Fisika_kamera

TUGAS FISIKA

KAMERA

A.    PENGERTIAN KAMERA

Kamera adalah alat optik yang digunakan untuk menangkap bayangan sebuah objek pada film. Kemudian bayangan pada fim tersebut dapat dicetak dalam bentuk foto.

            Pada kamera terdapat lensa cembung berfungsi untuk memfokuskan cahaya yang datang dari benda yang akan difoto. Kemudian cahaya tersebut diatur intensitasnya oleh celah diafragma.

            Benda yang akan difoto diletakkan di ruang III sehingga dihasilkan bayangan pada ruang 2 yang sifatnya :

1.      Nyata

2.      Terbalik

3.      Diperkecil

4.      Diruang II

Perhatikan bahwa dalam hal ini kamera berbeda dengan mata. Pada kamera, jarak focus f tetap. Akibatnya untuk mendapatkan sebuah foto yang jelas, lensa kamera harus dapat digerakkan sehingga dihasilkan jarak lensa yang tepat dari film, yaitu s’. jarak s’ bergantung pada letak benda dari lensa kamera. Hal ini disebut dengan memfokuskan kamera. Pada mata, jarak bayangan s’ tetap dan jarak focus (f) disesuaikan dengan mengubah kecembungan lensa kristalin.

Pada kamera berlaku rumus :

 = +

Perbesarannya :

M =             =           

B.     BAGIAN-BAGIAN KAMERA

Diafragma atau “stop” adalah celah yang dapat diatur berbentuk lingkaran dengan diameter D yang berubah-ubah. Diafragma berfungsi mengendalikan jumlah cahaya yang mengenai film. Ukuran diameter bukaan bergantung pada ukuran lensa dan dinyatakan oleh bilangan-f atau f-stop. f-stop didefinisikan sebagai perbandingan panjang fokus lensa (f) terhadap diameter bukaan (D) : f-stop = f / D. Bila lensa mempunyai panjang fokus 100 mm dan diameter bukaan adalah 20 mm maka lensa tersebut mempunyai f-stop sebesar 100 mm / 20 mm = 5. Dalam hal ini, lensa diatur pada f/5. Jika lensa mempunyai panjang fokus 100 mm dan diameter bukaan adalah 25 mm maka lensa mempunyai f-stop sebesar 100 mm / 25 mm = 4. Dalam hal ini, lensa diatur pada f/4. Berdasarkan perhitungan ini disimpulkan semakin besar diameter bukaan, semakin kecil angka f-stop dan semakin banyak cahaya yang mengenai film. Angka f-stop terkecil (diameter bukaan terbesar) merupakan kelajuan lensa tersebut.

Shutter atau penutup juga berfungsi mengendalikan jumlah cahaya yang mengenai film. Lamanya selang waktu shutter terbuka mempengaruhi jumlah cahaya yang mengenai film karena ketika shutter terbuka, film juga terbuka dan dikenai cahaya. Kelajuan shutter disebut juga sebagai “waktu pencahayaan”. Kelajuan shutter berkaitan dengan selang waktu shutter terbuka karenanya kelajuan shutter dinyatakan dalam sekon. Kelajuan shutter bernilai antara beberapa sekon hingga sepersekian sekon. Semakin kecil selang waktu shutter terbuka, semakin cepat kelajuan shutter, semakin sedikit cahaya yang mengenai film. Kelajuan shutter yang cepat diperlukan ketika jumlah cahaya sedikit. Kelajuan shutter yang cepat juga diperlukan untuk menghilangkan kekaburan bayangan akibat gerakan kamera.

Film berfungsi merekam bayangan nyata yang dibentuk lensa kamera. Beberapa tahun lalu film masih digunakan pada kamera tetapi saat ini film sudah tidak digunakan lagi pada kamera. Saat ini bayangan yang dibentuk oleh lensa kamera direkam secara elektronik. Kamera yang merekam bayangan secara elektronik dinamakan kamera digital. Kamera yang merekam bayangan menggunakan film dinamakan kamera analog.

