なぜ遠くにあるオブジェクトがレンズを通して反転しているのに、ビューファインダーを通して反転していないのですか？

レンズを通して見ると、遠くにある物体の画像は反転していますが、私のカメラでビューファインダーを見るとそうではありません。どうしてこれなの？

そもそも遠くのオブジェクトが反転している理由を理解するのに苦労しています。

誰かが説明または光線図を提供できますか（できれば、オブジェクトの点光源を使用し、人間の目にレンズを含めます）？

編集：おかげで私は今、レンズから遠く離れたオブジェクトが反転して見える理由を理解しています。しかし、カメラの要素が、通常の近いオブジェクトを上下逆に表示することなく、遠く反転したオブジェクトを正しく表示する方法を誰もが説明できますか？

編集2：私は学校にいるので現在画像を提供できませんが、拡大鏡を通して見ると遠くのオブジェクトが反転してぼやけていますが、近くのオブジェクトはシャープで直立しています（通常）。

これは、カメラに取り付けられていない状態でカメラのレンズを通して見た場合ですが、カメラに取り付けられてビューファインダー（または処理済みのフィルム）を通して見た場合、生成された画像のオブジェクトはすべて同じ向き。

これは、レンズで拡大鏡のような画像が実際に生成されないということですか？それは、フィルムで生成された画像上のオブジェクトがすべて同じ向きだからです。または、これは拡大鏡が実際に異なる方向のオブジェクトを生成しないことを意味しますか？拡大鏡がそうでない場合、なぜそれが同じように見え、凸レンズ図が間違っているのですか？拡大鏡は単なる凸レンズではありませんか？

レンズを通して見ると、虫眼鏡のように見えます。だから、レンズが向きの違うものをつくっていると思ったんです。これは、さまざまな方向のオブジェクトを示す下の凸レンズ図にも当てはまります。

それで、レンズは異なる方向のオブジェクトを生成しますか、そうではありませんか??? そうでなければ、私がレンズを通して見たときのように見えるのはなぜでしょうか。また、凸レンズ図に基づいた場合、それはそうであるように見えます。そうでない場合、カメラレンズアタッチメントの他のレンズはどのようにして凸レンズを修正しますか。そしてもしそうなら、なぜフィルムとファインダーは同じ方向のオブジェクトを表示するのでしょうか？

たくさん聞いてごめんなさい。これはとても混乱しています！

編集3：これは私がカメラのレンズが機能すると思った方法です：

EDIT 2で、ダイアグラムに基づいたフィルムに近いオブジェクトが表示されるべきではないように思われることを忘れていました。

まだわかりません... =（

編集4：カメラのレンズに本当に近いオブジェクトはフィルムに表示されるべきではありません、正しいですか？

だから...なぜファインダー内のすべてのオブジェクトが直立して見えるのですか？私の目は近いオブジェクト（仮想の直立した画像）からの光線と遠いオブジェクト（実際の反転した画像）の両方から光線を復活させているので、実際に近いオブジェクトではなく、遠くにあるオブジェクトは異なる方向を持つべきではありませんか？レンズを直接見ているようなものですか？ビューファインダーはどのように変化しますか？

編集5：どうもありがとうございました。助けてくれてありがとう。

「虚像を形成するのに十分近いものは、フォーカシングスクリーンに焦点が合わない」

レンズの真正面にペンを置いて、それを直接見ているとしましょう。私が見る画像は直立しているので、これは仮想画像です。次に、レンズをカメラに取り付けて、ビューファインダーをのぞきます。ペンはまだ見えますが、ぼやけています（焦点距離が長いためです）。レンズはペンの虚像を形成しますが、それでもファインダーで見ることができます。どうしてこれなの？ビューファインダーがフィルムに何があるかを正確に示している場合、ペンはまったく表示すべきではありません（上の画像の図に基づいて）、それは必要ですか？

編集6：多分それはぼやけた画像を形成するはずです。ピンホールカメラか何かのように。いずれにせよ、皆さんの助けに感謝します。私が教えようとするのはイライラすることがあります。ときどきかなり密度が高くなることがあります。

基本的な質問を光線図または類似の手段で説明するのは「十分に簡単」です。ただし、以下を参照してください。
ただし、ビューファインダーまたは人間の目の画像が反転しない理由に対する答えは「設計による」または「原因」であることを理解することが重要です（どちらか一方を選択します。どちらも基本的には同じです）。つまり、システムでは結果が特定の方法である必要があるため、結果を実装するために必要な手順がすべて提供されます。

