Как работает фотография Камеры, объективы и многое другое
Смущенный этой цифровой зеркальной фотокамерой и всем жаргоном фотографии, который с ней связан? Взгляните на некоторые основы фотографии, узнайте, как работает ваша камера, и как это может помочь вам делать более качественные снимки.
Фотография имеет непосредственное отношение к науке о оптике: как свет реагирует, когда он преломляется, изгибается и захватывается светочувствительными материалами, такими как фотопленка или фотодатчики в современных цифровых камерах. Изучите эти основы того, как работает камера - практически любая камера, чтобы вы могли улучшить свою фотографию, независимо от того, используете ли вы зеркальную камеру или камеру мобильного телефона, чтобы выполнить свою работу.
Просто что такое камера?
Приблизительно с 400 до н.э. до 300 г. до н.э. древние философы более развитых с научной точки зрения культур (таких как Китай и Греция) были одними из первых народов, которые экспериментировали с камера обскура дизайн для создания изображений. Идея достаточно проста - создать достаточно темную комнату, в которую через крошечную дыру напротив плоской плоскости проникает лишь немного света. Свет распространяется по прямым линиям (этот эксперимент был использован для доказательства этого), пересекается в точечном отверстии и создает изображение на плоской плоскости с другой стороны. В результате получается перевернутая версия объектов, излучаемых с противоположной стороны крошечной дыры - невероятное чудо и удивительное научное открытие для людей, которые жили более тысячелетия до «средневековья».
Чтобы понять современные камеры, мы можем начать с камеры-обскуры, прыгнуть вперед на несколько тысяч лет и начать говорить о первых камерах-обскурах. Они используют тот же самый простой «укол» концепции света и создают изображение на плоскости светочувствительного материала - эмульгированной поверхности, которая химически реагирует при попадании света. Поэтому основная идея любой камеры - собирать свет и записывать его на какую-то светочувствительную объектную пленку, в случае старых камер, и фотодатчики, в случае цифровых..
Делает ли что-нибудь быстрее скорости света?
Поставленный выше вопрос - своего рода хитрость. Из физики мы знаем, что скорость света в вакууме является постоянной, предел скорости, который невозможно пройти. Однако свет обладает забавным свойством по сравнению с другими частицами, такими как нейтрино, которые движутся с такими быстрыми скоростями - он не проходит одинаковую скорость в каждом материале. Он замедляет, изгибает или преломляет, изменяя свойства по мере движения. «Скорость света», убегающая из центра плотного солнца, мучительно медленна по сравнению с нейтрино, выходящими из них. Свету могут потребоваться тысячелетия, чтобы покинуть ядро звезды, в то время как нейтрино, созданные звездой, почти ничего не реагируют и летят сквозь самую плотную материю со скоростью 186 282 миль / с, как если бы она была даже там. «Это все хорошо, - спросите вы, - но какое это имеет отношение к моей камере?»
Именно это свойство света реагировать с веществом позволяет нам изгибать, преломлять и фокусировать его с помощью современных фотографических линз. Один и тот же базовый дизайн не изменился за несколько лет, и те же базовые принципы, что и при создании первых линз, применяются и сейчас..
Фокусное расстояние и оставаться в фокусе
Несмотря на то, что с годами они стали более продвинутыми, линзы - это, в основном, простые предметы - кусочки стекла, которые преломляют свет и направляют его к плоскости изображения к задней части камеры. В зависимости от того, как сформировано стекло в линзе, величина расстояния, на которой перекрещивающийся свет должен правильно сходиться на плоскости изображения, варьируется. Современные линзы измеряются в миллиметрах и относятся к этой величине расстояния между линзой и точкой схождения на плоскости изображения.
Фокусное расстояние также влияет на тип изображения, которое захватывает ваша камера. Очень короткое фокусное расстояние позволит фотографу захватить более широкое поле зрения, в то время как очень большое фокусное расстояние (скажем, телеобъектив) срезает область, которую вы снимаете, до гораздо меньшего окна.
Существует три основных типа объективов для стандартных зеркальных изображений. Они есть Нормальный линзы, Широкий угол линзы и телефотографический линзы. Каждый из них, помимо того, что уже обсуждалось здесь, имеет некоторые другие оговорки, которые сопровождают их использование.
