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So funktioniert die Fotografie: Kameras, Objektive und mehr erklärt


Sie haben diese digitale Spiegelreflexkamera und den damit verbundenen Fotografie-Jargon verwirrt? Werfen Sie einen Blick auf einige Grundlagen der Fotografie, lernen Sie, wie Ihre Kamera funktioniert und wie Sie damit bessere Bilder machen können.

Fotografie hat alles mit der Wissenschaft der Optik zu tun - wie Licht reagiert, wenn es gebrochen, gebogen und eingefangen wird durch lichtempfindliche Materialien, wie fotografische Filme oder Photosensoren in modernen Digitalkameras. Lernen Sie diese Grundlagen, wie eine Kamera - praktisch jede Kamera - funktioniert, so dass Sie Ihre Fotografie verbessern können, egal ob Sie eine Spiegelreflexkamera oder eine Mobiltelefonkamera verwenden.

Was ist eine Kamera?

Um 400 v.Chr. Bis 300 v.Chr. Waren antike Philosophen mehr wissenschaftlich fortgeschrittener Kulturen (wie China und Griechenland) einige der ersten Völker, die mit dem camera obscura -Design zur Erzeugung von Bildern experimentierten. Die Idee ist einfach genug: Stellen Sie einen ausreichend dunklen Raum auf, in dem nur ein kleines bisschen Licht durch ein Loch in einer flachen Ebene eindringt. Das Licht läuft in geraden Linien (dieses Experiment wurde verwendet, um dies zu beweisen), kreuzt an der Lochblende und erzeugt ein Bild auf der flachen Ebene auf der anderen Seite. Das Ergebnis ist eine auf den Kopf gestellte Version der Objekte, die von der gegenüberliegenden Seite des Lochs hereingestrahlt werden - ein unglaubliches Wunder und eine erstaunliche wissenschaftliche Entdeckung für Menschen, die mehr als ein Jahrtausend vor dem "Mittelalter" lebten.

Bis Um moderne Kameras zu verstehen, können wir mit der Camera Obscura beginnen, ein paar tausend Jahre nach vorne springen und über die ersten Lochkamera-Kameras sprechen. Diese verwenden denselben einfachen "Nadelstich" des Lichtkonzepts und erzeugen ein Bild auf einer Ebene von lichtempfindlichem Material - einer emulgierten Oberfläche, die chemisch reagiert, wenn sie von Licht getroffen wird. Deshalb besteht die Grundidee jeder Kamera darin, Licht zu sammeln und bei älteren Kameras auf fotoempfindliche Objektfilme und bei digitalen auf Fotosensoren aufzuzeichnen.

Geht alles schneller als die Geschwindigkeit des Lichts?

Die oben gestellte Frage ist eine Art Trick. Wir wissen aus der Physik, dass die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum eine Konstante ist, eine Geschwindigkeitsgrenze, die nicht überschritten werden kann. Licht hat jedoch eine witzige Eigenschaft, verglichen mit anderen Teilchen, wie Neutrinos, die sich mit so hoher Geschwindigkeit bewegen - es passiert nicht die gleiche Geschwindigkeit durch jedes Material. Es verlangsamt, biegt oder bricht und verändert die Eigenschaften. Die "Lichtgeschwindigkeit", die aus dem Zentrum einer dichten Sonne entweicht, ist im Vergleich zu den Neutrinos, die aus ihnen austreten, quälend langsam. Licht kann Jahrtausende brauchen, um dem Kern eines Sterns zu entgehen, während Neutrinos, die von einem Stern erzeugt werden, mit fast nichts reagieren und durch die dichteste Materie mit 186.282 Meilen / Sek. Fliegen, als ob es kaum dort wäre. "Das ist alles gut und gut", könnten Sie fragen, "aber was hat das mit meiner Kamera zu tun?"

Es ist die gleiche Eigenschaft von Licht, mit Materie zu reagieren, die es uns erlaubt, es zu biegen, zu brechen und zu fokussieren mit modernen Fotoobjektiven. Dasselbe Grunddesign hat sich seit einigen Jahren nicht verändert, und die gleichen Grundprinzipien ab dem Zeitpunkt, als die ersten Linsen erstellt wurden, gelten jetzt auch.

Brennweite und Fokus bleiben

Während sie im Laufe der Zeit immer weiter entwickelt wurden Jahre sind Linsen im Grunde genommen einfache Objekte - Glasstücke, die Licht brechen und auf eine Bildebene zur Rückseite der Kamera richten. Abhängig davon, wie das Glas in der Linse geformt ist, variiert der Abstand, um den das kreuzende Licht in der Bildebene richtig konvergieren muss. Moderne Objektive werden in Millimetern gemessen und beziehen sich auf diesen Abstand zwischen dem Objektiv und dem Konvergenzpunkt auf der Bildebene.

Die Brennweite beeinflusst auch die Art des von Ihrer Kamera aufgenommenen Bildes. Eine sehr kurze Brennweite ermöglicht es einem Fotografen, ein breiteres Sichtfeld zu erfassen, während eine sehr lange Brennweite (z. B. ein Teleobjektiv) den abzubildenden Bereich in ein viel kleineres Fenster schneidet.

