تعریف سه معیار اصلی در لنز

چشم انسان ابزار بینایی با قابلیتی فوق العاده برای تطابق با محیط است. چشم می تواند در حالی که به منظره ای در دور دست خیره شده است، به سرعت به تصویری در نزدیکی تمرکز کند. چشم می تواند تصاویر را در یک بازه بسیار وسیع ببیند. به صورت خودکار خود را با شرایط نوری محیط هماهنگ کند. چشم می تواند در یک محل پر نور تصویری نسبتاً مناسب از یک گوشه تاریک را هم بدهد و در نور بسیار کم به طور خودکار به حالت تک رنگ تعدیل پیدا کند. چشم همچنین با دریافت اطلاعات از مغز در رابطه با تصاویر توانایی فوق العاده ای در انتخاب بهترین تصویر و مناسب ترین تمرکز دارد.

در مقابل چشم انسان، لنزهای ساده دوربین ابزارهایی کاملاً خشن به نظر می رسند. لنز یک اِلمان نوری است که از شیشه، پلاستیک با کیفیت بالا یا سرامیک ساخته می شود که نور را جذب و روی یک نقطه کانونی جمع می کند. این لنزها تنها توانایی تمرکز بر روی یک سطح را دارند و هر چیزی قبل و بعد از آن را تار نشان می دهند. زاویۀ دید آن ها محدود به جایی است که از قبل برای آن تعیین شده اند. میزان باز شدن دریچه دیافراگم دوربین ثابت است و باید با توجه به محیط قرار گرفته شده تنظیم شود. حتی در لنزهای دیافراگم خودکار هم لنز تنها می تواند به تغییرات نور در طول شبانه روز حساس باشد و حساسیت خوبی برای تصاویری که از ترکیب های کم نور و پر نور تشکیل شده ندارد. به عنوان نمونه زمانی که درون کادر دوربین یک وجود داشته باشد، با آمدن نور صبح تمامی مناظر اطراف پنجره (که از نور کم تری برخوردارند) کاملاً سیاه دیده می شوند.

۱- فاصلۀ کانونی

مشخصۀ اصلی لنزها، فاصلۀ کانونی آنهاست. فاصلۀ کانونی یک لنز فاصله ای بین مرکز نوری و حسگر دوربین است زمانی که لنز روی بی نهایت فوکوس کرده است. مرکز نوری یک لنز، نقطه ای درون لنز است که در ان فرض می شود دو پرتو نور که از منابع مختلف داخل لنز آمده اند (دو خط آبی رنگ در عکس فوق)، با هم برخورد می کنند. فاصله های کانونی کوتاه تر میدان دید عریض تری فراهم خواهند کرد ولی توانایی بزرگنمایی را کاهش می دهند و برعکس، فاصله های کانونی بلند تر میدان دید کوتاه تر و بزرگنمایی بیش تر خواهند شد.

۲- زاویۀ دید لنز

حداکثر زاویه ای را که می توان با دوربین از فضای مقابل آن تحت نظارت داشت به دو عامل بستگی دارد: اندازۀ حسگر دوربین که تصویر از لنز بر روی آن می افتد و همچنین فاصلۀ کانونی لنز دوربین.

۳- عمق دید

گستردگی محدوده ای که جلوتر یا عقب تر از سوژه ی اصلی، متمرکز (فوکوس) هستند عمق دید گویند و مقدار معینی از میدان دید لنز است ککه در آن تصاویر به صورت کاملاً واضح ثبت می شوند، عملیات فوکوس یا تنظیم فاصلۀ کانونی عدسی دوربین بر اساس فاصلۀ جسم تا دوربین و برای داشتن یک تصویر شفاف و واضح صورت می گیرد و همانند عقب یا جلو بردن ذره بین، در یک نقطه تصویر در بهترین حالت واضح قرار می گیرد.