ビューファインダーの場合、最終結果を達成するために、必要に応じて追加のレンズ、ミラー、プリズム（またはこれらの組み合わせ）が追加されます。本当の問題は、「なぜこれがなぜこのように上向きになるのか」ではなく、どのように行われるのかです。

人間の目の場合、網膜上の画像は反転し、脳はそれを見る人に関する限り「正しい方法」で見ます。

この優れたサイトの以下の情報は、基本的な反転がどのように機能するかを示しています。

レイダイアグラムの詳細もご覧ください。

目の場合、画像は反転しています：{ ここから-ローテクだが興味深い }

http://www.quantumtheatre.co.uk/Lights%20&%20Sounds%20notes%20Key%20Stage%202_files/image022.jpg

重要：

上の画像は反転を示しているので注意を引いていますが、実際には眼のレンズがどのように機能するかを示す非常に悪い仕事をしています。眼のレンズが角膜にますます埋め込まれるにつれて、角膜とレンズの境界面が全体の曲がりの約10％しか処理しない一方で、空気と角膜の相互作用が「レンズ」のほとんどを行います。

これに関する優れた議論がここにあります-In your eye を参照してください。そして、光が実際に目によってどのように曲げられるかについての合理的に正しい画像を以下に示します。

このリンクは、質問に対する適切な（時には複雑な）回答を提供します。

要するに：

• 1つの通常のレンズ要素が拡大しますが、特定の拡大率に制限されます
• 複雑なレンズの組み合わせでは、倍率が高くなり、レンズのさまざまな属性と対物レンズでの使用により、画像が反転する場合があります。（あなたはその焦点の後ろでレンズのビームをキャッチし、別のレンズでそれを再フォーカスするかもしれません->画像を反転させます）
• ペンタプリズムは、ビューファインダーに送信されるときにイメージを反転します。そのため、イメージの最終的な「見た目」があり、操作できます。

レンズに1焦点距離より近い物体の「アンチフォーカス」：

• これは、「編集」中に発生した質問の1つに対応していますが、件名には含まれていません。

質問：これはあなたの質問の詳細です-すべてのテキストはあなたのものです。

• EDIT 2で、ダイアグラムに基づいたフィルムに近いオブジェクトが表示されるべきではないように思われることを忘れていました。

• 編集4：カメラのレンズに本当に近いオブジェクトはフィルムに表示されるべきではありません、正しいですか？

• 「虚像を形成するのに十分近いものは、フォーカシングスクリーンに焦点が合わない」

• レンズの真正面にペンを置いて、それを直接見ているとしましょう。私が見る画像は直立しているので、これは仮想画像です。次に、レンズをカメラに取り付けて、ビューファインダーをのぞきます。ペンはまだ見えますが、ぼやけています（焦点距離が長いためです）。レンズはペンの虚像を形成しますが、それでもファインダーで見ることができます。どうしてこれなの？ビューファインダーがフィルムに何があるかを正確に示している場合、ペンはまったく表示すべきではありません（上の画像の図に基づいて）、それは必要ですか？

• 編集6：多分それはぼやけた画像を形成するはずです。ピンホールカメラか何かのように。

あなたが説明しているのはまさに何が起こっているのかですが、レンズからの焦点距離よりも近いオブジェクトのデフォーカスは、焦点の内側の距離が増加するにつれて漸進的になるためです-あなたの図が示唆するように-それらは内部に来るときに単に「消える」だけではありません臨界距離-むしろ、レンズ面に近づくほど次第に不明瞭になります。

下の写真は、この「機能」が写真から近くのアイテムをほぼ完全に削除するために使用されている合理的な極端な例を示しています。この場合、縦棒と適度に重いメッシュは、適切に「焦点がぼけて広く広がっていないため、消えています」注目される。

焦点距離よりもレンズに近い前景オブジェクト（この場合は重いメッシュとケージバー）は、ほとんど見えないポイントに「反焦点」になっています。

ケージバーが追加された図3：

これは、ケージや類似の環境でオブジェクトを撮影するための、私の標準的な「トリック」の1つです。非常に便利な「トリック」。

この写真には、レンズの前部に非常に近いケージバーがあります。私はこの方法を使用して、かなり固い棒でも正常に「ドロップアウト」します。この場合、それは通常の厚さのケージバーです。前部要素までの距離は50mm未満で、50 mm f1.8レンズです。いくつかの光学効果が存在しますが、それらは通常ほとんどの視聴者に気づかれません。 これの高解像度バージョンはこちらです。写真の右上にある2番目のダウンロードアイコンをクリックしてください。これにより、見えないものをよりよく見ることができます。

