Hur fotografering fungerar kameror, objektiv och mer förklaras
Förvirrad av den digitala SLR du har, och allt fotografijargong som följer med det? Ta en titt på några fotbollsunderlag, lära dig hur din kamera fungerar, och hur det kan hjälpa dig att ta bättre bilder.
Fotografi har allt att göra med vetenskapen om optik - hur ljus reagerar när det bryts, böjs och fångas av ljuskänsliga material, som fotografisk film eller fotosensorer i moderna digitalkameror. Lär dig de här grunderna om hur en kamera-praktiskt taget vilken kamera som helst, så att du kan förbättra din fotografering, oavsett om du använder en SLR eller en mobiltelefon för att få jobbet gjort.
Bara vad är en kamera?
Cirka 400BC till 300BC var gamla filosofer av mer vetenskapligt avancerade kulturer (som Kina och Grekland) några av de första folken att experimentera med kamera obscura design för att skapa bilder. Tanken är enkel nog - skapa ett tillräckligt mörkt rum med bara en liten bit ljus som kommer in genom ett pinhål mittemot ett plan. Ljuset färdas i raka linjer (detta försök användes för att bevisa detta), korsar på pinhålet och skapar en bild på plattplanet på andra sidan. Resultatet är en upp och ner-version av föremålen som strålas in från den andra sidan av pinhålet - ett otroligt mirakel och en fantastisk vetenskaplig upptäckt för människor som levde mer än ett årtusende före medeltiden.
För att förstå moderna kameror kan vi börja med kamerans obscura, springa fram några tusen år och börja prata om de första pinhålkamerorna. Dessa använder samma enkla "pinprick" av ljuskoncept, och skapar en bild på ett ljusfotokänsligt material - en emulgerad yta som reagerar kemiskt när den träffas av ljus. Därför är den grundläggande tanken på en kamera att samla ljus och spela in det på någon form av ljuskänslig objektfilm, när det gäller äldre kameror och fotosensorer, när det gäller digitala.
Går någonting snabbare än ljusets hastighet?
Frågan som ställs ovan är ett slags knep. Vi vet från fysiken att ljusets hastighet i vakuum är en konstant, en hastighetsgräns som är omöjlig att passera. Ljuset har dock en rolig egenskap i jämförelse med andra partiklar, som neutrinor som reser vid så snabba hastigheter, det går inte samma hastighet genom varje material. Det saktar, böjer eller bryter, ändrar egenskaper som det går. "Ljusets hastighet" som flyr från mitten av en tät sol är agoniserande långsam jämfört med de neutrinor som flyr från dem. Ljuset kan ta årtusenden för att fly från en stjärnas kärna, medan neutrinoer som skapas av en stjärna reagerar med nästan ingenting, och flyger genom den tätaste materien vid 186,282 miles / sek, som om det knappt var där. "Det är bra och bra," kanske du frågar, "men vad har det att göra med min kamera?"
Det är samma egenskap av ljus att reagera med materia som tillåter oss att böja, bryta och fokusera det med moderna fotografiska linser. Samma grundläggande design har inte förändrats om flera år, och samma grundläggande principer från när de första linserna skapades gäller nu också.
Brännvidd och stanna i fokus
Medan de har blivit mer avancerade genom åren, är linser i grunden enkla objekt - glasstycken som bryter ljus och riktar den mot ett bildplan mot kamerans baksida. Beroende på hur glaset i linsen är formad, måste mängden avstånd som korsbandet behöver konvergera korrekt på bildplanet varierar. Moderna linser mäts i milimeter och hänvisar till denna mängd avstånd mellan linsen och konvergenspunkten på bildplanet.
Brännvidd påverkar också den typ av bild som kameran fångar också. En mycket kort brännvidd gör det möjligt för en fotograf att fånga ett bredare synvinkel medan en mycket lång brännvidd (t ex en telefonsensor) skär det område du bildar ner till ett mycket mindre fönster.
Det finns tre grundläggande typer av linser för standard SLR-bilder. Dom är Vanligt linser, Vid vinkel linser och Tele linser. Var och en av dessa, utöver vad som redan har diskuterats här, har några andra tillvägagångssätt som följer med deras användning.
