Back to the topics list

fotoaparat

Uvod u kamere i optiku

U ovoj lekciji istražit ćemo fascinantan svijet kamera i njihov odnos s optikom, granom fizike koja se bavi proučavanjem svjetlosti. Kamere, i digitalne i analogne, hvataju svjetlost za stvaranje slika, a razumijevanje principa optike može poboljšati naše razumijevanje načina na koji kamere rade.

Osnovni pojmovi optike

Optika je grana fizike koja uključuje ponašanje i svojstva svjetlosti, uključujući njezinu interakciju s materijom. Prije nego što zaronimo u to kako kamere koriste optiku za snimanje slika, pogledajmo neke ključne koncepte u optici:

• Svjetlost : Svjetlost je oblik elektromagnetskog zračenja koji je vidljiv ljudskom oku. Putuje u valovima i može se opisati svojom valnom duljinom i frekvencijom.
• Refleksija : To je kada se svjetlost odbija od objekta. Ogledala su uobičajeni primjeri reflektirajućih površina.
• Refrakcija : Refrakcija je promjena smjera svjetlosnog vala zbog promjene njegove brzine. To se događa kada svjetlost prelazi iz jednog medija u drugi, poput zraka u vodu.
• Leća : leća je komad prozirnog materijala, obično stakla ili plastike, s najmanje jednom zakrivljenom površinom, koja se koristi za lomljenje svjetlosti i oblikovanje slika.

Kamera: pregled

U svojoj jezgri, kamera je optički instrument koji hvata svjetlost i oblikuje sliku. Glavne komponente fotoaparata uključuju tijelo, leću, zatvarač, otvor blende i senzor slike (ili film u tradicionalnim fotoaparatima).

Leće i žarišna duljina

Objektiv je vjerojatno najkritičniji dio fotoaparata. Skuplja i fokusira svjetlo na senzor slike ili film kako bi stvorio sliku. Žarišna duljina objektiva, koja se obično mjeri u milimetrima (mm), određuje njegov vidni kut (koliki će dio scene biti snimljen) i povećanje slike. Leće se mogu kategorizirati kao:

• Širokokutni : Imaju kratku žarišnu duljinu i pružaju širok pogled na scenu. Idealno za pejzaže.
• Telefoto : Objektivi velike žarišne duljine koji omogućuju uski pogled. Koriste se za približavanje udaljenih predmeta.
• Prime : Objektivi s fiksnom žarišnom duljinom. Poznati po svojoj oštrini i performansama pri slabom osvjetljenju.
• Zoom : Objektivi s promjenjivom žarišnom duljinom, nudeći fleksibilnost u kadriranju snimaka bez mijenjanja objektiva.

Otvor blende i dubinska oštrina

Otvor blende je otvor unutar leće kroz koji prolazi svjetlost. Kvantificira se pomoću f-brojeva (npr. f/2,8, f/8), pri čemu niži brojevi označavaju širi otvor blende. Širi otvor blende omogućuje više svjetla da dopre do senzora slike, što ga čini korisnim u uvjetima slabog osvjetljenja. Otvor blende također utječe na dubinsku oštrinu , što je opseg scene u fokusu. Široki otvor blende (npr. f/2,8) stvara malu dubinsku oštrinu, fokusirajući subjekt dok zamućuje pozadinu.

Brzina zatvarača

Zatvarač kontrolira trajanje izlaganja senzora kamere ili filma svjetlu. Brzina zatvarača se mjeri u sekundama ili djelićima sekunde. Velike brzine zatvarača (npr. 1/1000 sekunde) zamrzavaju kretanje, dok male brzine zatvarača (npr. 1 sekunda) mogu stvoriti efekt zamućenja pokreta, ilustrirajući kretanje objekata.

Osjećaj slike: filmski i digitalni senzori

U tradicionalnim filmskim kamerama, film osjetljiv na svjetlo snima sliku. U digitalnim fotoaparatima tu ulogu igra senzor slike, obično CCD (uređaj s nabojem) ili CMOS (komplementarni metal-oksid-poluvodič) senzor. Senzor pretvara svjetlost u električne signale za proizvodnju digitalnih slika.

Eksperimentiranje sa svjetlom i lećama

Da biste bolje razumjeli kako leće utječu na način na koji snimamo slike, razmotrite ovaj jednostavan eksperiment:

1. Uzmite povećalo i komad papira.
2. Za sunčanog dana držite povećalo iznad papira, prilagođavajući udaljenost dok ne pronađete točku u kojoj je sunčeva svjetlost fokusirana u najmanju moguću točku. Ova točka je poznata kao žarišna točka.
3. Promatrajte intenzitet svjetla u žarištu. Ovo pokazuje kako leće mogu koncentrirati svjetlost, princip koji fotoaparati koriste za stvaranje svijetlih, jasnih slika.

Zaključak

Razumijevanje principa optike ključno je za razumijevanje načina rada kamera. Od načina na koji leće fokusiraju svjetlost za stvaranje slika, do upotrebe otvora blende i brzine zatvarača za kontrolu ekspozicije, optika igra ključnu ulogu u fotografiji. Primjenom ovih koncepata, fotografi mogu manipulirati svjetlom i perspektivom kako bi postigli željene rezultate, hvatajući trenutke u vremenu kroz objektiv kamere.