Hvordan fotografering fungerer kameraer, linser og mere forklaret

Forvirret af den digitale spejlreflekskamera, du har, og alt fotograferingsjargonen, der følger med det? Tag et kig på nogle fotografiske basics, lær hvordan kameraet fungerer, og hvordan det kan hjælpe dig med at tage bedre billeder.

Fotografering har alt at gøre med videnskaben om optik - hvordan lys reagerer, når det brydes, bøjes og fanges af lysfølsomme materialer, som fotografisk film eller fotosensorer i moderne digitale kameraer. Lær disse grundlæggende om, hvordan et kamera - praktisk talt ethvert kamera fungerer - så du kan forbedre din fotografering, uanset om du bruger en SLR eller et mobiltelefon kamera for at få arbejdet gjort.

Bare hvad er et kamera?

Ca. 400BC til 300BC var gamle filosofer af mere videnskabeligt avancerede kulturer (som Kina og Grækenland) nogle af de første folk til at eksperimentere med kamera obscura design til at skabe billeder. Ideen er simpel nok - indstil et tilstrækkeligt mørkt rum med kun en lille smule lys ind i et pinhole modsat et fladt plan. Lyset bevæger sig i lige linjer (dette eksperiment blev brugt til at bevise dette), krydses ved pinhullet og skaber et billede på det plane plan på den anden side. Resultatet er en opadvendt version af objekterne, der stråles ind fra den modsatte side af pinholeet - et utroligt mirakel og en fantastisk videnskabelig opdagelse for mennesker, der boede mere end et årtusinde før middelalderen.

For at forstå moderne kameraer kan vi starte med kameraets obscura, springe frem et par tusinde år og begynde at tale om de første pinhole kameraer. Disse bruger den samme enkle "pinprick" af lyskoncept og skaber et billede på et fly af lysfølsomt materiale - en emulgeret overflade, der reagerer kemisk, når den rammes af lys. Derfor er den grundlæggende ide om ethvert kamera at samle lys og optage det på en slags lysfølsom objektfilm, for ældre kameraer og fotosensorer, når det drejer sig om digitale.

Går noget hurtigere end lysets hastighed?

Spørgsmålet ovenfor er et slags trick. Vi ved fra fysikken, at lysets hastighed i et vakuum er en konstant, en hastighedsgrænse, der er umulig at passere. Lys har imidlertid en sjov egenskab i forhold til andre partikler, som neutrinoer, der rejser med sådanne hurtige hastigheder. Det går ikke i samme hastighed gennem hvert materiale. Det bremser, bøjer eller bryder, ændrer egenskaber som det går. "Lysets hastighed", der kommer ud af midten af ​​en tæt sol, er smerteligt langsom i forhold til de neutrinoer, der undviger fra dem. Lyset kan tage årtusinder at undslippe en stjernes kerne, mens neutrinos skabt af en stjerne reagerer med næsten ingenting, og flyver gennem det tætteste materiale 186.282 miles / sec, som om det næppe var der. "Det er alt godt og godt," kan du spørge, "men hvad har det at gøre med mit kamera?"

Det er den samme egenskab af lys at reagere med materiale, der giver os mulighed for at bøje, bryde og fokusere det ved hjælp af moderne fotografiske linser. Det samme grundlæggende design har ikke ændret sig i flere år, og de samme grundlæggende principper fra, da de første linser blev oprettet, gælder nu også.

Brændvidde og ophold i fokus

Mens de er blevet mere avancerede gennem årene, er linser i grunden simple objekter - glasstykker, der bryder lys og styrer det mod et billedplan mod bagsiden af ​​kameraet. Afhængigt af hvordan glasset i linsen er formet, skal afstanden, som krydset lyset skal konvergere korrekt på billedplanet, variere. Moderne linser måles i milimeter og henviser til denne afstand mellem linsen og konvergenspunktet på billedplanet.

Brændvidde påvirker også det slags billede, dit kamera fanger også. En meget kort brændvidde gør det muligt for en fotograf at opfange et bredere synsfelt, mens en meget lang brændvidde (f.eks. En telelinse) vil skære det område, du billedskriver ned til et meget mindre vindue.

Der er tre grundlæggende typer af linser til standard SLR-billeder. De er Normal linser, Vidvinkel linser og Telefoto linser. Hver af disse, udover hvad der allerede er blevet diskuteret her, har nogle andre forbehold, der følger med deres brug.

