримав патент на машину, що сама наносила шар на скло. Такі пластини стали масовою продукцією. Фотосправа за­хопила банківського службовця, і він винайшов спрощену легку камеру з розміром кадру 10x12 см, організував її виробництво і продаж за 12 доларів за одну. Фотографи оцінили цей винахід, але зміна пластинки залишалася все ще досить клопітною справою. Вихід знайшов інший фотоаматор — священик Ганнібал Гудвін. 1887 року він запропонуєш Істмену еластичну фотострічку з прозорої нітроцелюлози. Результат виявився відмінним: світлочут­ливий шар тримався краще, ніж на склі. Так народилася перша фотоплівка. Істмен покращив її чуттєвість та почав конструювати плівковий фотоапарат. Також він придумав і затвор на коротку витримку. Па початку 1888 року з'явився перший плівковий фотоапарат під назвою «Кодак № 1». Його маса була всього 300 г та являв він собою дерев'яну

коробку розмірами 15 х 8х 10см. Затвор відпрацьовував декілька витримок протягом секунди. Що стосується ка­дрів, то їх на плівці було 100. Популярність перших камер була настільки великою, що Істмену довелося відкрити фабрику з їх виготовлення. Істмену належить пріоритет у організації фотопослут. В інструкції до апарата було на­писано, що кожний може принести апарат в одну з його контор, що розкидані по всій країні. Там плівку витягнуть, проявлять, зроблять знімки, наклеять на картон, а камеру перезарядять. Перші фотоматеріали мали низьку чутли­вість до світла, при фотографуванні портретів доводилося затискати у спеціальний тримач голову того, кого фото­графували, а фотоапарат встановлювали на штатив.

Фізик. Тож як утворюється зображення у фотоапара­ті? Об'єктив фотоапарата містить збиральну лінзу, за допомогою якої можна отримати зображення. Ви його не побачите, якщо відкриєте фотоапарат і на місці фо­топлівки поставите матове скло. Об'єктив фотоапарата може складатися з декількох десятків лінз. Одна лінза ніколи не створить чіткого неспотвореного зображення. Саме тому у фотоапаратів - «мильниць», об'єктиви яких складаються з однієї лінзи, погана репутація. Апарати з багатолінзовими об'єктивами значно дорожчі. Щоб отримати тверду копію зображення, не обов'язково користуватися олівцем, У фотоапараті зображення проектується на фотоплівку — прозорий матеріал, вкритий речовиною, чутливою до світла, найчастіше сполуками срібла, і після оброблення у спеціальних реактивах ті ділянки на плівці, на які потрапляло світло, стають темними, а ті, що були у темряві, —залишаються прозо­рими. Зображення стає видимим тільки після оброблення плівки в реактивах. Плівка, не оброблена реактивами, може миттєво зіпсуватись («засвітитись»), коли на неї потрапляє світло. Після проявлення такої плівки вона буде суцільно чорного кольору, виготовити з неї фото буде неможливо.

Чорно-біла фотографія. За нормального режиму фотографування на плівці утворюється зображення, на якому світлі та темні ділянки помінялися місцями, порів­няно з оригіналом. Таке зображення названо «негативом». Коли пропустити крізь негатив світло й отримати його зображення на спеціальному фотопапері та належним чином обробити, то ми маємо «позитив» — світлі й темні ділянки знову поміняються місцями, й утвориться по­зитивне зображення, таке саме, яке давав об'єктив.

Для отримання якісного негатива дуже важливо правильно вибрати кількість світла, що потрапляє на фотоплівку. Для цього в об'єктивах фотоапаратів є діафрагма — круглий отвір, діаметр якого може змінюватися. А ще у фотоапаратах є затвори, за допомогою яких можна регулювати час по­трапляння світла на плівку: від 1/1000 секунди до кількох секунд. Діафрагма фотоапарата працює подібно до зіниці ока: при яскравому освітленні діаметр отвору зменшується, щоб не допустити надмірного засвічування плівки. При слабкому — отвір збільшується. У фотоапаратах старого зразка значення діафрагми та час, на який відкривається затвор фотоапарата, фотограф встановлював вручну, керу­ючись досвідом, спеціальними формулами та таблицям. Сучасні фотоапарати мають системи автоматичного вибору необхідних параметрів фотографування.

