• Eric Z Goodnight

  @ezgoodnight

• September 28, 2016, 11:12am EDT

Verward door die digitale spiegelreflexcamera die je hebt, en al het fotografiejargon dat daarbij komt kijken? Bekijk de basisbeginselen van fotografie, leer hoe uw camera werkt en hoe dat u kan helpen betere foto’s te maken.

Fotografie heeft alles te maken met de wetenschap van optica: hoe licht reageert wanneer het wordt gebroken, gebogen en opgevangen door lichtgevoelige materialen, zoals fotografische film of fotosensoren in moderne digitale camera’s. Leer de basisprincipes van hoe een camera – praktisch iedere camera – werkt, zodat u uw fotografie kunt verbeteren, of u nu een spiegelreflexcamera gebruikt of een mobiele telefoon om de klus te klaren.

Wat is een camera?

Omstreeks 400BC tot 300BC waren oude filosofen van meer wetenschappelijk geavanceerde culturen (zoals China en Griekenland) enkele van de eerste volkeren die experimenteerden met het camera obscura-ontwerp voor het maken van beelden. Het idee is eenvoudig: stel een voldoende donkere kamer op met slechts een klein beetje licht dat binnenvalt door een pinhole tegenover een plat vlak. Het licht reist in rechte lijnen (dit experiment werd gebruikt om dit te bewijzen), kruist bij het pinhole, en creëert een beeld op het platte vlak aan de andere kant. Het resultaat is een omgekeerde versie van de objecten die van de andere kant van het pinhole worden ingestraald – een ongelooflijk wonder, en een verbazingwekkende wetenschappelijke ontdekking voor mensen die meer dan een millennium voor de “middeleeuwen” leefden.”

Om moderne camera’s te begrijpen, kunnen we beginnen met de camera obscura, een sprong van een paar duizend jaar vooruit maken, en beginnen te praten over de eerste pinhole camera’s. Deze maken gebruik van hetzelfde eenvoudige “speldenprik” lichtconcept, en creëren een beeld op een vlak van lichtgevoelig materiaal – een geëmulgeerd oppervlak dat chemisch reageert wanneer het door licht wordt geraakt. Daarom is het basisidee van elke camera het verzamelen van licht, en het vastleggen daarvan op een soort lichtgevoelig object – film, in het geval van oudere camera’s, en fotosensoren, in het geval van digitale camera’s.

Gaat iets sneller dan de lichtsnelheid?

De hierboven gestelde vraag is een soort truc. Uit de natuurkunde weten we dat de lichtsnelheid in een vacuüm een constante is, een snelheidslimiet die onmogelijk kan worden overschreden. Echter, licht heeft een grappige eigenschap, vergeleken met andere deeltjes, zoals neutrino’s die met zulke hoge snelheden reizen – het gaat niet met dezelfde snelheid door elk materiaal. Het vertraagt, buigt of refracteert, en verandert van eigenschappen terwijl het gaat. De “lichtsnelheid” die uit het centrum van een dichte zon ontsnapt is tergend langzaam vergeleken met de neutrino’s die daaruit ontsnappen. Licht kan er millennia over doen om uit de kern van een ster te ontsnappen, terwijl neutrino’s die door een ster worden gecreëerd met bijna niets reageren en door de dichtste materie vliegen met een snelheid van 186.282 km/sec, alsof die er nauwelijks is. “Dat is allemaal goed en wel”, vraagt u zich misschien af, “maar wat heeft dit met mijn camera te maken?”

Het is dezelfde eigenschap van licht om met materie te reageren die ons in staat stelt om het te buigen, te breken en scherp te stellen met moderne fotolenzen. Hetzelfde basisontwerp is in geen jaren veranderd, en dezelfde basisprincipes van toen de eerste lenzen werden gemaakt, zijn ook nu van toepassing.

Vocal Length and Staying in Focus

Hoewel ze in de loop der jaren geavanceerder zijn geworden, zijn lenzen in wezen eenvoudige voorwerpen – stukjes glas die licht breken en het naar een beeldvlak sturen dat zich achter in de camera bevindt. Afhankelijk van de vorm van het glas in de lens varieert de afstand die het kruisende licht nodig heeft om goed samen te komen op het beeldvlak. Moderne lenzen worden gemeten in milimeters en verwijzen naar deze hoeveelheid afstand tussen de lens en het convergentiepunt op het beeldvlak.

De brandpuntsafstand heeft ook invloed op het soort beeld dat uw camera vastlegt, ook. Met een zeer korte brandpuntsafstand kan een fotograaf een breder gezichtsveld vastleggen, terwijl een zeer lange brandpuntsafstand (zeg, een telelens) het gebied dat u in beeld brengt tot een veel kleiner venster zal terugbrengen.

Er zijn drie basistypen lenzen voor standaard SLR-beelden. Dat zijn normale lenzen, groothoeklenzen en telelenzen. Elk van deze lenzen heeft, naast wat hier al is besproken, nog enkele andere voorbehouden die met het gebruik ervan gepaard gaan.

