Hoe fotografie camera's, lenzen en meer uitlegt

Verward door die digitale SLR die je hebt, en al het fotografie-jargon dat daarbij hoort? Bekijk enkele basisprincipes van fotografie, leer hoe uw camera werkt en hoe u hiermee betere foto's kunt maken.

Fotografie heeft alles te maken met de wetenschap van de optica - hoe licht reageert wanneer het wordt gebroken, gebogen en gevangen door lichtgevoelige materialen, zoals fotografische film of fotosensoren in moderne digitale camera's. Leer deze basisprincipes van hoe een camera (vrijwel elke camera) werkt, zodat u uw fotografie kunt verbeteren, of u nu een spiegelreflexcamera gebruikt of een mobiele camera om de klus te klaren.

Wat is een camera?

Rond 400BC tot 300BC waren oude filosofen van meer wetenschappelijk geavanceerde culturen (zoals China en Griekenland) enkele van de eerste mensen die met de camera Obscura ontwerp voor het maken van afbeeldingen. Het idee is eenvoudig genoeg: stel een voldoende donkere kamer in met slechts een klein beetje licht dat door een gaatje tegenover een plat vlak komt. Het licht reist in rechte lijnen (dit experiment werd gebruikt om dit te bewijzen), kruist bij de pinhole en creëert een afbeelding op het platte vlak aan de andere kant. Het resultaat is een omgekeerde versie van de objecten die worden ingestraald vanaf de andere kant van de pinhole - een ongelooflijk wonder en een verbazingwekkende wetenschappelijke ontdekking voor mensen die meer dan een millennium vóór de 'middeleeuwen' leefden.

Om moderne camera's te begrijpen, kunnen we beginnen met de camera obscura, een paar duizend jaar vooruit springen en beginnen te praten over de eerste pinhole-camera's. Deze gebruiken dezelfde eenvoudige "pinprick" van het lichte concept en creëren een afbeelding op een vlak van lichtgevoelig materiaal - een geëmulgeerd oppervlak dat chemisch reageert wanneer het door licht wordt geraakt. Daarom is het basisidee van elke camera om licht te verzamelen en op te nemen op een soort fotogevoelige objectfilm, in het geval van oudere camera's en fotosensoren, in het geval van digitale camera's.

Gaat iets sneller dan de snelheid van het licht?

De hierboven gestelde vraag is een soort truc. We weten uit de natuurkunde dat de snelheid van het licht in een vacuüm een ​​constante is, een snelheidslimiet die onmogelijk te doorstaan ​​is. Licht heeft echter een grappige eigenschap vergeleken met andere deeltjes, zoals neutrino's die met zulke hoge snelheden reizen, het gaat niet door elk materiaal heen. Het vertraagt, buigt, of breekt, verander eigenschappen terwijl het gaat. De "snelheid van het licht" ontsnapt uit het centrum van een dichte zon is tergend traag vergeleken met de neutrino's die eraan ontsnappen. Licht kan millennia duren om te ontsnappen uit de kern van een ster, terwijl neutrino's gemaakt door een ster reageren met bijna niets, en vliegen door de dichtste materie met 186.282 mijl per seconde, alsof het er nauwelijks was. "Dat is allemaal goed en wel," zou je je kunnen afvragen, "maar wat heeft dit met mijn camera te maken?"

Het is dezelfde eigenschap van licht om met materie te reageren, waardoor we het kunnen buigen, breken en focussen met moderne fotografische lenzen. Hetzelfde basisontwerp is in verschillende jaren niet veranderd en dezelfde basisprincipes vanaf het moment waarop de eerste lenzen werden gemaakt, zijn nu ook van toepassing.

Brandpuntsafstand en scherp blijven

Hoewel ze door de jaren heen geavanceerder zijn geworden, zijn lenzen in feite eenvoudige voorwerpen: stukjes glas die licht breken en naar een beeldvlak naar de achterkant van de camera richten. Afhankelijk van hoe het glas in de lens is gevormd, varieert de hoeveelheid afstand die het kriskraslicht op de juiste manier moet convergeren op het afbeeldingsvlak. Moderne lenzen worden gemeten in milimeters en verwijzen naar deze afstand tussen de lens en het convergentiepunt op het afbeeldingsvlak.

De brandpuntsafstand is ook van invloed op het soort beeld dat door de camera wordt vastgelegd. Een zeer korte brandpuntsafstand stelt een fotograaf in staat een breder gezichtsveld vast te leggen, terwijl een zeer lange brandpuntsafstand (bijvoorbeeld een telelens) het gebied dat u verbeeldt, verkleint tot een veel kleiner venster.

Er zijn drie basistypen lenzen voor standaard SLR-afbeeldingen. Zij zijn normaal lenzen, Wijde hoek lenzen, en Tele lenzen. Elk hiervan, naast wat hier al is besproken, heeft een aantal andere waarschuwingen die samengaan met het gebruik ervan.

