Zasada działania aparatu fotograficznego
advertisement
Mówiąc prosto, każdy aparat jest światłoszczelnym pudełkiem z umieszczonym w przedniej ściance obiektywem, przez który jest wpuszczane światło oraz materiałem lub matrycą światłoczułą. Elementy optyczne obiektywu mogą być nieruchome, co selektywnie ogranicza ostrość pewnych partii obrazu, lub ruchome, co umożliwia regulację ostrości przy fotografowaniu obiektów znajdujących się w różnej odległości od aparatu. Otwór przesłony (zwany inaczej diafragmą) umieszczonej tuż za obiektywem umożliwia kontrolę jasności obrazu. W każdym aparacie znajduje się również migawka. Uniemożliwia ona dostęp do filmu czy matrycy promieni światła tworzących obraz, zanim fotograf nie będzie gotów do zdjęcia, reguluje też ona czas działania promieni na materiał światłoczuły. dzisiejsze aparaty są w większości całkowicie zautomatyzowane, jeśli chodzi o ustawienie parametrów technicznych, jednakże w praktyce, zamiast pomóc, ogranicza to twórcze możliwości i inwencję fotografującego. Pod wieloma względami aparat fotograficzny i oko ludzkie są do siebie podobne. Gałka oczna ma z przodu, za przezroczystą warstwą zewnętrzną - rogówką prawdziwą soczewkę. To ona tworzy obraz na dnie oka w siatkówce, składającej się z milionów światłoczułych komórek - tak jak obiektyw aparatu na materiale światłoczułym. Zabarwiona tęczówka oka (źrenica), umieszczona blisko soczewki, powoli powiększa lub zmniejsza średnicę w zależności od warunków oświetleniowych - analogicznie jak fotograf zmienia przesłone w aparacie. Można mówić o pewnej zbieżności między prostym obiektywem a szkłem powiększającym. Oglądając obraz powstały przy użyciu lupy, od razu dostrzegamy kilka jego wad. Jeśli środek jest ostry, to obraz na obrzeżach rozmazuje się i ulega zniekształceniu dając wrażenie ogólnej mglistości. Obiektyw aparatu może składać się z kilku soczewek połączonych w grupy - najczęściej mieści się w nim sześć lub więcej soczewek. Jedynie takie rozwiązanie konstrukcyjne pozwala wyeliminować błędy optyczne pojedynczych soczewek. • Proste aparaty z celownikiem optycznym (film 35 mm ) • Lustrzanki jednoobiektywowe • Aparaty cyfrowe Powyższe rysunki przedstawiają zasadę działania lustrzanki. Rysunek pierwszy schematyczny przebieg promieni światła przed naciśnięciem spustu migawki, rysunek drugi podniesienie lustra i dotarcie światła do emulsji filmu. Podczas naświetlania klatki światło nie dociera do pryzmatu pentagolnego i fotografujący nic nie widzi w wizjerze tak długo, jak długo trwa naświetlenie filmu. Aparaty zmieniały swój wygląd, sposób działania, rozmiary i parametry, ale jest coś, co niezmienione przetrwało do dziś, w każdym - nawet najbardziej profesjonalnym sprzęcie - to sposób powstawania obrazu na matówce, który zostaje uwieczniony dzięki fotografującemu na długie lata, czasami nawet na wieki… Jej "nieśmiertelność" wynika z praw fizyki, którym poddaje się to zjawisko. Obraz powstający w aparacie fotograficznym jest rzutowany na matówkę - obraz rzeczywisty powstaje w płaszczyźnie nazywanej płaszczyzną obrazu. Wszystkie przedmioty/obiekty posiadają pewne wymiary przestrzenne (długość, wysokość, głębokość), co jest przyczyną powstawania perspektywy obrazu oraz problemu głębokości ostrości. Prawidłowo odtworzony obraz powstaje w wyniku spełnienia następujących warunków: •na całym polu obrazu odtworzone są różnice luminacji w możliwie takich samych stosunkach (reprodukcja luminacji i kontrastu). •zarysy konturów i szczegółów obrazu powinny być subiektywnie ostre dla oka ostrość ogólna obrazu (głębokość ostrości) •drobne szczegóły w swoich elementach powinny być jak najbardziej dokładnie rozpoznawalne (rozdzielczość) Najprostszym sposobem jest celownik optyczny wbudowany w aparat tuż przy obiektywie i działający na zasadzie wizjera w drzwiach. System ten jest tani i prosty, ale nie wolny od wad. Obraz oglądany nie pokrywa się dokładnie z tym, który powstaje na filmie (matrycy). Szczególnie może to wprowadzić w błąd w sytuacjach, gdy ciasno wypełniamy kadr akcją. Błąd zwany paralaksą, wynika z umieszczenia celownika i obiektywu obok siebie, a co za tym idzie, z różnicy punktu i kąta widzenia, jest tym większy, im mniejsza jest odległość aparatu od