Lensa cembung berfungsi membentuk bayangan nyata dan terbalik pada film. Berbeda dengan lensa mata yang mempunyai panjang fokus yang dapat berubah-ubah, lensa kamera mempunyai panjang fokus yang tidak dapat berubah. Lensa kamera merupakan lensa cembung, bukan lensa cekung, karena bayangan yang dihasilkan lensa cekung selalu bersifat maya. Sebaliknya bayangan yang dihasilkan lensa cembung bersifat nyata ketika jarak benda lebih besar dari panjang fokus. Bayangan nyata adalah bayangan yang benar-benar ada karenanya bayangan ini dapat terekam pada film. Sebaliknya bayangan maya adalah bayangan palsu sehingga bayangan tersebut tidak dapat terekam pada film. Posisi bayangan nyata dan terbalik yang dihasilkan oleh lensa cembung berhimpit dengan posisi film.

C.     PRINSIP KERJA KAMERA

 

Prinsip Kerja Kamera Untuk membentuk bayangan yang jelas, jarak bayangan harus diatur besar kecilnya, yaitu dengan cara menggeserkan lensa objektif ke dalam atau ke luar. Untuk mengatur kekuatan cahaya dipergunakan sebuah diafragma yang dapat diatur besar kecilnya. Sebagai pelat film dipakai pelat celluloid yang dilapis dengan lapisan gelatin dengan perak-bromida yang menghasilkan negatifnya. Setelah dicuci, negatif tersebut dipakai untuk mendapatkan gambar positif pada kertas potret, yaitu kertas yang ditutup dengan lapisan tipis kolodium yang dicampuri perak-klorida. Kalau gambar yang ditimbulkan itu pada sebidang kaca atau film dinamakan diapositif.

D.    JENIS – JENIS KAMERA

1.      Kamera Analog ( Kamera Film )

Jenis kamera ini bisa dibilang kamera jadul, karena memang seiring dengan perkembangan teknologi yang ada di dunia menjadikan kamera ini tertinggal jauh dan mengalami evolusi, kamera yang pada prinsip kerjanya masih menggunakan roll film (pita seluloid) dimana pita tersebut mengandung senyawa silver halida, zat tersebut akan menempel di roll film apabila terkena cahaya dan dengan proses pencucian, silver halida akan berubah menjadi black halida, dan biasa hasil dari master foto ini kita sebut klise, kamera analog mempunyai size sebesar 35mm ( ukuran inilah yang menjadi patokan frame pada kamera )

Sewaktu tombol ditekan maka diafragmaakan terbuka seketika. Pantulan cahaya dari benda yang ada di depan kamera masuk lewat celah diafragma itu menembus hingga lempengan film yang sangat peka cahaya. Diafragma menutup secara otomatis dan tiba-tiba. Cahaya yang masuk membakar lempengan film. Cahaya terang akan membuat lapisan film terbakar sedang cahaya gelap pada dasarnya tidak membakar lapisan. Proses selanjutnya cuci lembaran film terhadap sisa pembakaran. Hasil dari proses ini adaah klise/negative. Pada proses ini arang sisa pembakaran terbuang sehingga lapisan film menjadi putih/transparan. Sedang yang tidak terbakar tetap hitam. Selanjutya adalah mentransfer film (negative) ke atas kertas foto (positif) atau cetak. Proses ini harus dilakukan diruang gelap, karena adanya cahaya akan mempengaruhi proses transfer tersebut. Kertas yang digunakan adalah kertas foto khusus yang dilapisi senyawa ferro. Beda foto hitam putih dan foto berwarna terletak pada filmnya. Film untuk foto hitam putih hanya terdiri satu lapis senyawa garam perak halide. Sedang film berwarna terdiri minimal 3 lapis. Dan masing-masing lapis terdiri dari campuran (komposisi kimia) yang berbeda..

2.      Kamera Polaroid

Jenis kamera yang sudah lama beredar dan jenis kamera ini tergolong tak lekang oleh waktu, hanya berubah dari segi desain model saja, kamera yang menggunakan paper yang di tanamkan di dalam kamera ini langsung menangkap hasil foto ke paper sehingga tidak diperlukan proses cuci film. Kamera Polaroid atau lebih dikenal dengan kamera langsung jadi adalah model kamera yang dapat memproses foto sendiri di dalam badan kamera setelah dilakukan pemotretan. Kamera polaroid ini menggunakan film khusus yang dinamakan film polaroid. Film polaroid yang dapat menghasilkan gambar berwarna dinamakan film polacolor. Menurut sejarahnya, kamera polaroid atau kamera gambar seketika jadi ini dirancang untuk pertama kalinya oleh Edwin Land, dari perusahaan Polaroid dan dipasarkan sejak tahun 1947. Nama Polaroid itu sebetulnya adalah merek dagang, seperti orang menyebut semua pasta gigi dengan nama Pepsodent, atau orang menyebut sepeda motor dengan nama Honda

