ヘビでもわかるライトフィールドカメラの原理 その2.3 レンズのはたらき

今回はレンズのはたらきについて、直感的に分かるように話したい。
別に読み飛ばしてくれてもライトフィールドカメラの原理は理解できると思われる。


「その2.1」で話したように、ピンホールカメラを含め、
カメラは1点から出た光を再び1点に結像することで像を記録する。

言い換えれば、別の点から出た光は別のところに結像する。
バラバラに飛んでいた光がレンズを置くことで集約するのである。
つまり、レンズにもピンホールと同様光線を選択する作用がある。



例えばものすごく遠くにある物体からの光はほぼ平行な光としてレンズに入射する。
レンズに入射する角度によってどこから来た光かが分かる訳であるが、
レンズは光の入射角度に応じて結像位置を変えることができるのである。

つまり

入射角度→結像位置

という変換装置である。
（これは小学校、中学校でやった、「平行光はレンズの中心を通る光は直進して、その他の光は屈折して焦点にたどり着く」というやつ）

また、レンズとピンホールの１つに違いに光量がある。
ピンホールでは多くの光を遮ってしまうため、光を無駄にしてしまう。
カメラでは広がりをもった光も１つに集約することができる。
そのためピンホールカメラではレンズを使ったものに比べ露光時間が長くなってしまう。

レンズはピンホールを進化させた光を効率的に使うため道具なのである。