Fotografi 101 - Linser, lys og forstørrelse

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 den tredje leksjonen 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 Linser, lys og forstørrelse

Forrige uke så vi på det grunnleggende om linsen. Vi så hvordan linser bøyer lys ved å bremse det ned, hvordan vinkelen lyset kommer inn i linsen påvirker hvor mye det er bøyd, og hvordan vi kan bruke denne egenskapen til å bringe lys som kommer inn i linsen i fokus og skape et lyst, klart bilde.

Lesing av optikkdiagrammer
Gjennom denne serien vil jeg bruke optiske diagrammer for å illustrere ulike konsepter. For å hjelpe deg med å få fart, har jeg skrevet en kort introduksjon om hvordan du leser disse diagrammene. Jeg anbefaler deg å stoppe leksjonen et øyeblikk for å lære å lese og forstå disse diagrammene.

Kraften til linser

Fordelen som linser gir oss over pinhole-kameraer er todelt: lysstyrke og forstørrelse.

Lysstyrke og f-forhold

Vi så i leksjon to, med vårt eksperiment med lyset og forstørrelsesglasset (Fig 1.2.3), at alt lyset som kom inn i linsen fra lyset var fokusert inn i bildet. Hvis vi byttet ut et større objektiv med samme brennvidde, ville mer lys være fokusert, og det resulterende bildet ville virke lysere, men ikke større.

Det virker logisk at hvis du dobler diameteren på et objektiv, vil du doble størrelsen på bildet det lager, men som du kan se i Figur 1.3.1 nedenfor, det er ikke sant.

Fig 1.3.1 En dobling av linsens diameter halverer f-forholdet (se nedenfor) og samler mer lys, men endrer ikke størrelsen på bildet, noe som er en funksjon av brennvidde (se også nedenfor). Å doble diameteren faktisk mer enn dobler lysstyrken på bildet, ettersom lysoppsamlingsoverflaten på linsen øker raskt når radiusen øker (i henhold til formelen? R² - pi ganger radiusen i kvadrat).

Fig 1.3.2 F-forholdet angitt på et 50 mm f1.8 objektiv.

Fig 1.3.3 F-forholdet angitt på et 80-400 mm f4,5-5,6 zoomobjektiv.

F-forhold

I fotografering er det et praktisk nummer som brukes til å beskrive forholdet mellom linsediameter og brennvidde: "f-ratio". Enkelt sagt er f-forholdet brennvidden delt på diameteren. I Fig 1.3.1 over har vi en linse med en brennvidde på 50 mm og en diameter på 10 mm. 50/10 = 5 som gir oss et f-forhold på 1/5 eller f5. Hvis linsen fortsatt var 50 mm brennvidde med en diameter på 20 mm, ville det være f2,5.

F-forholdet for et speilrefleksobjektiv skal alltid skrives på objektivet hvor som helst. De fleste kompaktkameraer beskriver også f-forholdet et sted på kroppen. Jo "kortere" f-forholdet er, jo nærmere det er 1, desto lysere blir objektivet. Begrepet "hastighet" brukes også til å beskrive et objektiv. Ordhastigheten refererer i dette tilfellet til hvor raskt linsen lar kameraet ta et bilde, gitt den tilgjengelige mengden lys. Hvis linsen gir et lyst bilde, kan lukkeren være åpen i kortere tid for å fange nok lys til å lage et bilde. Dermed betraktes en kort f-ratio-linse som f1.8 som en veldig "rask" linse, mens en lengre linse som f8 eller f11 er en "langsom" linse.

Når vi husker leksjon 1, lærte vi at et stort hull for lyset å passere gjennom gir et lysere, men mindre skarpt bilde. Nå som vi vet om f-forhold, kan vi koble disse to fakta sammen og forstå hvorfor raskere linser har en smalere "dybdeskarphet" - området som er i fokus. Vi vil snakke mer om dette i neste leksjon, men det er nyttig å koble prikkene og se hvordan alle disse forskjellige prinsippene passer sammen.

Moderne kameraer gjør det mulig for en fotograf å ha en viss grad av kontroll over linsens hastighet ved å justere blenderåpningen. Vi vil også dekke det nærmere i neste leksjon.

Forstørrelse og synsfelt

Alle som har spilt med et forstørrelsesglass vet at, som navnet antyder, forstørres linser. Mengden forstørrelse avhenger av brennvidden. Jo "lengre" linsen er, jo mer forstørrer den bildet. Korte brennvidder har motsatt effekt, og reduserer størrelsen på bildet.

Fig 1.3.4 Når alt annet er likt, øker også den relative størrelsen på bildet når objektivets brennvidde øker.

Vi så over at f-forholdet påvirker bildets lysstyrke. De to faktorene i forholdet er linsediameter og brennvidde. Så langt har vi bare snakket om å endre linsediameteren, men med større forstørrelse øker du brennvidden, slik at du også øker f-forholdet. Dette betyr at jo mer du forstørrer bildet, jo mørkere blir det. De fleste teleobjektiver (lang brennvidde) har store f-forhold, og er derfor langsomme linser. Unntaket er selvfølgelig de enormt dyre og veldig tunge, gigantiske linsene som brukes av sportsfotografer. Disse bruker lange brennvidder, og linser med stor diameter. Disse telefotoene er ikke for den uformelle fotografen!

Vi har snakket om hvordan linser gjør bildet større, og det er absolutt slik det ser ut når du ser gjennom søkeren, eller på utskriften fra et teleobjektiv. I virkeligheten, fordi de fleste objekter er fjerne, og sensoren er liten, produserer de aller fleste linser et bilde som er mindre enn selve objektet. Det er imidlertid noen spesialiserte objektiver som gjør et bilde større enn motivet. For at dette skal være mulig, må brennvidden være lang og motivet nærme seg. Dette er selvfølgelig makrolinser.