fotografowanego obiektu. Innym systemem są lustrzanki, w których obraz optyczny kierowany jest za pomocą lustra z obiektywu na matówkę. Światło wchodzące przez obiektyw odbija się w lustrze i po przejściu przez pryzmat trafia do wizjera. W trakcie robienia zdjęcia lustro podnosi się przepuszczając promienie tworzące obraz na filmie (czy jak to jest w lustrzankach cyfrowych na matrycy światłoczułej). Jeszcze inaczej rozwiązane są kompakty cyfrowe, gdzie oprócz celownika optycznego, występuje również wyświetlacz ciekłokrystaliczny. Pokazuje on cały obraz na bieżąco i przeprowadza wstępny pomiar światła na podobnej zasadzie jak kamera, która cały czas zmienia ustawienia przesłony, przyciemniając lub rozjaśniając obraz. Aby móc spełnić te warunki musimy najpierw uświadomić sobie jak powstaje obraz. Z optyczno-geometrycznego punktu widzenia powstawanie obrazu polega na tym, iż każdy punkt fotografowanego przedmiotu (np. budynek i otaczający go krajobraz) będzie otworzony punktowo na płaszczyźnie obrazu. Poniższy rysunek otworkowego aparatu fotograficznego przedstawia, w jaki sposób powstaje obraz na matówce. Rysunek 1. Otworkowy aparat fotograficzny; y - przedmiot, y' - obraz, K - aparat, ) - obiektyw, A - strona przedmiotowa, A' - strona obrazowa Promienie przechodzące przez środek otworu (środek źrenicy obiektywu w aparacie fotograficznym) nazywamy promieniami głównymi. W następstwie powstaje rzeczywisty, ale odwrócony obraz optyczny. Stosunki przestrzenne kątów na obrazie pozostają zachowane. Krzyżujące się promienie w obiektywie powodują odwrócenie się promieni, co jest przyczyną powstawania odwróconego obrazu w pionie oraz poziomie. W obecnych aparatach fotograficznych osoba fotografująca nie musi nawet o tym wiedzieć, gdyż (podczas fotografowania) zjawiska tego nie zaobserwuje. Wystarczy jednak zdjąć obiektyw i popatrzeć przez niego, aby przekonać się, iż zjawisko to faktycznie występuje. Obraz widziany w obiektywie jest odwzorowany na matówce podczas wykonywania zdjęć. Nie ma to dla nas większego znaczenia, gdyż światłoczuła błona fotograficzna jest (po naświetleniu w aparacie i poddana chemicznej obróbce wywoływania) przeźroczysta w miejscach, na które padało najmniej światła - można ją oglądać z obydwu stron, nie robi to najmniejszej różnicy. Obiektyw aparatu składa się przeważnie z kilku soczewek wykonanych ze szkła optycznego. Ich moc zależy od grubości, współczynnika załamania światła, wielkości promieni krzywizn soczewek. Wyróżniamy soczewki skupiające oraz rozpraszające. Każde z nich mogą występować w trzech odmianach: 1. soczewki skupiające, o kształtach (1a-c): • obustronnie wypukła, • płasko-wypukła, • wklęsło-wypukła, tzw. menisk skupiający 2. soczewki rozpraszające, przyjmują kształty (2ac): • obustronnie wklęsła, • płasko-wklęsła, • wypukło-wklęsła, tzw. menisk rozpraszający y - przedmiot, y' - obraz, P - punkt przedmiotu, P' - punkt obrazu, F ognisko przedmiotowe, F' - ognisko obrazowe, H - płaszczyzna główna przedmiotowa, H' - płaszczyzna główna obrazowa, f - ogniskowa przedmiotowa, f' - ogniskowa obrazowa, z - odległość przedmiotu od ogniska przedmiotowego, z' - odległość obrazu od ogniska obrazowego, a - odległość przedmiotu od płaszczyzny głównej przedmiotowej H, a' odległość obrazu od płaszczyzny głównej obrazowej H' Ujmując rzecz najprościej jest, to odległość pomiędzy aparatem fotograficznym, a przedmiotem fotografowanym oraz tłem, które znajduje się za interesującym nas przedmiotem. O dużej głębi ostrości będziemy mówić wówczas, gdy wszystkie trzy plany będą jednakowo ostre. Czyli widać dokładnie ich zarysy, kontury. Natomiast o małej głębi ostrości mówimy wówczas, gdy brana jest pod uwagę odległość pomiędzy aparatem fotograficznym i fotografowanym przedmiotem, lub pomiędzy fotografowanym przedmiotem, a jego tłem; w zależności od zamysłu samego fotografa. Głębia ostrości jest jednym z kluczy do uchwycenia tego, co istotne w obserwowanym świecie, dzięki niej fotograf ma możliwość pokazania, uwypuklenia na zdjęciu to, co jego zdaniem jest najistotniejsze. No dobrze, powie nie jeden amator fotografii, ale jak uzyskać taki efekt? •http://partyka.republika.pl/sprzet.html •http://serwis.fotograficzny.w.interia.pl/index_pliki/aparat_zasada.htm