3.      Kamera Digital

Kamera digital adalah jenis kamera yang paling muthakir, karena hasil foto ini bisa di kemas dalam bentuk file mentah yang di simpan dalam sebuah memory card, kamera digital terbagi beberapa jenis menurut fungsi dan kegunaannya

a.       Kita mengarahkan kamera pada subjek yang akan dipotret kemudian mengatur zoom optikal agar subjek kelihatan menjauh atau mendekat sesuai keinginan.

a.       Menekan tombol untuk membuka shutter (rana).

b.      Kamera secara otomatis akan melakukan pemfokusan sendiri terhadap subjek dan melakukan pembacaan informasi cahaya yang tersedia.

c.       Kamera mengatur bukaan (aperture) dan kecepatan rana agar diperoleh pemaparan yang optimal

d.      Tombol shutter dilepas

e.       Kamera akan mengatur ulang CCD dan memaparnya pada cahaya, menghasilkan muatan-muatan listrik, hingga akhirnya rana tertutup.

f.       ADC mengukur muatan dan membuat sebuah sinyal digital yang menyatakan nilai dari muatan pada tiap pixel.

g.      Sebuah prosesor menginterpolasi data dari pixel yang berbeda-beda untuk menghasilkan warna yang alami. Pada kebanyakan kamera digital kita dapat melihat secara langsung hasil pemotretan melalui layar LCD kamera.

h.      Sebuah prosesor dalam kamera melalukan pengaturan tingkat kompresi pada data.

i.        Informasi ini kemudian disimpan pada alat penyimpanan data, misalnya pada flash disk.

j.        Contoh-contohnya : Kamera Saku Digital, Kamera Prosumer, Kamera SLR.

4.      Kamera Obscura

Kamera Obscura atau dikenal juga sebagai prinsip kamera pertama kali ditemukan oleh Ibn al-Haytham. Ilmuwan kelahiran Basra, Irak dalam bukunya menyebut, Book of Optics, pemakaian lubang jarum dan lensa dalam di dinding ruangan gelap untuk memproyeksikan apa yang ada di luar ke dalam ruangan dengan gambar terbalik.Obscura sendiri dalam bahasa latin berarti ruangan gelap. Meski prinsip kamera sudah ditemukan pada waktu itu tetapi hasilnya belum bisa dicetak seperti pada saat ini. Pada tahun 1660, seorang ilmuwan Inggris, Robert Boyle dibantu oleh Robert Hooke berhasil menciptakan kamera obscura jinjing lebih kecil dari kamera Obscura ciptaan Al-Haytham yang berukuran besar. Pada tahun 1685, Johann Zahn menyempurnakan kamera obscura menjadi lebih kecil dan mudah dibawa. Selain itu juga memanfaatkan cermin dan lensa untuk menfokuskan gambar. 

E.     Contoh Soal

1)      Dua lensa cembung, masing-masing mempunyai panjang fokus 40 mm dan 20 mm. Kedua lensa digunakan pada kamera analog untuk memotret suatu obyek berjarak 10 meter. Tentukan :
(a) Jarak antara film dan lensa berpanjang fokus 40 mm ketika kamera disetel untuk memotret obyek. Hitung juga perbesaran linear.

Diketahui :
Panjang fokus lensa cembung 1 (f₁) = 40 mm
Panjang fokus lensa cembung 2 (f₂) = 20 mm
Jarak obyek (s) = 10 m = 10.000 mm

Jawab :

(a)    Jarak antara film dan lensa berpanjang fokus 40 mm ketika kamera disetel untuk memotret obyek
Jarak antara film dan lensa = jarak bayangan (s’), dihitung menggunakan rumus lensa cembung karena lensa kamera merupakan lensa cembung :
1/s’ = 1/f – 1/s = 1/40 – 1/10.000 = 250/10.000 – 1/10.000 = 249/10.000
s’ = 10.000/249 = 40,2 mm

Perbesaran linear (m) :
m = s’/s = 40,2/10.000 = 0,004 kali