Gibt es drei Grundtypen von Objektiven für Standard-SLR-Bilder. Sie sind Normale Linsen, Weitwinkel Linsen und Tele Linsen. Jede dieser Funktionen hat, abgesehen von dem, was hier bereits besprochen wurde, einige andere Einschränkungen, die mit ihrer Verwendung einhergehen.

  • Weitwinkelobjektive haben einen großen Blickwinkel von mehr als 60 Grad und werden normalerweise zum Fokussieren verwendet Objekt näher am Fotografen. Objekte in Weitwinkelobjektiven können verzerrt erscheinen und die Abstände zwischen Entfernungsobjekten und perspektivischer Schiefstellung falsch darstellen.
  • Normale Objektive sind diejenigen, die der "natürlichen" Abbildung am ähnlichsten sind wie das menschliche Auge erfasst. Der Bildwinkel ist kleiner als bei Weitwinkelobjektiven, ohne Verzerrung von Objekten, Entfernungen zwischen Objekten und Perspektive.
  • Langbrennweitige Objektive sind die großen Objektive, mit denen Fotofotografen herumfliegen und mit denen Objekte vergrößert werden auf große Entfernungen. Sie haben den engsten Blickwinkel und werden häufig verwendet, um Schärfentiefen und Aufnahmen zu erzeugen, bei denen Hintergrundbilder unscharf sind und Vordergrundobjekte scharf bleiben.

Je nach dem für die Fotografie verwendeten Format werden die Brennweiten für Normal, Weitwinkel- und Weitwinkelobjektive ändern sich. Die meisten gewöhnlichen Digitalkameras verwenden ein ähnliches Format wie die 35-mm-Filmkameras, so dass die Brennweiten moderner DSLRs den Filmkameras von früher sehr ähnlich sind (und heute für Filmfotografen).

Blenden- und Verschlusszeiten

Da wir wissen, dass Licht eine bestimmte Geschwindigkeit hat, ist nur eine begrenzte Menge davon vorhanden, wenn Sie ein Foto machen, und nur ein Bruchteil davon macht es durch die Linse zu den lichtempfindlichen Materialien darin. Diese Lichtmenge wird von zwei der wichtigsten Werkzeuge gesteuert, die ein Fotograf einstellen kann: Blende und Verschlusszeit.

Die Blende einer Kamera entspricht der Pupille Ihres Auges. Es ist mehr oder weniger ein einfaches Loch, das sich weit öffnet oder dicht schließt, um mehr oder weniger Licht durch die Linse zu den Fotoempfängern zu lassen. Helle, gut beleuchtete Szenen benötigen wenig Licht, so dass die Blende auf eine größere Zahl eingestellt werden kann, um weniger Licht durchzulassen. Dimmerszenen erfordern mehr Licht, um auf die Fotosensoren in der Kamera zu treffen, so dass die kleinere Einstellung mehr Licht durchlässt. Jede Einstellung, die oft als f-Nummer, f-stop oder Stopp bezeichnet wird, lässt typischerweise die Hälfte der Lichtmenge als Einstellung davor zu. Die Schärfentiefe ändert sich auch mit den f-nummer-Einstellungen, je kleiner die im Foto verwendete Blende ist.

Zusätzlich zur Blendeneinstellung bleibt die Verschlusszeit geöffnet (auch Verschlusszeit ) ), um Licht auf lichtempfindliche Materialien treffen zu lassen, können ebenfalls eingestellt werden. Längere Belichtungszeiten ermöglichen mehr Licht, was besonders in dunklen Lichtsituationen nützlich ist. Wenn Sie den Verschluss jedoch längere Zeit geöffnet lassen, können Sie große Unterschiede in Ihrer Fotografie erzielen. Bewegungen, die so klein sind wie unwillkürliche Handzittern, können Ihre Bilder bei längeren Verschlusszeiten dramatisch verwischen, so dass Sie ein Stativ oder ein stabiles Flugzeug verwenden müssen.

Langsame Verschlusszeiten können kleinere Blendeneinstellungen kompensieren. sowie große Blendenöffnungen, die sehr kurze Verschlusszeiten ausgleichen. Jede Kombination kann ein sehr unterschiedliches Ergebnis liefern - viel Licht kann im Laufe der Zeit ein sehr unterschiedliches Bild erzeugen, verglichen mit viel Licht durch eine größere Öffnung. Die daraus resultierende Kombination von Verschlusszeit und Blende erzeugt eine "Belichtung" oder die gesamte Lichtmenge, die auf die lichtempfindlichen Materialien auftrifft, seien es Sensoren oder Filme.


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Bildnachweis: Fotografen fotografieren, naixn , verfügbar unter Creative Commons . Camera Obscura, in der Öffentlichkeit. Lochkamera (englisch) von Trassiorf , public domain. Diagramm eines Solar Type Star von der NASA, angenommen Public Domain und Fair Use. Galileos Teliscope von Tamasflex , verfügbar unter Creative Commons . Brennweite um Henrik , verfügbar unter GNU-Lizenz. Konica FT-1 von Morven , verfügbar unter Creative Commons . Apeture-Diagramm von Cbuckley und Dicklyon , verfügbar unter Creative Commons . Ghost-Bumpercar von Baccharus , verfügbar unter Creative Commons . Windflower von Nevit Dilmen , verfügbar unter Creative Commons .


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