Følgende innlegg er fra den australske fotografen Neil Creek som er en del av den nylig lanserte Fine Art Photoblog, og deltar i Project 365 - et bilde om dagen i et år - på bloggen sin.
Velkommen til andre leksjon i Foto 101 - Et grunnleggende kurs om kameraet. I denne serien dekker vi alt det grunnleggende om kamera design og bruk. Vi snakker om ‘eksponeringstrekanten’: lukkerhastighet, blenderåpning og ISO. Vi snakker om fokus, dybdeskarphet og skarphet, samt hvordan linser fungerer, hva brennvidder betyr og hvordan de setter lys på sensoren. Vi ser også på selve kameraet, hvordan det fungerer, hva alle alternativene betyr og hvordan de påvirker bildene dine.
Denne ukens leksjon er Objektiver og fokus
Bøyende lys
I forrige uke diskuterte vi hvordan vi kan bruke et lite hull til å lede lys slik at det danner et bilde. Alt som et pinhole-kamera gjør er å utelukke alt lyset som ikke lager et bilde. Som vi lærte, er imidlertid problemet med den teknikken at det resulterer i veldig svake bilder. Som fotografer ønsker vi lyse bilder, og selv om det kan virke åpenbart, vil vi diskutere hvorfor i detalj i en senere leksjon. Heldigvis er det en bedre måte å gjøre det på.
Fig 1.2.1 Et lys skinte inn i et glasstank med vannbøyninger. Kilde.
Fig 1.2.2 Når lyset går over i en merbrytningsmateriale, bremser det og bøyer seg.
Som vi berørte kort i leksjon 1, er lys en form for energi som kan bøyes. Bøyelys kalles brytning. Det som skjer når lys brytes, er at det faktisk sakker ned. Det er en vanlig misforståelse at lys alltid beveger seg i samme hastighet. Faktisk avhenger lysets hastighet av hvilken type materiale den beveger seg gjennom. Den virkelig nyttige tingen om brytning er at den kan bøy lysstien.
Jeg ønsker ikke å komme inn på den mystiske "lysets dobbelte natur", men husk at lys kan sees på som en serie bølger. Linje etter linje av disse bølgene utgjør lys, i likhet med bølger som treffer en strand.
Tenk deg at vi har en fisketank med vann og en fakkel. For enkelhets skyld kan vi også forestille oss at vi kan se strålen tydelig i luft og vann. Når du skinner fakkelen på overflaten av vannet i en vinkel, fra siden av tanken, kan du se at bjelken er bøyd, se Fig 1.2.1. Lysets mange bølgefronter er justert vinkelrett på kjøreretningen. Når bølgefronter møter vannet, treffer den ene delen av fronten den før resten. Den delen som har kommet inn i vannet og bremser, mens resten av bølgen fortsatt kjører i samme hastighet. Effekten av dette er å bøye bjelken. Se fig 1.2.2.
Ok, det er nok fysikk for nå. Lar snakkeoptikk.
Linser
Denne bøyningen av lys kan være veldig nyttig! La oss si at vi ønsket å konsentrere alt lyset fra en bred stråle til et smalt punkt. Hvis vi kan rette hver lysstråle ved å bøye den litt - litt til høyre for lyset på venstre side av strålen, litt til venstre for lyset på høyre side av strålen - så burde vi kunne fokuser lyset. Dette er akkurat hva en linse gjør.
Det er to hovedfaktorer som bestemmer hvor mye en linse bøyer lyset. De brytningsindeks av materialet, som er hvor mye det bremser strålen, og Innfallsvinkel. Innfallsvinkelen (eller innfallsvinkelen) er hvor langt fra vinkelrett lysstrålen er når den passerer gjennom overflaten. Jo større vinkel, jo mer bøying. Dette er grunnen til at vidvinkelobjektiver, som trenger å bøye lyset langt, har en slik bulende fremtoning.
Fig 1.2.3 Hvor mye lysstrålen er bøyd, avhenger av vinkelen den treffer linsen med (alt annet er likt). Lys som går gjennom midten av linsen er upåvirket, mens de i kanten bøyes mest. Dette er grunnen til at linser er buede. | 
Fig 1.2.4 Ulike formede linser fokuserer lyset på forskjellige avstander. Dette er brennvidde av objektivet. |
Et enkelt eksperiment
Klikk for større versjon
Fig 1.2.5 Et daglig forstørrelsesglass kan skape et bilde. Sett et lys, et forstørrelsesglass og et ark papir som skjerm i et mørkt rom. Med forstørrelsesglasset i kvadrat opp med lenkelen og skjermen, skyv glasset og skjermen bakover og fremover til du tar et bilde av lyset i fokus. Akkurat som med pinhole-kameraet, projiseres bildet av linsen oss opp ned. Legg merke til at skyggen på glasset er mørkt bortsett fra lyset, selv om forstørrelsesglasset er gjennomsiktig. Dette er fordi alt lyset som passerte gjennom glasset har blitt fokusert på bildet.
