常見光學儀器創新組合使用的實踐與探索

【摘 要】把常見的光學儀器進行創新組合，可以產生產生出奇的效果，在實際生活和工作中可以考慮適當運用，用很小的成本取得較好的效果。

【關鍵詞】光學儀器；創新組合

一、問題提出

常見光學儀器是指平面鏡、凸透鏡、凹透鏡、顯微鏡、濾色鏡、攝像頭、照相機、望遠鏡等，這些儀器的功能、使用效果大家都有所了解。曾經有人發現用望遠鏡來直接觀察日食，對眼睛有很強的刺激，會造成損傷，后來在望遠鏡上疊加濾色鏡（相當于太陽鏡的鏡片），觀察效果大有改善，對眼睛也沒有損傷了，而且制作、使用都很方便。本文是筆者也來嘗試將一些常見光學儀器組合起來，創新使用一下，經過了幾個月的實踐探究，現將其中一些比較成功的案例，探究過程向大家介紹一下。

二、實踐與探究

1.照相機與放大鏡組合，獲得更清晰的拍攝效果

實驗器材：照相機、放大鏡、拍攝材料若干

提高照相機清晰度一直是大家關注或研究的課題，我們平時所講的“像素”就是與清晰度緊密聯系的技術參數，購買相機首先關注“像素”。因此，筆者設想嘗試利用簡單的方法來提高相機或手機拍照的清晰度，圍繞這個課題，筆者做了許多實驗，其中最主要的三個敘述如下：

【實驗一】經過觀察，筆者發現在照片中難看清的物品，常常是比較小的物品，相機在拍攝時，能對其進行放大，放大后常會清晰一些，越靠近拍攝越放大，但太靠近了反而會變得模糊。這就說明有一個清晰度的極限。

【實驗二】在拍攝時為了得到放大物品的照片，相機得靠近物品，但這是有極限的，那么能否將物品先用放大鏡放大，再讓相機通過放大鏡拍攝放大的像呢？這樣拍到的物品是否會更大一些，也就更清晰一些呢（不完全依賴于通過相機靠近物體來放大）？為此筆者做了對比實驗，先不用放大鏡，用相機直接拍攝，再運用放大鏡與相機結合拍攝。為了比較出這兩種不同拍攝方式的清晰度差異，在拍攝時應注意控制其他變量，即其他變量應該都相同，在此筆者將其他變量都取最佳狀態，如都調到“微距”，都取在物品最大，又最清晰的狀態，進行拍攝、比較。結果如圖，圖1直接拍攝（不用放大鏡），圖2疊加了放大鏡后用同樣的相機拍攝的。

圖1圖2比，圖1的物品顯得小一些，因為圖2經過放大鏡放大拍攝的，物品大一些是必然的，但是圖1起來顯得不清晰是否是由于“小”的原因呢？于是筆者又對圖1片進行了電腦處理，將它剪輯，對比后，我們還是能看出圖2清晰一些，即用放大鏡與相機組合拍攝更清晰一些。

【實驗三】上面實驗是用兩種不同方式拍攝時，拍得的物品大小不一樣，盡管也用電腦進行了處理，得到了相同大小物品的照片。本實驗筆者在拍攝取景時，就直接取得大小基本一樣，再分別用兩種方式拍攝，結果如下，圖3直接拍攝（不用放大鏡），圖4疊加了放大鏡后用同樣的相機拍攝的；此外，筆者還拍攝了螞蟻、苔蘚植物等物品，可以看出疊加了放大鏡后拍攝的比直接拍攝更清晰一些。

筆者在完成上述三個實驗后，又用手機代替相機重復了上述實驗，結果基本相同。

探究結論：將放大鏡與照相機結合起來拍攝，可以提高清晰度。有時在相機像素比較低，難以拍攝清楚物品時，可以運用此方法，獲得較清晰的照片。

2.用兩塊相同的平面鏡組合，破解人體分身魔術

實驗器材：相同的平面鏡2塊、相同的美工刀2把

有個人體分身的魔術，表演者站著或躺著，突然身體分成兩截，然后又會合并成一體，人安然無恙，此魔術大部分人看過，筆者一直想破解其中的奧秘，筆者認為該魔術存在已久，不會是依靠非常新的科技手段，或許此魔術就用了平面鏡來完成的，為此，筆者用平面鏡、美工刀（代替表演者）進行了探究。經過多次實驗后，筆者認為正確的思路應該是這樣的，表演者應該有兩人，此兩人應該相貌、身材相似，穿相同的衣服，表演時需兩塊巨大的平面鏡，鏡面向背，搭成如圖15的形狀，筆者實驗證實如下：

將兩表演者（兩把美工刀），放在平面鏡隨意一個位置圖5，此時美工刀在平面鏡中的像可能如圖6，調整每把美工刀的位置，使得每把美工刀在平面鏡中只出現半把，且兩個半

把刀連在一起，鏡中的像就好像一把美工刀如圖6時如將其中的一把美工刀移動一下，就看似美工刀被折斷，像圖5那樣，相當于人體分身，再將移動過的美工刀復位，鏡中的美工刀又連上了，成為一體了，如圖6，相當于人體合并，這就是人體分身魔術。當然實際表演時，鏡外的那兩把美工刀是不能讓觀眾看到的，可以利用表演舞臺、布置，把那兩把美工刀放在舞臺下面，圖7，再將舞臺適當布置，讓觀眾只看到鏡面，又不使他們知道看到的是鏡中的像，就可以變魔術了。實際的表演舞臺肯定還要做得完美，包括道具，平面鏡中間這條分界線，是由于玻璃的厚度產生的，專業表演可以做的很完美，表演者還必須練得非常熟練，不讓觀眾看出破綻。當然實際情況到底怎么樣？也不一定就這樣的，可能有更好的方法，但這畢竟也是一種方法。

探究結論：平面鏡經過創新組合，能完成人體分身魔術，而且可觀察的視角很大，可以運用于舞臺表演，在實際生活中，平面鏡經過組合，能取得出奇的視覺效果，可以運用于藝術表演、影視拍攝等。

三、研究結論

通過對常見光學儀器的創新組合實踐探究，發現創新組合有時可以產生出奇的效果，在實際生活和工作中可以考慮適當運用，用很小的成本取得較好的效果。

四、收獲與體會

經過為期幾個月的探究，進行了上網查資料，查看書本，向專家咨詢等，體會了把課本知識，用到實踐活動中去，進行綜合運用的樂趣，體會了成功與失敗的感受，科技的魅力，神奇，有時用簡單的工具、器材同樣可以做出好的效果。當然光學儀器的組合遠非這幾月所能探究完的，只要有時間筆者還將繼續這個課題的探究。

【參考文獻】

[1]莊松林.《光學儀器》雜志

[2]陳建平.《光學發展與光學儀器的應用》