• Vidvinkelobjektiver har store 60 graders synsvinkler og bruges normalt til at fokusere på objekt tættere på fotografen. Objekter i vidvinkelobjektiver kan virke forvrængede, samt vildrepræsentere afstande mellem afstandsobjekter og skævt perspektiv på tættere afstande.
• Normale linser er dem der bedst repræsenterer den "naturlige" billeddannelse, der ligner det menneskelige øje fanger. Synsvinkel er mindre end vidvinkelobjektiver uden forvrængning af objekter, afstande mellem objekter og perspektiv.
• Lang fokus linser er de store linser, du ser fotografering aficionados lugging rundt, og er vant til at forstørre objekter på store afstande. De har den mest snævre synsvinkel og bruges ofte til at skabe dybdeskarphed og skud, hvor baggrundsbilleder er sløret, hvilket giver forgrundsobjekter venstre skarpe.

Afhængigt af formatet, der bruges til fotografering, ændres brændvidderne for normal-, vidvinkel- og langfokuslinserne. De fleste almindelige digitale kameraer bruger et format, der ligner 35mm filmkameraer, så brændvidderne af moderne DSLR'er ligner meget filmkameraerne fra yesteryear (og i dag for filmfotografien).

Blænde- og lukkertidshastigheder

Da vi ved, at lyset har en bestemt hastighed, er kun en begrænset mængde til stede, når du tager et billede, og kun en brøkdel af det gør det gennem linsen til de lysfølsomme materialer indenfor. Denne mængde lys styres af to af de vigtigste værktøjer, en fotograf kan justere - blænde og lukkertid.

Det åbning af et kamera ligner elevernes elever. Det er mere eller mindre et simpelt hul, der åbner bredt eller lukker tæt ned for at tillade mere eller mindre lys gennem linsen til fotoreseptoren. Lyse, veloplyste scener kræver minimal lys, så blænden kan indstilles til et større antal for at tillade mindre lys gennem. Dimmer scener kræver mere lys for at slå fotosensorerne i kameraet, så den mindre nummerindstilling tillader mere lys gennem. Hver indstilling, ofte kaldet f-nummer, f-stop eller stop, tillader typisk halvdelen af ​​lysets lys som indstillingen før den. Dybdeskarpheden ændres også med f-nummerindstillingerne, og jo mindre bliver blænderen brugt på fotografiet.

Ud over blændeindstillingen, hvor lang tid lukkeren forbliver åben (aka, lukketid) for at tillade lys at strejke lysfølsomme materialer kan også justeres. Længere eksponeringer tillader mere lys, især nyttig i dårlige belysningssituationer, men forlader lukkeren åben i længere tid kan gøre store forskelle i din fotografering. Bevægelser, der er så små som ufrivillige håndskælv, kan dramatisk sløre dine billeder ved langsommere lukkertider, hvilket nødvendiggør brugen af ​​et stativ eller et solidt plan for at sætte kameraet på.

Brugt i tandem kan langsomme lukkertidshastigheder kompensere for mindre indstillinger i blænde, samt store åbninger med åbninger, der kompenserer for meget hurtige lukkertider. Hver kombination kan give et meget andet resultat, så mange lette lys over tid kan skabe et meget andet billede sammenlignet med at give masser af lys ind gennem en større åbning. Den resulterende kombination af lukkertid og blænde skaber en "eksponering" eller den samlede mængde lys, der rammer de lysfølsomme materialer, det være sig sensorer eller film.

Har du spørgsmål eller kommentarer vedrørende grafik, billeder, filtyper eller Photoshop? Send dine spørgsmål til [email protected], og de kan vises i en fremtidig How-To Geek Graphics-artikel.

Billedkreditter: Fotografering af fotografen, by naixn, tilgængelig under Kreative fællesheder. Camera Obscura, offentligt tilgængeligt. Pinhole Camera (engelsk) af Trassiorf, i det offentlige område. Diagram af en Solar Type Star af NASA, antog offentligt domæne og fair brug. Galileo Teliscope by Tamasflex, tilgængelig under Kreative fællesheder. Brændvidde af Henrik, tilgængelig under GNU-licens. Konica FT-1 by Morven, tilgængelig under Kreative fællesheder. Apeturdiagram af Cbuckley og Dicklyon, tilgængelig under Kreative fællesheder. Ghost Bumpercar by Baccharus, tilgængelig under Kreative fællesheder. Windflower by Nevit Dilmen, tilgængelig under Kreative fællesheder.