Fotografia 101 - Obiektywy i ostrość

Anonim

Poniższy post pochodzi od australijskiego fotografa Neila Creek, który jest częścią niedawno uruchomionego Fine Art Photoblog i bierze udział w Project 365 - zdjęcie dziennie przez rok - na swoim blogu.

Witamy na drugiej lekcji w Fotografia 101 - Podstawowy kurs obsługi aparatu. W tej serii omawiamy wszystkie podstawy projektowania i użytkowania aparatu. Mówimy o „trójkącie ekspozycji”: czasie otwarcia migawki, przysłonie i ISO. Rozmawiamy o ostrości, głębi ostrości i ostrości, a także o tym, jak działają soczewki, co oznaczają ogniskowe i jak oświetlają matrycę. Patrzymy też na sam aparat, jak działa, co oznaczają wszystkie opcje i jak wpływają na Twoje zdjęcia.

Lekcja w tym tygodniu to Soczewki i ostrość

Zakręt światła

W zeszłym tygodniu rozmawialiśmy o tym, jak użyć małej dziurki do kierowania światła, tak aby tworzyło obraz. Wszystko, co robi kamera otworkowa, wyklucza całe światło, które nie tworzy obrazu. Jak się jednak dowiedzieliśmy, problem z tą techniką polega na tym, że daje ona bardzo słabe obrazy. Jako fotografowie zależy nam na jasnych obrazach i chociaż może się to wydawać oczywiste, szczegółowo omówimy dlaczego w dalszej lekcji. Na szczęście jest na to lepszy sposób.

Rys 1.2.1 Do szklanki zabłysło światło
zbiornik wody zgina się. Źródło.
Rys 1.2.2 Gdy światło przechodzi w więcej
materiał refrakcyjny, spowalnia i wygina się.

Jak pokrótce poruszyliśmy w lekcji 1, światło jest formą energii, którą można zginać. Nazywa się światło zakrętowe refrakcja. To, co się dzieje, gdy światło jest załamane, to właśnie to zwalnia. To powszechne błędne przekonanie, że światło zawsze porusza się z tą samą prędkością. W rzeczywistości prędkość światła zależy od rodzaju materiału, przez który przechodzi. Naprawdę użyteczną rzeczą w refrakcji jest to, że tak zakręć ścieżkę światła.

Nie chcę wchodzić w tajemniczą „podwójną naturę światła”, ale pamiętaj, że światło można postrzegać jako serię fal. Linia po linii tych fal tworzy światło, podobnie jak fale uderzające o plażę.

Wyobraź sobie, że mamy akwarium z wodą i pochodnię. Dla uproszczenia wyobraźmy sobie również, że promień widzimy wyraźnie w powietrzu i wodzie. Świecąc latarką o taflę wody pod kątem, od strony zbiornika widać, że wiązka została wygięta, patrz Rys 1.2.1. Wiele frontów falowych światła jest ułożonych prostopadle do kierunku jego przemieszczania się. Kiedy fronty napotykają wodę, jedna część frontu uderza w nią przed resztą. Część, która weszła do wody i zwalnia, podczas gdy reszta fali nadal porusza się z tą samą prędkością. Efektem tego jest wygięcie belki. Patrz rys 1.2.2.

Okej, na razie wystarczy fizyki. Porozmawiajmy o optyce.

Soczewki

Takie załamanie światła może być bardzo przydatne! Powiedzmy, że chcieliśmy skoncentrować całe światło z szerokiej wiązki w wąskim punkcie. Jeśli uda nam się skierować każdą wiązkę światła, lekko ją zginając - trochę w prawo dla światła po lewej stronie wiązki, trochę w lewo dla światła po prawej stronie wiązki - wtedy powinniśmy być w stanie skupić światło. Dokładnie to robi obiektyw.

Istnieją dwa główne czynniki, które określają, jak bardzo soczewka zakrzywia światło. Plik współczynnik załamania światła materiału, czyli o ile spowalnia wiązkę, a kąt padania. Kąt padania (lub kąt padania) to odległość od prostopadłej wiązki światła, gdy przechodzi przez powierzchnię. Im większy kąt, tym większe zginanie. Dlatego obiektywy szerokokątne, które muszą mocno zakrzywiać światło, mają taki wybrzuszony wygląd.

Rys 1.2.3 To, jak bardzo promień światła jest zagięty, zależy od kąta, pod jakim uderza w soczewkę (wszystkie inne rzeczy są równe). Światło przechodzące przez sam środek soczewki pozostaje niezmienione, a te na krawędziach są najbardziej wygięte. Dlatego soczewki są zakrzywione.

Rys 1.2.4 Soczewki o różnych kształtach skupiają światło na różnych odległościach. To jest długość ogniskowa tego obiektywu.

Prosty eksperyment

Kliknij, aby wyświetlić większą wersję

Rys 1.2.5 Zwykłe szkło powiększające może stworzyć obraz. W zaciemnionym pokoju ustaw świecę, lupę i kartkę papieru jako ekran. Z lupą podniesioną do góry z kanalikiem i ekranem, przesuwaj szkło i ekran do tyłu i do przodu, aż wyostrzysz obraz świecy. Podobnie jak w przypadku kamery otworkowej, obraz wyświetlany przez obiektyw jest skierowany do góry nogami. Zwróć uwagę, że cień szkła jest ciemny, z wyjątkiem świecy, mimo że szkło powiększające jest przezroczyste. Dzieje się tak, ponieważ całe światło, które przeszło przez szybę, zostało skupione na obrazie.