Fig 1.2.6 | 
Fig 1.2.7 |
Ikke alle linser er likeDet er ikke alltid slik at brennvidde er lik objektivlengde, da den komplekse optikken i moderne linser kan gi en "virtuell" brennvidde mens den faktiske linsestørrelsen holdes liten. Som en tommelfingerregel er brennvidden vanligvis ganske nær den faktiske lengden på lysveien gjennom linsen.
Fokusering
Så langt har vi sett for oss en perfekt lysstråle som treffer en brytningsflate. I denne strålen er alt lys parallelt. Parallelt lys som går gjennom en linse vil alltid konvergere på samme punkt. Avstanden fra linsens overflate til fokuspunktet kalles brennvidde og måles i milimeter. De fleste linser er beskrevet av deres brennvidde. Zoomlinser har en rekke brennvidder, en bragd som oppnås ved å bruke en kompleks serie linser som kan flyttes i forhold til hverandre. Mm-tallet oversettes til en reell avstand, fra fronten av linsen til brikken på kameraet. På den måten kan du fortelle at et 400 mm teleobjektiv vil være mye lenger enn en 24 mm vidvinkel, uten å se på linsen.
Hvis et objekt er nær et objektiv, til og med flere hundre meter unna, er det reflekterte lyset som kommer inn i objektivet ikke helt parallelt. Jo nærmere objektet objektivet er, desto mindre parallelt og jo mer må objektivet beveges for å holde fokus. Denne endringen er mye mer merkbar når objekter er veldig nær kameraet, og er en av grunnene til at dybdeskarpheten i makrofotografier er så liten - et punkt vi kommer tilbake til i en fremtidig leksjon.
Fig 1.2.6 Jo nærmere et objekt er en linse, jo mer beveger fokuspunktet seg, og jo mer må objektivet flyttes for å kompensere.
For å holde bildet av et nært objekt skarpt, må linsen flyttes i forhold til skjermen (eller kamerasensoren). Denne prosessen kalles fokusering. Når du er fokusert på et objekt på en viss avstand, vil ikke objekter som er nærmere eller fjernere enn det være i fokus. Situasjonen kan bli hjulpet noe, ved å redusere størrelsen på linsen, akkurat som vi gjorde med pinhole-kameraet, for å begrense mangfoldet av lysvinkler som kommer inn i linsen. Men vi står igjen overfor tapet av lysstyrke som et resultat.
Vi har antydet hovedårsakene til å bruke et objektiv: å gjøre et bilde lysere og å gjøre det større (eller mindre!). Neste uke tar vi det vi har lært om linser og ser hvordan vi kan bruke det til å forstå konseptene brennvidde og f-forhold, og hvordan de oversettes til forstørrelse og lysstyrke.
Hjemmelekser
Jeg var skuffet over hvor få av dere som sendte inn lekser for leksjonen i forrige uke. Det gjorde faktisk ingen! Peter Emmett fortjener litt ekstra kreditt, men for hans DSLR body cap pinhole kamera bilde tatt tilfeldigvis helgen før den første leksjonen. Denne ukens leksjon er utfordrende for å sette lekser, så jeg vil oppmuntre deg til å eksperimentere og tenke på hvordan du kan bruke det du har lært her. Her er noen forslag:
- Projiser et bilde med et forstørrelsesglass eller et objektiv fra kamerautstyret ditt og ta et bilde av det. Hvis du vil bli veldig kreativ om det, la deg inspirere av dette spektakulære eksemplet som nylig ble sett på Strobist.
- Finn og fotografer eksempler på lysbrytning i hverdagens gjenstander. Jo klarere eksemplet jo bedre. For eksempel den klassiske blyanten i et glass vann, eller kanskje leke med noen store krystaller fra en smykkeskrin.
- Skyt noen naturlige linser. Vanndråper kan kreativt brukes som små forstørrelsesglass for å vise et omvendt bilde av scenen utenfor dem. Dette ville være en god øvelse for elskere av makrofotografering.
Ressurser
- Linser (optikk) på Wikipedia
- Brytning - Ch4 av Optikk av Benjamin Crowell.
- Brytningsgruppe på Flickr
Neste uke
Fotografi 101 - Linser, lys og forstørrelse.
I tillegg til å legge ut sine Project 365-bilder på bloggen sin, driver Neil også et månedlig fotoprosjekt. Månedens emne er Iron Chef Photography - The Fork.