Makrolinser vil ofte bli beskrevet med deres "forstørrelsesfaktor". Et objektiv med forstørrelsesfaktor 1: 1 gir et projisert bilde på sensoren som er det samme som motivet. Så bildet av en 20 mm diameter mynt vil strekke seg over 20 mm av den fysiske sensoren, noe som resulterer i et bilde som nesten vil fylle hele rammen til en typisk DSLR. En forstørrelsesfaktor på 1: 1 regnes vanligvis som minimum for at en linse skal beskrives som en "makro" -linse. Spesialiserte makroobjektiver er ofte 1: 3 eller til og med 1:10 forstørrelsesfaktorer, noe som betyr at 1 mm over motivet blir 3 mm eller 10 mm når det projiseres på sensoren, og dermed 3 eller 10 ganger forstørrelse.

Synsfelt

Den endelige variabelen i denne opprinnelig forvirrende balansegangen til optikk er synsfeltet. Dette refererer til hvor mye av verden kameraet kan se. Et linses synsfelt avhenger av objektivets brennvidde og størrelsen på det bildet blir projisert på. For digitale kameraer er dette sensorbrikken.

Fig 1.3.6 Når brennvidden øker, reduseres synsfeltet og bildet forstørres.

Fig 1.3.8 De komparative forskjellene i rammestørrelse fra kompakte kameraer gjennom film og DSLR til mediumformat.

Fig 1.3.6 gjør det åpenbart at i vidvinkelenden, en liten forskjell i brennvidde oversettes til en stor forskjell i synsfelt. Forskjellen i synsfelt mellom en 10mm og 20mm linse er langt større enn forskjellen mellom 210mm og 220mm. Noen linser kan ha eksepsjonelt korte brennvidder og brede synsfelt, for eksempel 12 eller 8 mm. Disse er fiskeøye linser, såkalt fordi fronten på linsen buler så mye at det ser ut som et fiskeøye. Disse linsene kan ha et synsfelt på 180 grader, eller enda større.

Størrelsen på sensoren bidrar også til synsfeltet til en bestemt linse. I Fig 1.3.6 en bestemt sensor vises med forskjellige brennvidder. Åpenbart hvis sensoren er mindre, kan den se mindre av bildet som presenteres av linsen, og dermed reduseres synsfeltet og forstørrelsen økes. Dette er tilfelle for speilreflekskameraer med beskjærte sensorer og kompakte kameraer.

Den "standard" rammestørrelsen er 35 mm, størrelsen på et enkelt bilde på en filmrulle. Kameraer med denne størrelsen på sensoren er kjent som et "fullformat" -kamera. Storformatskameraer finnes med mye større filmstørrelser, for eksempel 150 mm x 100 mm. Billigere eller tidligere DSLR-modeller bruker sensorer mindre enn en 35 mm filmramme, og blir referert til som beskårne sensorer. En typisk beskåret sensor kan beskrives som en 1,6x, noe som betyr at den tilsynelatende brennvidden til en bestemt linse er 1,6 ganger lengre. Kompaktkameraer bruker de minste rammestørrelsene av alle, og krever derfor svært korte brennviddeobjektiver for å få vidvinkelvisninger.

Neste uke

Fotografi 101 - Blenderåpning og stopp.

Nå som vi har samlet hovedteorien bak linsen og skapt et bilde, vil vi videre rette oppmerksomheten mot eksponering og hvordan vi styrer fangsten av et bilde. Neste uke vil introduksjonen av eksponeringstriangel, en forklaring på "stopp" og lysstyrkenivå, og en titt på det første punktet i trekanten: blenderåpning.

Hjemmelekser

Finn ut objektivets synsfelt. Bruk hvilken som helst metode som fungerer best for deg (f.eks. Et målebånd på en vegg), og trent kameraets synsfelt med de bredeste og lengste innstillingene. Mål det i grader fra side til side. Presentere bilder av funnene dine.
Skyt hele fokusområdet ditt. Finn et passende motiv (f.eks. En urbane gate eller et fjernt tre) og ta en serie bilder som starter i den bredeste vinkelen din og zoomer inn med 20 mm intervaller til din lengste zoom. Kompiler dem til et enkelt bilde og legg inn.
Utnytt forstørrelse og synsfelt kunstnerisk. Ta et bilde i hvert ytterpunkt av kameraets brennvidde, og velg motivet nøye for å dra nytte av forstørrelsen og synsfeltet. Del resultatene her.
Kom nært og personlig. Dette er ideelt for brukere av kompakte kameraer, som på grunn av optikken til et lite kamerasystem er i stand til å fokusere veldig nært. Eksperimenter med makrofotografering og vis oss bilder av de aller minste. Bruk makromodus hvis du har det (vanligvis identifisert med et tulipansymbol). DSLR-brukere med makroutstyr kan også delta.
Hvis alt dette er nytt for deg, kan du finne en online kamerabutikk (for eksempel Canon- eller Nikon-nettstedene) og bla gjennom objektivkatalogen. Vær nøye med linsespesifikasjonene vi har diskutert, og se hvordan formen og formen på linsen stemmer overens med disse tallene. Se på hvor lange teleobjektiver er, hvor brede, raske linser er, og hvor mye ultravidvinkellinser buler ut foran.

Ressurser

Canon-objektiver
Nikon-objektiver
Sigma-objektiver
Tamron-linser
Synsvinkel på Wikipedia
Interaktiv sammenligning av brennvidde på Canon
Kalkulator for synsfelt

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.