Transcript
Współczesny świat to świat technologii cyfrowych. Nie potrafiły się temu oprzeć przeróżne dziedziny naszego życia. Takoż i nie oparła się fotografia. Aparaty cyfrowe prawie całkowicie wyeliminowały tradycyjne aparaty analogowe. Nawet dziennikarze prasowych agencji fotograficznych – przecież profesjonaliści – używają cyfrówek. W praktyce dziś analogi na klisze używają tylko artyści fotograficy. Zapoznajmy się bliżej z podstawami tej technologii w celu ubogacenia warsztatu pracy dydaktycznej nauczyciela. Na początek coś o budowie aparatu fotograficznego. Wbrew pozorom oba rodzaje aparatów mają wiele ważnych elementów wspólnych. Do nich zaliczymy:
optykę obiektywu,
układ pomiaru światła,
układ ustawiania ostrości,
układ regulacji naświetlenia.
Są także bardzo istotne różnice .Najistotniejszą różnicą między aparatem analogowym a cyfrowym jest sposób rejestracji obrazu oraz zastosowany do tego nośnik czyli klisza światłoczuła w aparacie analogowym oraz półprzewodnikowa matryca światłoczuła w aparacie cyfrowym. Skutkiem tego zarejestrowany obraz analogowy jest dostępny po obróbce materiału światłoczułego a cyfrowy natychmiast po wykonaniu fotografii. Jakie parametry aparatu cyfrowego są ważne? To pytanie z grupy „jaki samochód jest najlepszy”. Każdy człowiek ma różne potrzeby i oczekiwania dlatego trudno odpowiedzieć które parametry aparatu będą dla Ciebie bardzo istotne. To zależy przede wszystkim do jakich celów ma służyć ten aparat. Czy zamierzasz robić zdjęcia rodzinne, w plenerze, czy w studio. A może będziesz fotografował dziką przyrodę, delfiny pod wodą, czy też zawody formuły F1. Każde z tych zastosowań wymagać będzie innego aparatu. Wymieńmy więc cechy aparatu fotograficznego, które są najmniej istotne:
wymiary – choć dla kobiecej torebki to ma znaczenie,
ciężar – to także,
kolor obudowy
producent – marka aparatu (choć tu można dyskutować).
Wszystkie inne parametry są mniej lub bardziej ważne. W tej części omówimy krótko tylko te cechy aparatów, które w istotny sposób wpływają na jakość otrzymywanych zdjęć i łatwość posługiwania się nim. Zdefiniujemy je w przypadkowej kolejności:
Ogniskowa obiektywu i krotność jego zoomu - to bardzo ważny parametr decydujący o możliwościach fotografowania zarówno w ciasnych wnętrzach, jak i obiektów oddalonych, do których nie można się zbliżyć.
Jasność obiektywu – decyduje w dużym stopniu o możliwości wykonywania fotografii w warunkach niedostatecznego oświetlenia, a czasem niemal w ciemności.
Możliwości ustawiania ostrości – funkcja ta decyduje o lepszym, lub gorszym komponowaniu zdjęcia. W tanich aparatach kompaktowych o krótkiej ogniskowej nie jest to zbyt istotne gdyż ich głębia ostrości jest bardzo duża. W związku z tym trudno za ich pomocą zrobić zdjęcie nieostre. W aparatach droższych dobrze jest gdy istnieje możliwość ręcznego nastawu ostrości.
typ matrycy - większość aparatów kompaktowych posiada matryce typu CCD, zaawansowane lustrzanki coraz częściej mają matrycę typu CMOS a trzecim, znikomym co do częstości występowania typem matryc są matryce Faveon.
Rozmiar matrycy – z powodów historycznych wyraża się go ułamkiem w dość dziwnej postaci – przykładowo 1/2,5’’ – czym mniejsza liczba w mianowniku tym matryca jest więc większa a co za tym idzie, wnosi ona mniej zakłóceń do wykonywanej fotografii. Współczesne matryce mają wymiary od 1/2,5’’ do 1/1,6’’. W drogich aparatach stosuje się matryce pełnoklatkowe. Pod tą nazwą kryje się wielkość matrycy zbliżona do klatki filmu małoobrazkowego czyli 24x36mm.
Czułość matrycy - wyrażana w ISO - dla większości kompaktowych aparatów cyfrowych mieści się w przedziale od ISO 60 do ISO 400, jednak w
kompaktach czułość powyżej ISO 200 jest praktycznie nie używana z powodu istotnego wzrostu szumów
Rozdzielczość matrycy – potocznie tą cechę charakteryzuje się jednym słowem - megapiksele. To odpowiedź na pytanie z ilu punktów (pikseli) budowany jest fotografowany obraz. Nie zawsze więcej oznacza lepiej – szczególnie na małych matrycach. Konsekwencją tej cechy są maksymalne rozmiary odbitki, którą można z danego aparatu poprawnie wykonać.