• Groothoeklenzen hebben enorme kijkhoeken van meer dan 60 graden en worden meestal gebruikt om scherp te stellen op objecten dichter bij de fotograaf. Objecten in groothoeklenzen kunnen vervormd lijken, evenals een verkeerde voorstelling van de afstanden tussen afstandsobjecten en het perspectief van scheeftrekken op kleinere afstanden.
• Normale lenzen zijn diegene die het dichtst bij de 'natuurlijke' beeldvorming staan, vergelijkbaar met wat het menselijk oog vangt. Beeldhoek is kleiner dan groothoeklenzen, zonder vervorming van objecten, afstanden tussen objecten en perspectief.
• Objectieven met lange focus zijn de enorme lenzen die je fotografieliefhebbers ziet rondsjouwen, en worden gebruikt om voorwerpen op grote afstand te vergroten. Ze hebben de kleinste beeldhoek en worden vaak gebruikt om scherptedieptes en foto's te maken waarbij achtergrondafbeeldingen wazig zijn, waardoor objecten op de voorgrond scherp blijven.

Afhankelijk van het formaat dat wordt gebruikt voor fotografie, veranderen de brandpuntsafstanden voor de lenzen Normaal, Groothoek en Lange focus. De meeste gewone digitale camera's gebruiken een vergelijkbaar formaat als de 35-mm filmcamera's, dus de brandpuntsafstanden van moderne spiegelreflexcamera's lijken sterk op de filmcamera's van weleer (en vandaag voor de liefhebbers van filmfotografie).

Diafragma en sluitertijden

Omdat we weten dat licht een bepaalde snelheid heeft, is er maar een eindige hoeveelheid aanwezig wanneer je een foto maakt, en slechts een fractie daarvan maakt het door de lens naar de lichtgevoelige materialen in het licht. Die hoeveelheid licht wordt bestuurd door twee van de belangrijkste gereedschappen die een fotograaf kan instellen: het diafragma en de sluitertijd.

De opening van een camera is vergelijkbaar met de pupil van uw oog. Het is min of meer een eenvoudig gat, dat wijd opent of strak sluit om meer of minder licht door de lens naar de fotoreceptoren te laten. Heldere, goed verlichte scènes hebben minimaal licht nodig, zodat het diafragma op een groter aantal kan worden ingesteld om minder licht door te laten. Voor scènes met een dimmer is meer licht nodig om de fotosensors in de camera aan te raken, zodat de kleinere instelling meer licht doorlaat. Elke instelling, vaak aangeduid als f-nummer, f-stop of stop, staat doorgaans de helft van de hoeveelheid licht toe als de instelling ervoor. De scherptediepte verandert ook met de instellingen voor het f-getal, hoe groter hoe kleiner het diafragma dat op de foto wordt gebruikt.

Naast de diafragma-instelling, de hoeveelheid tijd dat de sluiter open blijft (aka, sluitertijd) om licht toe te laten om fotogevoelige materialen aan te raken, kan ook worden aangepast. Langere belichtingen maken meer licht mogelijk, met name handig in situaties met weinig licht, maar als u de sluiter voor langere tijd open laat, kan dit enorme verschillen in uw fotografie opleveren. Bewegingen zo klein als onvrijwillige handtrillingen kunnen uw beelden drastisch vervagen bij langzamere sluitertijden, waardoor het gebruik van een statief of stevig vliegtuig nodig is om de camera aan te zetten.

In combinatie kunnen langzame sluitertijden kleinere instellingen in het diafragma compenseren, evenals grote diafragmaopeningen die zeer snelle sluitertijden compenseren. Elke combinatie kan een heel ander resultaat opleveren, waardoor veel licht na verloop van tijd een heel ander beeld kan creëren, in vergelijking met veel licht door een grotere opening. De resulterende combinatie van sluitertijd en diafragma creëert een "belichting" of de totale hoeveelheid licht die op de lichtgevoelige materialen valt, of het nu gaat om sensoren of film.

Heb je vragen of opmerkingen over Graphics, Photos, Filetypes of Photoshop? Stuur uw vragen naar [email protected], en deze kunnen worden weergegeven in een toekomstig artikel How-To Geek Graphics.

Beeldcredits: fotograferen van de fotograaf, door naixn, beschikbaar onder Creative Commons. Camera Obscura, in het publieke domein. Pinhole Camera (Engels) door Trassiorf, in het publieke domein. Diagram van een ster van het zonnetype door NASA, verondersteld publiek domein en redelijk gebruik. Telescoop van Galileo door Tamasflex, beschikbaar onder Creative Commons. Brandpuntsafstand van Henrik, beschikbaar onder GNU-licentie. Konica FT-1 door Morven, beschikbaar onder Creative Commons. Apetuurdiagram door Cbuckley en Dicklyon, beschikbaar onder Creative Commons. Ghost Bumpercar door Baccharus, beschikbaar onder Creative Commons. Windflower door Nevit Dilmen, beschikbaar onder Creative Commons.