Funktionsweise von Fotografie Kameras, Objektive und mehr erklärt

Verwirrt von dieser digitalen Spiegelreflexkamera, die Sie haben, und all dem Fotografiejargon, der damit einhergeht? Schauen Sie sich einige Grundlagen zum Fotografieren an, erfahren Sie, wie Ihre Kamera funktioniert und wie Sie bessere Bilder aufnehmen können.

Die Fotografie hat alles mit der Wissenschaft der Optik zu tun - wie Licht reagiert, wenn es gebrochen wird, von lichtempfindlichen Materialien wie fotografischen Filmen oder Photosensoren in modernen Digitalkameras eingefangen wird. Lernen Sie diese Grundlagen, wie eine Kamera - praktisch jede Kamera - funktioniert, sodass Sie Ihre Fotografie verbessern können, unabhängig davon, ob Sie eine Spiegelreflexkamera oder eine Handykamera verwenden, um die Arbeit zu erledigen.

Was ist eine Kamera??

Um 400 v. Chr. Bis 300 v. Chr. Gehörten antike Philosophen aus wissenschaftlich fortgeschritteneren Kulturen (wie China und Griechenland) zu den ersten Menschen, die mit dem Irak experimentierten Camera Obscura Design zum Erstellen von Bildern. Die Idee ist einfach genug: Stellen Sie einen ausreichend dunklen Raum her, bei dem nur ein winziges Licht durch eine Lochblende gegenüber einer flachen Ebene einfällt. Das Licht wandert in geraden Linien (dieses Experiment wurde als Beweis dafür verwendet), kreuzt an der Lochblende und erzeugt ein Bild auf der flachen Ebene auf der anderen Seite. Das Ergebnis ist eine verkehrte Version der Objekte, die von der gegenüberliegenden Seite der Lochblende gebeamt werden - ein unglaubliches Wunder und eine erstaunliche wissenschaftliche Entdeckung für Menschen, die vor dem "Mittelalter" mehr als ein Jahrtausend lebten.

Um moderne Kameras zu verstehen, können wir mit der Camera Obscura beginnen, einige tausend Jahre vorwärts springen und über die ersten Lochkameras sprechen. Diese verwenden dasselbe einfache "Nadelstich" -Konzept und erzeugen ein Bild auf einer Ebene aus lichtempfindlichem Material - eine emulgierte Oberfläche, die chemisch reagiert, wenn sie von Licht getroffen wird. Daher ist die Grundidee einer Kamera, Licht zu sammeln und bei älteren Kameras auf einem fotoempfindlichen Objektfilm aufzuzeichnen, bei digitalen Kameras auf Fotosensoren.

Ist alles schneller als die Lichtgeschwindigkeit??

Die oben gestellte Frage ist eine Art Trick. Aus der Physik wissen wir, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum eine Konstante ist, eine Geschwindigkeitsgrenze, die nicht überschritten werden kann. Im Vergleich zu anderen Partikeln, wie Neutrinos, die sich mit einer so hohen Geschwindigkeit bewegen, hat Licht jedoch eine komische Eigenschaft - es durchläuft nicht jedes Material mit der gleichen Geschwindigkeit. Es verlangsamt sich, verbiegt sich oder bricht, wodurch sich die Eigenschaften ändern. Die „Lichtgeschwindigkeit“, die aus dem Zentrum einer dichten Sonne austritt, ist im Vergleich zu den Neutrinos, die aus ihnen entkommen, quälend langsam. Das Licht kann Jahrtausende brauchen, um dem Kern eines Sterns zu entkommen, während Neutrinos, die von einem Stern erzeugt werden, mit fast nichts reagieren und mit 186.282 Meilen pro Sekunde durch die dichteste Materie fliegen, als ob es kaum dort wäre. "Das ist alles gut und gut", könnten Sie fragen, "aber was hat das mit meiner Kamera zu tun?"

Es ist dieselbe Eigenschaft des Lichts, mit Materie zu reagieren, die es uns ermöglicht, es mit modernen fotografischen Objektiven zu biegen, zu brechen und zu fokussieren. Das gleiche Grunddesign hat sich seit einigen Jahren nicht geändert, und jetzt gelten auch die gleichen Grundprinzipien aus der Zeit, als die ersten Objektive hergestellt wurden.

Brennweite und Fokus bleiben

Während sie im Laufe der Jahre immer weiter fortgeschritten sind, sind Linsen im Wesentlichen einfache Objektteile aus Glas, die Licht brechen und auf eine Bildebene zur Rückseite der Kamera richten. Je nachdem, wie das Glas in der Linse geformt ist, variiert der Abstand, den das überkreuzende Licht auf der Bildebene richtig zusammenlaufen muss. Moderne Linsen werden in Millimeter gemessen und beziehen sich auf diesen Abstand zwischen der Linse und dem Konvergenzpunkt in der Bildebene.

Die Brennweite beeinflusst auch die Art der Bilder, die Ihre Kamera erfasst. Eine sehr kurze Brennweite ermöglicht es einem Fotografen, ein breiteres Sichtfeld aufzunehmen, während eine sehr lange Brennweite (z. B. ein Teleobjektiv) den Bildbereich auf ein viel kleineres Fenster reduziert.