Ryc. 1.2.6
Kliknij, aby wyświetlić większą wersję

Rys 1.2.7
Kliknij, aby wyświetlić większą wersję

Nie wszystkie soczewki są takie same
Nie zawsze jest tak, że ogniskowa jest równa długości obiektywu, ponieważ złożona optyka w nowoczesnych obiektywach może dać „wirtualną” ogniskową przy zachowaniu niewielkiego rozmiaru obiektywu. Z reguły ogniskowa jest zwykle bardzo zbliżona do rzeczywistej długości drogi światła przez obiektyw.

Skupienie

Do tej pory wyobrażaliśmy sobie doskonały promień światła padający na powierzchnię refrakcyjną. W tej wiązce całe światło jest równoległe. Równoległe światło przechodzące przez soczewkę będzie zawsze zbiegać się w tym samym punkcie. Odległość od powierzchni soczewki do punktu ostrości nazywana jest długość ogniskowa i jest mierzony w milimetrach. Większość obiektywów jest opisywana za pomocą ogniskowej. Obiektywy zmiennoogniskowe mają zakres ogniskowych, co jest osiągane dzięki zastosowaniu złożonej serii obiektywów, które można przesuwać względem siebie. Liczba mm przekłada się na rzeczywistą odległość od przedniej części obiektywu do chipa aparatu. W ten sposób można stwierdzić, że teleobiektyw 400 mm będzie znacznie dłuższy niż szerokokątny 24 mm, nawet nie patrząc w obiektyw.

Jeśli obiekt znajduje się blisko soczewki, nawet kilkaset metrów dalej, jego odbite światło wpadające do soczewki nie jest idealnie równoległe. Im bliżej obiektywu jest obiekt, tym mniej równolegle i tym bardziej soczewka musi zostać przesunięta, aby zachować ostrość. Ta zmiana jest znacznie bardziej zauważalna, gdy obiekty są bardzo blisko aparatu i jest jednym z powodów, dla których głębia ostrości na zdjęciach makro jest tak mała - do tego wrócimy w przyszłej lekcji.


Ryc. 1.2.6 Im bliżej obiektywu znajduje się obiekt, tym bardziej porusza się jego punkt skupienia, a więc tym bardziej soczewka musi zostać przesunięta, aby skompensować.

Aby zachować ostrość obrazu bliskiego obiektu, obiektyw należy przesunąć względem ekranu (lub czujnika aparatu). Ten proces nazywa się skupienie. Kiedy skupiasz się na obiekcie w pewnej odległości, obiekty, które są bliżej lub dalej niż to, nie będą ostre. Sytuację można nieco poprawić, zmniejszając rozmiar obiektywu, tak jak zrobiliśmy to w przypadku aparatu otworkowego, aby ograniczyć różnorodność kątów światła wpadającego do obiektywu. Ale w rezultacie znowu mamy do czynienia z utratą jasności.

Podaliśmy główne powody, dla których warto używać obiektywu: aby obraz był jaśniejszy i większy (lub mniejszy!). W przyszłym tygodniu wykorzystamy to, czego się nauczyliśmy o obiektywach i zobaczymy, jak możemy to wykorzystać do zrozumienia pojęć dotyczących ogniskowej i współczynników przysłony oraz ich przełożenia na powiększenie i jasność obrazu.

Zadanie domowe

Byłem zawiedziony tym, jak niewielu z was zadało prace domowe z ostatnich tygodni lekcji. W rzeczywistości nikt tego nie zrobił! Peter Emmett zasługuje jednak na dodatkowe uznanie za zdjęcie otworkowego aparatu fotograficznego DSLR, zrobione przypadkowo w weekend przed pierwszą lekcją. Lekcja z tego tygodnia jest trudna do odrabiania pracy domowej, więc zachęcam do eksperymentowania i przemyślenia, jak możesz zastosować to, czego się tutaj nauczyłeś. Oto kilka sugestii:

  • Wyświetl obraz za pomocą szkła powiększającego lub obiektywu z aparatu i zrób mu zdjęcie. Jeśli chcesz być naprawdę kreatywny, zainspiruj się tym spektakularnym przykładem, który ostatnio pojawił się na Strobist.
  • Znajdź i sfotografuj przykłady załamywania się światła w przedmiotach codziennego użytku. Im jaśniejszy przykład, tym lepiej. Na przykład klasyczny ołówek w szklance wody, a może pobawić się jakimiś dużymi kryształami z pudełka na biżuterię.
  • Zrób kilka naturalnych soczewek. Krople wody mogą być twórczo używane jako małe szkła powiększające, aby pokazać odwrócony obraz sceny za nimi. To byłoby dobre ćwiczenie dla miłośników makrofotografii.

Zasoby

  • Obiektywy (optyka) na Wikipedii
  • Załamanie - Ch4 z Optyka przez Benjamina Crowella.
  • Grupa refrakcji na Flickr

W następnym tygodniu

Fotografia 101 - soczewki, światło i powiększenie.

Oprócz publikowania zdjęć z Project 365 na swoim blogu, Neil prowadzi również comiesięczny projekt fotograficzny. W tym miesiącu tematem jest Iron Chef Photography - The Fork.