- Широкоугольные линзы имеют большие углы обзора более 60 градусов и обычно используются для фокусировки на объекте ближе к фотографу. Объекты в широкоугольных объективах могут выглядеть искаженными, а также искажать расстояния между объектами расстояния и наклонной перспективой на более близких расстояниях..
- Нормальные линзы это те, которые наиболее близко представляют «естественные» изображения, подобные тому, что захватывает человеческий глаз. Угол обзора меньше, чем у широкоугольных объективов, без искажений объектов, расстояний между объектами и перспективы.
- Длиннофокусные линзы это огромные линзы, которые вы видите любителями фотографии, которые тянутся вокруг, и которые используются для увеличения объектов на больших расстояниях. Они имеют наиболее узкий угол обзора и часто используются для создания снимков глубины резкости и снимков, где фоновые изображения размыты, а объекты на переднем плане остаются резкими.
В зависимости от формата, используемого для фотографирования, фокусное расстояние для объективов Normal, Wide-angle и Long-Focus меняется. Большинство обычных цифровых камер используют формат, подобный 35-мм пленочным камерам, поэтому фокусные расстояния современных зеркальных фотоаппаратов очень похожи на пленочные камеры прошлых лет (и сегодня, для любителей кинопленки).
Диафрагма и скорость затвора
Поскольку мы знаем, что свет имеет определенную скорость, при съемке фотографии присутствует только ее ограниченное количество, и только небольшая ее часть проходит через объектив к светочувствительным материалам внутри. Это количество света контролируется двумя основными инструментами, которые фотограф может регулировать - диафрагмой и выдержкой.
апертура камеры похожа на зрачок вашего глаза. Это более или менее простая дыра, которая открывается широко или закрывается плотно, чтобы пропустить больше или меньше света через линзу к фотоприемникам. Яркие, хорошо освещенные сцены нуждаются в минимальном освещении, поэтому диафрагму можно установить на большее значение, чтобы пропускать меньше света. Для более тусклых сцен требуется больше света для попадания на фотодатчики в камере, поэтому установка меньшего числа позволит пропускать больше света. Каждая настройка, часто называемая f-числом, f-остановкой или остановкой, обычно позволяет получить половину количества света в сравнении с настройкой до нее. Глубина резкости также изменяется в зависимости от настроек числа диафрагмы, увеличивая тем самым диафрагму, используемую на фотографии..
В дополнение к настройке диафрагмы, количество времени, в течение которого затвор остается открытым (иначе, Скорость затвора), чтобы свет попадал на светочувствительные материалы, также можно отрегулировать. Более длительные выдержки позволяют получить больше света, что особенно полезно в условиях недостаточного освещения, но если оставить затвор открытым на длительное время, это может существенно изменить вашу фотографию. Такие небольшие движения, как непроизвольные дрожания рук, могут значительно смазать ваши изображения при более медленных скоростях затвора, что требует использования штатива или прочной плоскости для установки камеры на.
При тандеме медленные скорости затвора могут компенсировать меньшие настройки диафрагмы, а также большие отверстия диафрагмы, компенсирующие очень высокие скорости затвора. Каждая комбинация может дать совершенно другой результат - большое количество света со временем может создать совершенно другое изображение по сравнению с большим количеством света, проходящего через большие отверстия. Результирующая комбинация выдержки и диафрагмы создает «экспозицию» или общее количество света, попадающего на светочувствительные материалы, будь то датчики или пленка.
Есть вопросы или комментарии по поводу графики, фотографий, типов файлов или Photoshop? Присылайте свои вопросы на [email protected], и они могут быть включены в будущую статью How-To Geek Graphics.
Кредиты Изображения: Фотографирование Фотографа, naixn, доступно под Creative Commons. Камера обскура, в свободном доступе. Камера-обскура (английский) Trassiorf, в свободном доступе. Схема звезды солнечного типа НАСА, предполагается общественное достояние и добросовестное использование. Телескоп Галилея Tamasflex, доступно под Creative Commons. Фокусное расстояние Хенрик, доступно под Лицензия GNU. Konica FT-1 от Morven, доступно под Creative Commons. Apeture диаграмма по Cbuckley а также Dicklyon, доступно под Creative Commons. Ghost Bumpercar от Baccharus, доступно под Creative Commons. Windflower от Невит Дилмен, доступно под Creative Commons.