鳥とビューアの間のケージバー

これは、カメラと被写体の間に小さなピッチの非常に厚い正方形のメッシュが存在するという点で、さらに優れた例です（20mmの正方形を超えないと思います-他の写真を確認できます）。これは18mmの18-250レンズ、f6.3を使用していた*下の2枚目の写真にあるメッシュを示す写真を参照してください。視覚的にメッシュは鳥のプレゼンテーションを台無しにし、カメラは鳥が目よりもはるかによく「見える」ようにします。
Facebookの同じ写真はこちら

鳥とビューアの間の非常に厚くて醜い正方形のメッシュ

（*）もともとは50mm f1.8のレンズで撮ったものだと言っていたのですが、オリジナルを確認した後、上記のように細部を変更しました。

収束レンズの焦点距離がfの場合、レンズに対して位置pの被写体は、位置q = f /（​​f / p-1）に画像を生成します[基本方程式はf / p + f / q =-です。 1]; 画像サイズの比率はp：qになります。pとqが同じ符号を持っている場合、画像はレンズとオブジェクトの同じ側にあり、サイズ比は正になります。pとqの符号が逆の場合、画像はレンズの反対側にあり、サイズ比は負になります（画像が反転していることを意味します）。

また、1つのレンズによって形成された画像が1秒間の「被写体」として使用される場合、その2番目のレンズは、最初のレンズのどちら側に画像が表示されるか、またはどちらの側にも画像を表示しません。2番目のレンズの画像が表示されます。同じ位置とサイズの式が適用されます。仮想画像と実画像の違いは、ターゲット（フィルムのシートなど）を焦点面に配置しようとする場合にのみ関連し、レンズが間にない場合は何もできないことを観察することで最も簡単に表現できます実際の主題と意図された焦点ターゲット; 最終レンズが虚像を提示する場合、それはターゲットが実際の被写体と最終レンズの間にある必要があり、その最終レンズを無関係にする必要があることを意味します。

望遠鏡または他の類似の機器は、レンズまたはレンズのシーケンスを使用して画像の焦点を合わせ、次にその画像を「見ている」別のレンズまたはレンズのシーケンスを使用して別の画像の焦点を合わせるなどです。最初のレンズは画像を生成します少なくともそれから離れた焦点距離です。望遠鏡では、2番目のレンズは画像が常に観察者と同じ側になるように配置されます。このような状況では、2番目のレンズは画像を焦点距離よりも短くなるように焦点を合わせます。最初のレンズから無限に遠く離れていた被写体は、2番目のレンズの後ろにほぼ無限に遠くにフォーカスされ、f / p項がゼロに近づくため、1番目のレンズの後ろに1焦点距離の画像が得られます。最初のレンズから無限遠にある被写体は、2番目のレンズの後ろに離散距離で焦点を合わせます。レンズからの距離がさらに短い画像が生成されます。正味の効果は、元の画像の場所に関係なく、2番目のレンズが0から1の焦点距離離れた画像を生成することです。最初のレンズは元の被写体の反対側に画像を生成したため、画像が反転します。2番目のレンズは「被写体」と同じ側に画像を生成したため（被写体はビューアと同じ側にある画像でした）、画像は反転しません。

目視を目的とする多くの種類の望遠鏡装置は、第２のレンズからの画像が常にその前の焦点距離よりもかなり長くなるように配置された第３のレンズを追加する。したがって、このレンズは、最初の2つのレンズによって形成された画像の焦点を再調整して、3番目のレンズと2番目のレンズの反対側にある2番目の画像を形成します。その画像とその被写体は3番目のレンズの反対側にあるため、3番目のレンズは2番目の反転を引き起こし、画像を直立させます。

元の質問に関して、望遠鏡のファインダーが常にオブジェクトを垂直に表示するのは、被写体が近すぎると、主レンズが第2レンズをほぼ無限に超えた画像を生成する一方で、第2レンズは常に画像を生成するためです。これは、焦点距離が0から1の間であり、最終的なビューレンズは、反転動作を変更するほど近くにある物体を決して見ません。