Wielkość piksela - ten parametr mówi o wielkości pojedynczego elementu światłoczułego. Im on jest większy, tym mniejsze szumy wnosi do zdjęcia.
wyświetlacz LCD - raczej mało ważny parametr. Jego rozmiar decyduje o łatwości komponowania (kadrowania) zdjęcia. Ma także znaczenie dla osób o słabym wzroku.
Wizjer optyczny lub elektroniczny – jego obecność w aparacie ułatwia komponowanie zdjęcia w intensywnym słońcu, kiedy obraz na monitorze LCD jest słabo widoczny.
Możliwość ustawienia ekspozycji – zwykle dokonywany jest automatycznie. To ważna cecha. Bardzo ważne jest, by była możliwość ręcznego ustawiania parametrów naświetlania. To pozwala na uzyskiwanie ciekawych efektów na zdjęciu oraz fotografowanie w niekorzystnych warunkach oświetleniowych.
Czas otwarcia migawki - dobrze jest mieć aparat o dużej rozpiętości z czasami przynajmniej 15 sekund do 1/1000. Pozwala to na zdjęcia nocne, jak i na fotografowanie np. zawodów motorowych.
Wykonywanie zdjęć seryjnych - to bardzo wygodna opcja dla przypadkowego uchwycenia ciekawej pozy, czy gestu, sfotografowania przemieszczającego się w zaroślach zwierzaka.
Histogram - możliwość obejrzenia histogramu (wykresu) pozwala na optymalne ustawienie parametrów ekspozycji. To bardzo ważne dla uzyskania poprawnych technicznie zdjęć.
Na koniec od kiedy aparat jest w sprzedaży - ta data, mówi nam, czy możemy oczekiwać w aparacie najnowszych rozwiązań technologicznych, czy też aparat to techniczna staroć.
Spośród wielu parametrów wymienionych powyżej najistotniejszy dla ambitnego amatora będzie aparat o jasnym obiektywie, dużej (co do rozmiaru) matrycy, ręcznych i automatycznych nastawach migawki, przesłony i ostrości i duży przedział czasu otwarcia migawki. Aparat powinien posiadać stabilizację optyczną – być może nawet podwójną oraz zoom optyczny ok. 12-krotny. To są parametry istotne dla zaawansowanego użytkownika. Na pewno nie należy jako kryterium rozstrzygające traktować wielkości matrycy mierzonej megapikselami – czasem dla użytkownika nadmiar pikseli może być problemem. Ważny element – obiektyw Obiektyw to układ wielu soczewek który odwzorowuje na światłoczułym elemencie aparatu fotograficznego fotografowane obiekty. W aparatach tanich soczewki wykonywane są z tworzyw sztucznych. Solidne aparaty mają optykę szklaną pokrywaną wieloma warstwami śubstancji podnoszących twardość jego powierzchni, oraz zapewniających zapobieganie refleksom światła. Aparaty wysokiej klasy mają dodatkowo możliwość podmiany obiektywów o różnych parametrach. Podstawowe parametry charakteryzujące obiektyw to:
długość ogniskowej oznaczana na literą f i wyrażana w milimetrach, przykładowo zapis na obudowie obiektywu o postaci f=10,8 oznacza obiektyw stałoogniskowy (bez zoomu optycznego) o ogniskowej wynoszącej 10,8mm, zaś zapis f=5,4-16,2 oznacza obiektyw o zmiennej ogniskowej z 3-krotnym zoomem optycznym
jasność obiektywu wyrażana liczbą określającą ilość przepuszczanego przez obiektyw światła. Wielkość ta zapisywana jest w postaci proporcji dwu liczb przykładowo 1:3,5. Znaczenie takiego zapisu zostanie omówione.
Długość ogniskowej f określa "siłę skupiania" promieni świetlnych. Im krótsza ogniskowa, tym silniej obiektyw załamuje promienie, czyli na krótszej drodze je skupia. Dla aparatów cyfrowych podawane są dwie długości ogniskowej, jedna absolutna, druga w przeliczeniu dla aparatu małoobrazkowego formatu 24x36. Jasność obiektywu określa teoretyczną maksymalną możliwą "ilość" światła przepuszczanego do aparatu poprzez obiektyw. Decyduje ona o możliwości wykonania zdjęcia przy słabym oświetleniu. Jasność typowych amatorskich obiektywów jest w przedziale od
1:2.8 - bardzo jasny, wpuszcza dużo światła, dając możliwość robienia zdjęć przy słabym świetle, do 1:3,5 - średnia wynik, wystarczający dla ogromnej większości warunków amatorskiego fotografowania. W każdym obiektywie, lub bezpośrednio za nim, znajduje sią przesłona nazywana też przysłoną, pozwalająca redukować ilość światła wpadającego do aparatu, wtedy gdy warunki oświetleniowe przerastają potrzeby aparatu.