• Groothoeklenzen hebben een enorme beeldhoek van meer dan 60 graden, en worden meestal gebruikt om scherp te stellen op voorwerpen die zich dichter bij de fotograaf bevinden. Objecten in groothoeklenzen kunnen vervormd lijken, de afstanden tussen objecten in de verte worden verkeerd weergegeven en het perspectief op kortere afstanden wordt scheefgetrokken.
• Normale lenzen zijn lenzen die het meest overeenkomen met de “natuurlijke” beeldvorming zoals het menselijk oog die vastlegt. De beeldhoek is kleiner dan bij groothoeklenzen, zonder vervorming van objecten, afstanden tussen objecten en perspectief.
• Long-focus lenzen zijn de enorme lenzen die je fotografiefanaten ziet rondsjouwen, en worden gebruikt om objecten op grote afstand te vergroten. Ze hebben de smalste beeldhoek en worden vaak gebruikt om scherptediepteopnamen te maken en opnamen waarbij achtergrondbeelden wazig zijn, terwijl voorwerpen op de voorgrond scherp worden gelaten.

Afhankelijk van het formaat dat voor fotografie wordt gebruikt, veranderen de brandpuntsafstanden voor normale, groothoek- en groothoekobjectieven. De meeste gewone digitale camera’s gebruiken een formaat dat vergelijkbaar is met dat van de 35mm-filmcamera’s, zodat de brandpuntsafstanden van moderne DSLR’s sterk lijken op die van de filmcamera’s van vroeger (en vandaag, voor de liefhebbers van filmfotografie).

Diafragma en sluitertijd

Omdat we weten dat licht een bepaalde snelheid heeft, is er slechts een eindige hoeveelheid licht aanwezig wanneer u een foto neemt, en slechts een fractie daarvan komt door de lens op de lichtgevoelige materialen binnenin. Die hoeveelheid licht wordt geregeld door twee van de belangrijkste instrumenten die een fotograaf kan aanpassen – het diafragma en de sluitertijd.

Het diafragma van een camera is vergelijkbaar met de pupil van uw oog. Het is min of meer een eenvoudig gaatje, dat wijd opengaat of juist dichtgaat om meer of minder licht door de lens naar de fotoreceptoren te laten gaan. Heldere, goed verlichte scènes hebben weinig licht nodig, dus kan het diafragma op een groter getal worden ingesteld om minder licht door te laten. Lichtere scènes vereisen meer licht om de fotosensoren in de camera te raken, dus de instelling op een kleiner getal laat meer licht door. Elke instelling, vaak f-getal, f-stop of stop genoemd, laat gewoonlijk de helft van de hoeveelheid licht door als de instelling ervoor. De scherptediepte verandert ook met de instelling van het f-getal, en neemt toe naarmate het diafragma kleiner is.

Naast de diafragma-instelling kan ook de tijd dat de sluiter open blijft (ook wel sluitertijd genoemd) om het licht op fotogevoelige materialen te laten vallen, worden aangepast. Langere belichtingen laten meer licht binnen, wat vooral nuttig is in situaties met weinig licht, maar de sluiter langere tijd open laten staan kan een enorm verschil maken in je fotografie. Kleine bewegingen zoals onwillekeurige handtrillingen kunnen uw foto’s bij langere sluitertijden dramatisch vertroebelen, waardoor het gebruik van een statief of stevig vlak om de camera op te plaatsen noodzakelijk is.

Gebruikt in combinatie, kunnen lange sluitertijden kleinere instellingen van het diafragma compenseren, evenals grote diafragmaopeningen zeer snelle sluitertijden compenseren. Elke combinatie kan een zeer verschillend resultaat opleveren – veel licht binnenlaten in de tijd kan een zeer verschillend beeld opleveren, vergeleken met veel licht binnenlaten door een grotere opening. De resulterende combinatie van sluitertijd en diafragma creëert een “belichting”, of de totale hoeveelheid licht die op het lichtgevoelige materiaal valt, of dit nu sensoren of film zijn.

Heb je vragen of opmerkingen over Graphics, Foto’s, Bestandstypes, of Photoshop? Stuur je vragen naar [email protected], en ze kunnen worden opgenomen in een toekomstig How-To Geek Graphics artikel.

Image Credits: Photographing the Photographer, door naixn, beschikbaar onder Creative Commons. Camera Obscura, in het publieke domein. Pinhole Camera (Engels) door Trassiorf, in het publieke domein. Diagram van een zonnetype ster door NASA, verondersteld Publiek Domein en Eerlijk Gebruik. Galileo’s Teliscoop door Tamasflex, beschikbaar onder Creative Commons. Focal Length door Henrik, beschikbaar onder GNU Licentie. Konica FT-1 door Morven, beschikbaar onder Creative Commons. Apetuurdiagram door Cbuckley en Dicklyon, beschikbaar onder Creative Commons. Spook Bumpercar door Baccharus, beschikbaar onder Creative Commons. Windflower door Nevit Dilmen, beschikbaar onder Creative Commons.