Фізик. Чим менша освітленість предмета, який ми хочемо сфотографувати, тим більшим має бути отвір діафрагми і довший проміжок часу має бути відкритий затвор фото­апарата. При слабкій освітленості знімки часто виходять «розмитими», нечіткими. Це тому, що протягом значного часу (довше 0.1 с) зображення на плівці не може залишатися нерухомим, якщо рухається предмет, який ми фотографу­ємо, і руки оператора. Коли ж час спрацювання затвора не перевищує 1/500 с, то навіть зображення спортсмена, що біжить чи стрибає, не встигає суттєво переміститись на плівці, і ми отримуємо чіткий знімок.

В умовах недостатньої освітленості часто використовується фотоспалах - спеціальна лампа, що дає луже потужний, але короткий спалах світла. Застосовуючи таку лампу, можна фотографувати у сутінках. Фотографії виходять гірші, ніж при денному світлі: мають різкі тіні та неправильні відтінки кольорів. До винайдення електричних ламп спалах отримували, спалюючи порошок магнію.

Старий ф о т о г р а ф. У домашніх умовах можна було виготовити якісне чорно-біле фото. Зараз більшість людей здає фотоплівки, відзняті своїми фотоапаратами, у фото­ательє, де їх проявляють, сушать та друкують паперові фотографії, адже виготовити кольорове фото в домашніх умовах надзвичайно складно. Для передачі кольору ви­користовують спеціальні фотоплівки, що складаються

з деяких шарів, що чутливі до різних кольорів світла.

Це значно-ускладнює процес виготовлення фото. Алє епоха звичайної фотографії поступово завершується. Настає ера цифрового фото.

Молодий ф о т о г р а ф. Як же використати можливості комп'ютера для процесу фотографування? Для цього треба навчити комп'ютер «бачити» і записувати зображення в пам'яті. Для запису зображення потрібно мати сканер чи цифровий фотоапарат, які можуть перетворювати зо­браження на послідовність чисел. Поки що комп'ютер не володіє образним мисленням, тому марно вигадувати спо­сіб, як змусити його зрозуміти, на якому фото зображене дерево, а на якому — людина. Машина не здатна аналізувати зображення. Як же бути? Щоб комп'ютер «запам'ятав» фотографію, її потрібно розділити на крихітні квадратики, пронумерувати їх, а потім визначити колір кожного з них та записати до відповідної комірки пам'яті. Цей процес нагадує складання схеми для вишивання хрестиком ко­льоровими нитками. Лінія, яка виглядає плавною, при багаторазовому збільшенні має вигляд «сходинок». Це тому, що зображення розбите на квадратні ділянки, які можуть мати білий або чорний колір. Якщо позначити чорний колір цифрою «1», а білий — цифрою «О», то лег­ко отримати цифровий запис ділянки зображення. Якщо передати код іншій людині та повідомити їй спосіб, у який отриманий код, то вона без особливих проблем зможе від­творити будь-який фрагмент зображення. А як же бути з кольоровим зображенням? Потрібно тільки встановити правила нумерації кольорів — і все! Якщо малюнок викопано набором фломастері в, у якому 9 кольорів, то і код кольору буде визначатися цифрою від «О» до «8». На звичайному фото можуть бути мільйони кольорів і відтінків. Стільки ж повинно буги кодів для їх позначення.