Obiektyw o zmiennej ogniskowej - zoom Obiektyw, którego długość ogniskowej może być płynnie zmieniana w pewnym przedziale, np. od 35mm do 200mm (w przeliczeniu na ogniskową aparatu 35mm) nazywany jest popularnie zoomem. Zoom optyczny to popularna nazwa obiektywu fotograficznego o zmiennej ogniskowej, który utrzymuje stałe położenie płaszczyzny ostrości, niezależnie od ustawionej długości ogniskowej. To bardzo ważne podkreślenie, gdyż istnieją obiektywy o zmiennej ogniskowej które po każdej zmianie długości ogniskowej wymagają nowego ustawiania ostrości. Obiektywy takie są już bardzo rzadko używane ale dobrze wiedzieć, że są i nie nazywają się także zoomem. Jak działa taki obiektyw typu zoom? Rozpatrzmy fotografowanie bardzo odległych obiektów, czyli ostry obraz powstaje w odległości równej długości ogniskowej. Ale odległości od czego? W przypadku pojedynczej, cienkiej, soczewki, jest to odległość od środka soczewki do powierzchni matrycy.. Obiektyw to jednak układ kilku do kilkunastu soczewek, w kilku grupach ale zawsze można wyliczyć położenie i ogniskową pojedynczej soczewki zastępczej, która da taki sam obraz (pomijając zniekształcenia wnoszone przez pojedynczą soczewkę), gdyby umieścić ją w odpowiednim miejscu.
Układ soczewek ponumerowanych od1 do 6, to schemat typowego obiektywy typu zoom. Soczewki 1, 2, 5 i 6 są nieruchome, natomiast odpowiedni mechanizm pozwala przesuwać soczewki w grupie 3 i 4. Wzajemne oddalanie lub zbliżanie soczewek 3 i 4 daje w efekcie zmianę ogniskowej całego obiektywu, jak i zmianę położenie hipotetycznej soczewki zastępczej Fz, co jest równoznaczne odsuwaniu lub zbliżaniu tej soczewki do matrycy. Łatwo wydedukować, że odpowiednio obliczone położenia soczewek 3 i 4 pozwalają na zmianę ogniskowej, przy zachowaniu tego samego położenia płaszczyzny ostrości. Innymi słowy regulując położenie soczewek 3 i 4 zmieniamy ogniskową ale utrzymujemy ciągle raz ustawioną ostrość. Tak wygląda zasada działanie zoomu. Przesłona, budowa przysłony Przesłona to konstrukcja przysłaniająca część powierzchni soczewki obiektywu. W miarę przymykania przesłony zasłaniana jest coraz większa powierzchnia obiektywu. W ten prosty sposób redukowana jest ilość światła wpadająca do wnętrza aparatu. Stopień przymknięcia przesłony opisany jest liczbami określającymi tak zredukowaną jasność obiektywu. Im mniejszy efektywny otwór obiektywu tym większa liczba jest przypisana do niego. Liczby te są znormalizowane i ustawione w ciąg o postaci 1,8 2,0 2,8 3,5 4,5 5,6 8,0 11,0 16,0 i 22,0.
W przybliżeniu liczby te są wynikiem dzielenia dwu parametrów aparatu f/d. Jest to stosunek długości ogniskowej f do średnicy otworu czynnego d w obiektywie. Otwór czynny, to ta część otworu obiektywu, która nie jest zasłonięta (przysłonięta) ową przysłoną. Przez tę część obiektywu światło wpada do aparatu. To wyjaśnia, dlaczego obiektyw o zmiennej ogniskowej (czyli zmiennej liczbie f) ma mniejszą jasność (większą liczbę) gdy ustawimy dłuższą ogniskową. W miarę skaracania ogniskowej f rośnie kąt Θ. Ale z trygonometrii wiemy, że sinus kąta rośnie dla wartości od 0 do 90 stopni, a potem maleje i dla 180 stopni znowu wynosi 0. Tak więc teoretycznie największa jasność obiektywu możliwa do osiągnięcia wynosi 0,5 dla Θ = 90 stopni, bo sinus(90) = 1. W praktyce jest to nierealne i można uzyskać jasność obiektywu wynoszącą ok. 1:1, gdyż kąt Θ 90 stopni osiągnięty byłby dla długości ogniskowej f=0 a to jest niemożliwe. Tak więc zbudowanie obiektywu nawet o bardzo dużej średnicy i krótkiej ogniskowej nie pozwoli uzyskać jasności obiektywu poniżej pewnej granicy.Ta granica to ok. 1:1,5 jednak bardzo mało jest takich obiektywó i są one szalenie drogie. Maksymalnie otwarta przesłona (przysłona) zapewnia jasność odpowiadająca jasności obiektywu wskazanej przez producenta. Maksymalnie przymknięta przesłona daje efektywną jasność nawet 22, czyli wpuszcza bardzo mało światła. Schemat budowy przysłony pokazany jest na rysunku.
Łatwo sobie wyobrazić, że im więcej elementów zastosuje się do konstrukcji przesłony , tym gładszy i bardziej zbliżony do okręgu będzie otwór obiektywu. To przekłada się na redukcję wad tychże obiektywów.