- Vidvinkelobjektiv har stora, 60+ graders vinklar, och brukar användas för att fokusera på objekt närmare fotografen. Objekt i vidvinkellinser kan verka snedvridna, liksom att förvränga avstånden mellan distansobjekt och skevperspektiv på närmare avstånd.
- Normala linser är de som mest representerar den "naturliga" avbildningen som liknar det mänskliga ögat fångar. Vinkeln är mindre än vidvinkelobjektiv, utan förvrängning av objekt, avstånd mellan objekt och perspektiv.
- Långfokuserade linser är de enorma linserna som du ser fotografering avicionados lugging runt, och används för att förstora objekt på stora avstånd. De har den snävaste synvinkeln och används ofta för att skapa skärpedjup och bilder där bakgrundsbilder är suddiga, vilket gör att förgrundsobjekten lämnas skarpa.
Beroende på formatet som används för fotografering, ändras brännvidd för normala, vidvinkliga och långfokuserade linser. De flesta vanliga digitalkameror använder ett format som liknar 35mm filmkameror, så brännvidden för moderna DSLR-filer är mycket lik filmkameror från tidigare år (och idag för filmfotografering buffs).
Bländarhastighet och slutartid
Eftersom vi vet att ljuset har en bestämd hastighet är endast en begränsad mängd närvarande när du tar ett foto, och bara en bråkdel av det gör det genom linsen till de ljuskänsliga materialen inom. Den ljusstyrkan styrs av två av de viktigaste verktygen som en fotograf kan justera - bländaren och slutartiden.
De öppning av en kamera liknar din ögons pupil. Det är mer eller mindre ett enkelt hål som öppnar sig brett eller stänger tätt för att tillåta mer eller mindre ljus genom linsen till fotoreceptorerna. Ljusa, väl upplysta scener behöver minimalt ljus, så bländaren kan ställas in till ett större antal för att tillåta mindre ljus genom. Dimmer scener kräver mer ljus för att slå fotosensorerna i kameran, så att mindre antal inställningar tillåter mer ljus genom. Varje inställning, ofta kallad f-nummer, f-stop eller stopp, tillåter vanligtvis halva mängden ljus som inställningen före den. Djupfältet ändras också med f-nummerinställningarna, vilket ökar ju mindre bländare som används på fotografiet.
Förutom bländarinställningen är tiden för slutaren öppen (aka, slutartid) för att tillåta ljus att träffa ljuskänsliga material kan också justeras. Längre exponeringar tillåter mer ljus, särskilt användbar i svagt belysningssituationer, men lämnar luckan öppen under längre perioder kan göra stora skillnader i fotograferingen. Rörelser så små som ofrivilliga handskakningar kan dramatiskt suddas bort dina bilder vid långsamare slutartider, vilket kräver användning av ett stativ eller ett robust plan för att ställa in kameran.
Används i tandem, kan långsamma slutartider kompensera för mindre inställningar i bländare samt stora bländaröppningar som kompenserar för mycket snabba slutartider. Varje kombination kan ge ett helt annat resultat, så att mycket ljus över tiden kan skapa en väldigt annorlunda bild jämfört med att ge massor av ljus in genom en större öppning. Den resulterande kombinationen av slutartid och bländare skapar en "exponering" eller den totala mängden ljus som slår på de ljuskänsliga materialen, vare sig de är sensorer eller film.
Har du frågor eller kommentarer angående Grafik, Foton, Filtyper eller Photoshop? Skicka dina frågor till [email protected], och de kan visas i en framtida How-To Geek Graphics-artikel.
Bildkrediter: Fotografera fotografen, genom naixn, tillgänglig under Creative Commons. Camera Obscura, offentligt område. Pinhole Camera (engelska) av Trassiorf, i allmänhet. Diagram av en Solar Type Star av NASA, antog allmän domän och rättvis användning. Galileos Teliscope av Tamasflex, tillgänglig under Creative Commons. Brännvidd av Henrik, tillgänglig under GNU-licens. Konica FT-1 av Morven, tillgänglig under Creative Commons. Apeturdiagram med Cbuckley och Dicklyon, tillgänglig under Creative Commons. Ghost Bumpercar by Baccharus, tillgänglig under Creative Commons. Windflower by Nevit Dilmen, tillgänglig under Creative Commons.