Цифрова фотографія. Наскільки шматочків «розрізати» картинку? Все це залежить від необхідної якості. Якщо ми плануємо роздивлятися цю картинку тільки на моні­торі комп'ютера чи на екрані мобільного телефону, тоді кожен квадратний сантиметр повинен бути розрізаний приблизно на 1000 квадратиків. Коли ж вона необхідна для високоякісного друку, то таких квадратиків мас бути вдесятеро більше. Один такий квадратик фахівці назива­ють «шіксель». Уявляєте, який величезний обсяг пам'яті потрібен, щоб записати стільки інформації? Оскільки наше око розрізняє мільйони відтінків різних кольорів, тому запис про колір кожного квадратика має бути теж дуже високого обсягу. Щоб пронумерувати всі кольори, які може розрізнити око людини, знадобляться номери до кількох мільйонів, звичне ж для комп'ютера двійкове число міститиме 24 розряди. Для високоякісного запису в цифровому вигляді звичайного фото розміром 10 х 15 см знадобиться записати колір 2 ти пікселів, вико­риставши для цього стільки ж чисел, кожне з яких займе 24 комірки пам'яті комп'ютера. Отже, загалом буде за­йнято понад 52 .м. лн. комірок пам'яті. Їх вистачило би для

запису кількох тисяч сторінок тексту. Але є можливість «схитрувати» та зекономити пам'ять персонального комп'ютера. По-перше, можна записувати інформацію про колір не з максимальною точністю, а з мінімально достатньою для відтворення. По-друге, малоймовірне іс­нування на фото двох сусідніх пікселів абсолютно різних контрастних кольорів. На будь-якому фото немає дуже контрастних переходів кольорів, сусідні мікроскопічні ділянки мають близькі відтінки одного й того самого кольору, виняток становить тільки контури предметів. Цифруючи фото за алгоритмом, комп'ютер знаходить ті пікселі, які лежать на контрастних переходах, і записує колір їх та їх сусідів з максимальною точністю. Також з великою точністю записується інформація про колір ще деякої кількості ділянок, розкиданих по всьому кадру. Колір решти пікселів комп'ютер потім «вираховує» як певне середнє значення порівняно з сусідніми ділянками, інформація про які дуже точна. Таким чином вдається зменшити обсяг пам'яті, який займає зображення у пам'яті персонального комп'ютера, у десятки-сотні разів без по­мітного на око погіршення якості.

Учитель. Мікропроцесор фотоапарата обробляє інфор­мацію та запам'ятовує її у вигляді окремого файлу. Ми знаємо, що історія фотографії нараховує більш ніж 150 років. Але в і старому фотоапараті — дагеротипі, і в най­більш сучасному — цифровому, вбудованому в мобільний телефон, одним з найважливіших елементів є оптична система. Це — складна конструкція, яка повинна забез­печити чітке зображення різних об'єктів зйомки: і вашого приятеля, то стоїть поруч, і лісу, що ледь видніється на горизонті. Так що схоже, що рано ще списувати стареньку бабусю оптику в архів, конструктору сучасних фотоапаратів та відеокамер вона ще знадобиться.

Ми бачимо, який складний шлях пройшла фотографія в процесі свого розвитку. Для того щоб розумітися на фото і конструювати нові, більш сучасні фотоапарати, треба добре знатися на оптичних системах — оці та фотоапараті.

V. Закріплення вивченого матеріалу

Учитель. А тепер давайте розв'яжемо задачі про оптичні системи!

Задача № 1. Чому дорівнює оптична сила двох тонких щільно складених лінз, якщо оптична сила їх:

а) +3,5 та-4,2 дптр;

б) -7,6 та -4,5 дптр?

Задача № 2. Предмет висотою 2 м сфотографований . з відстані 5 м. Визначити оптичну силу об'єктива фото­апарата, якщо висота цього предмета на знімку дорівнює 2 см.

Задача № 3. З висоти 1 км сфотографовано річку. Ви­значити ширину річки, якщо на знімку вона дорівнює 4 см. Оптична сила об'єктива фотоапарата 8 дптр.

VI. Підсумок уроку

Учитель.

- Що ми вивчили на сьогоднішньому уроці?

- Чому ця тема є важливою?

- Чи досягли ми мети? (Чи пив воду той кінь, що був підведений до водопою?)

VII. Оголошення навчальних балів

VIII. Домашнє завдання