カメラのしくみと目のしくみ

質問

目の見え方について勉強中です。
カメラのしくみが分からないので２つだけ疑問が解決しません。
虹彩についてですが、カメラの絞りの役目を持つとテキストにあります。
カメラの絞りが分からないのでイメージができません。
網膜はフィルムと同じ働きをするとテキストにあります。
フィルムと言われてもイメージできません。
絞りとフィルムについて教えてください。
ネットでカメラについて調べましたけど、難しく書いてあってちっとも理解できませんでした。
サルでも分かるようにおしえてもらえたらうれしいです。

回答No.8

noname#212313

まず、カメラについて。お読みになった説明は、デジタルカメラではなく昔のカメラのようです。昔のカメラはフィルムと呼ばれる、光が当たると化学変化を起こすシートを使っていました。化学変化は当たった光の色、光の強さをそのままに、まるで写し取るように起こります。

　カメラにはレンズが付いています。レンズの前にはシャッターという遮蔽板が付いていて、光を遮っています。ボタンを押すと、シャッターという遮蔽板が開きます。すると光がレンズに入ります。レンズに入った光がレンズにより屈折していろいろな方向に行き、フィルムに当たります。

　フィルムに当たる光なんですが、見えている風景や物体をそのままそっくりになるように当たります。まるで鏡を見ているような感じです。そして、フィルムが入った光通りに化学変化を起こし、フィルムには風景や物体の形や色を、そっくりそのまま写し取ります。

　このことは虫眼鏡などの凸レンズで実験できます。凸レンズで太陽光を一点に集めて紙を焦がす理科の実験があったりします。焦がしやすいよう黒くした紙を使うことが多いのですが、真っ白な紙を使うと面白いことに気が付くことがあります。空の景色が紙の上に映るのです。太陽光が集まった一点の周りは青空の青い色となり、雲があれば、雲も見えます。

　太陽光を一点に集めていないと、そうならないです。カメラでも実は同じことをしていて、そのことを「ピントを合わせる」という言い方をしています。凸レンズで紙の上に一点に太陽光を集めたときだけはっきり空の景色が映るのと同じく、フィルムのあるところに「ピントを合わせる」とはっきり景色や物がフィルムの上に映ります。

　紙を焦がす実験は大きな凸レンズほどやりやすくなります。太陽光をたくさん集めることができるからです。白い紙で実験すると、太陽光が一点に集まった周りの青空や雲も明るく映ります。逆に言えば、小さいレンズを使えば暗くすることができるわけですね。

　では、大きなレンズを使って暗くしていくことはできないでしょうか。できるんですね。レンズの一部を光を通さない黒い紙などで覆ってやればよいのです。レンズを覆う部分を増やせば増やすほど、紙に写る空の景色は暗くなります。それがカメラでは絞りと呼ばれています。

　目も同じ仕組みなんです。目には凸レンズがあって、瞳孔という光を通さないものがレンズを広く覆ったり、狭く覆ったりして光の量を調節しています。そして、網膜という部分にちょうど「ピントが合う」ようにするんですが、目のレンズは前に出したり後ろに引っ込めたりできません。そこで、凸レンズを分厚くしたり薄くしたりして「ピントを合わせ」ます。そうやって網膜には景色や物が映り、それが神経を通して脳に伝わり、見えるわけです。

　カメラのフィルムは1回光が入ると、それに応じて変化し、そのままになります。しかし、目の網膜は入った光に応じてどんどん変わります。だから、動画のように見ることができるわけです。それについては、デジカメのほうが似ているかもしれません。デジカメではフィルムではなくCCDという半導体を使い、1回限りではなくずっと景色や物を映し続けます。CCDは写ったものを電気信号に変えてカメラ内部のコンピューターに送り、コンピューターはそれを液晶画面に表示します。

　そのお蔭で、液晶画面を見ながら撮りたいものを眺めて、適切なところで写すことができるわけです。目の網膜は、そういうCCDと似ています。網膜で光が電気信号に変えられ、神経から脳に伝わり、脳の中に「映る」わけです。

お礼

大変分かりやすい回答をありがとうございました。
ご丁寧に長々と教えていただきうれしく思います。
おかげで理解できました。