Es gibt drei grundlegende Arten von Objektiven für Standard-SLR-Bilder. Sie sind Normal Linsen, Weiter Winkel Linsen und Tele Linsen. Jeder dieser Punkte hat, abgesehen von dem, was hier bereits diskutiert wurde, einige andere Vorbehalte, die mit seinem Gebrauch einhergehen.

• Weitwinkelobjektive haben einen sehr großen Blickwinkel von mehr als 60 Grad und werden normalerweise für die Fokussierung auf Objekte verwendet, die sich näher am Fotografen befinden. Objekte in Weitwinkelobjektiven können verzerrt erscheinen und die Entfernungen zwischen Entfernungsobjekten und die Schrägperspektive bei näheren Entfernungen falsch darstellen.
• Normale Linsen sind diejenigen, die die „natürliche“ Abbildung am ähnlichsten darstellen, wie das menschliche Auge es erfasst. Der Blickwinkel ist kleiner als bei Weitwinkelobjektiven ohne Verzerrung von Objekten, Entfernungen zwischen Objekten und Perspektive.
• Linsen mit langem Fokus sind die riesigen Objektive, die Sie für Liebhaber der Fotografie sehen, und sie werden verwendet, um Objekte in großen Entfernungen zu vergrößern. Sie haben den engsten Blickwinkel und werden häufig verwendet, um Schärfentiefen und Aufnahmen mit Tiefenschärfe zu erzeugen, bei denen Hintergrundbilder unscharf sind und die Vordergrundobjekte scharf bleiben.

Je nach dem für die Fotografie verwendeten Format ändert sich die Brennweite für Normal-, Weitwinkel- und Langfokusobjektive. Die meisten herkömmlichen Digitalkameras verwenden ein Format, das den 35-mm-Filmkameras ähnelt. Daher sind die Brennweiten moderner DSLR-Kameras den Filmkameras von gestern sehr ähnlich (und heute für die Filmfotografie)..

Blenden- und Verschlusszeiten

Da wir wissen, dass Licht eine bestimmte Geschwindigkeit hat, ist nur eine begrenzte Menge davon vorhanden, wenn Sie ein Foto aufnehmen, und nur ein Bruchteil davon gelangt durch die Linse zu den lichtempfindlichen Materialien im Inneren. Diese Lichtmenge wird durch zwei der wichtigsten Werkzeuge gesteuert, die ein Fotograf einstellen kann - Blende und Verschlusszeit.

Das Öffnung einer Kamera ähnelt der Pupille Ihres Auges. Es ist mehr oder weniger ein einfaches Loch, das sich weit öffnet oder dicht schließt, um mehr oder weniger Licht durch die Linse zu den Fotoempfängern zu lassen. Helle, gut beleuchtete Szenen benötigen wenig Licht, sodass die Blende auf eine größere Zahl eingestellt werden kann, um weniger Licht durchzulassen. Dimmer-Szenen erfordern mehr Licht, um auf die Fotosensoren in der Kamera zu stoßen. Durch die Einstellung der kleineren Nummer wird mehr Licht durchgelassen. Jede Einstellung, oft als Blendenzahl, Blende oder Stopp bezeichnet, lässt normalerweise die Hälfte der Lichtmenge vor der Einstellung zu. Die Schärfentiefe ändert sich auch mit der Einstellung der Blendenzahl, je kleiner die in der Fotografie verwendete Blende ist.

Neben der Blendeneinstellung bleibt die Zeitspanne, die der Verschluss geöffnet bleibt (aka, Verschlusszeit) Damit Licht auf lichtempfindliche Materialien fällt, kann auch eingestellt werden. Längere Belichtungen lassen mehr Licht zu, besonders nützlich bei schwachen Lichtsituationen. Wenn Sie jedoch den Verschluss längere Zeit offen lassen, kann dies zu erheblichen Unterschieden beim Fotografieren führen. Bewegungen, die so klein wie unfreiwillige Handbewegungen sind, können Ihre Bilder bei längeren Verschlusszeiten dramatisch verwischen. Dies erfordert die Verwendung eines Stativs oder eines stabilen Flugzeugs, auf dem die Kamera platziert werden kann.

Bei Verwendung als Tandem können langsame Verschlusszeiten kleinere Blendeneinstellungen ausgleichen sowie große Blendenöffnungen, die sehr schnelle Verschlusszeiten ausgleichen. Jede Kombination kann zu sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen, so dass viel Licht im Laufe der Zeit zu einem sehr unterschiedlichen Bild führen kann, verglichen mit viel Licht durch eine größere Öffnung. Die resultierende Kombination aus Verschlusszeit und Blende erzeugt eine "Belichtung" oder die Gesamtmenge des Lichts, das auf das lichtempfindliche Material fällt, sei es ein Sensor oder ein Film.

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Bildnachweis: Fotografieren des Fotografen von naixn, verfügbar unter Creative Commons. Camera Obscura, gemeinfrei. Lochkamera (Englisch) von Trassiorf, im öffentlichen Bereich. Diagramm eines solaren Sterns von der NASA als Public Domain und Fair Use angenommen. Galileos Teliscope von Tamasflex, verfügbar unter Creative Commons. Brennweite um Henrik, verfügbar unter GNU-Lizenz. Konica FT-1 von Morven, verfügbar unter Creative Commons. Bilddiagramm von Cbuckley und Dicklyon, verfügbar unter Creative Commons. Ghost Bumpercar von Baccharus, verfügbar unter Creative Commons. Windflower von Nevit Dilmen, verfügbar unter Creative Commons.