写真に撮れないーその２

昨日の”コップの水を通して写真を撮る”ことについてもうすこしきちんとした実験をやってみることにした。
１：縦書きと横書きの文字列を作り、コップの水を通すとどのように見えるか。
　　（写真は縦書き文字列と横書き文字列をWordで印刷したもの。）
２：カメラと肉眼ではどのような違いが出るか。

その結果ある程度わかったようなことと、なぜなのかわからないところがあるのがわかってきた。
自分の光学とカメラの知識が貧弱なので結局正確なところが理解できない。

縦書きと横書き文字列をコップの水を通して肉眼で見た場合。
　コップに密着するまで近づけると縦１行は横幅が大きい文字で正常に読める。他の文字は見えなくなる。
　コップ後ろから５ｃｍ以上離してコップ手前３０ｃｍぐらいから見るとすべての文字が左右反転した裏文字に見える。
　コップに近づいてみると文字列が横棒状になって文字にならない。しかしそれ以上近づいてみるとボケてはいるが拡大された正常文字が見える。
　　　　　
縦書き文字列も横書き文字列も同じ傾向を示す。

つぎに同じ方法を肉眼ではなくカメラに置き換えてみた。
するとどういう方法にしてもピントが合わず、文字が見えない。

少しわかったことは
　コップに水を入れると円柱形状となる。この場合横方向は凸レンズ状になる、すなわちコップの前後に焦点が出来る。
　しかし縦方向はまっすぐなのでコップの中心に光を当てると背面に縦の筋状の光が出来る。
　この場合文字列を印刷した紙をコップに近づけると焦点距離以内となって横幅だけが大きくなった虚像が見える。
　ちょうど焦点距離にあると文字は見えなくなる。
　焦点距離より外側にあると見るほうもコップの手前焦点距離以上離れていると反転した実像が見える。
　ちょうど焦点距離と思われるところまで目を近づけると文字にならない。

わからないのはカメラと肉眼の違いだ。
肉眼で見ると見方によっては文字が正常または反転でピントが合った状態で見えるがカメラと置き換えるとどうしても文字が見えない。
不思議だがなぜだろう？

写真は
　１：テストに使った文字列を印刷した紙。
　２：カメラで撮ったもの。どれもが一番ピントが合った状態。