Jak funguje fotoaparát? Jednoduchý průvodce pro začátečníky

Každý den je na webu sdíleno okolo 2 miliard fotografií, které zaznamenávají život a proměňují zážitky a okamžiky v digitální informaci. Jak ale fotoaparát něco, co vidíme před sebou, přemění na digitální pixely? Jak jsou fotoaparáty schopny zchytit čas?

Fotografování je ve skutečnosti stejně věda jako umění – velká většina fotografů si ale neuvědomuje, co se stane pokaždé, když stiskne tlačítko spouště fotoaparátu nebo spuštění aplikace fotoaparát ve svém mobilu. Jak tedy fotoaparát funguje? Co se stane po stisknutí spouště a jak používat fotoaparát k fotografování lepších fotografií.

Jak fungovaly první fotoaparáty

Představte si, že stojíte uprostřed místnosti bez oken, dveří a světla. Co vidíte? Nic, protože v místnosti není světlo. Nyní si představte, že vytáhnete baterku a zapnete ji. Světlo z baterky vyzařuje světelné paprsky po přímce. Tento paprsek světla se při dopadu na nějaký předmět odrazí od tohoto předmětu do vašich očí. Odražené světlo vám umožňuje vidět to co je uvnitř místnosti.

Každé světlo se chová stejně – pohybuje se přímočaře. Světlo se však také odráží od objektů, což nám umožňuje vidět a fotografovat objekty. Světlo po dorazu od objektu pokračuje v přímém pohybu odražené pod stejným úhlem, pod kterým na objekt dopadlo.

Jak funguje fotoaparát

Z toho vyplývá, že se světelné paprsky odrážejí všude do různých směrů daných úhlem dopadu a sklonem plochy objektu, na který dopadly. První fotoaparát byla v podstatě komora s malým otvorem v boční stěně. Světlo odražené od různých předmětů prošlo tímto otvorem a vykreslilo na opačnou stěnu komory převrácený obraz. Taková zařízení existovala dlouho před skutečnou fotografií, až do doby když se někdo rozhodl umístit materiál citlivý na světlo v zadní části této komory, tím se zrodila fotografie.

Jak funguje fotoaparát? Objektiv

Vzhledem k tomu, že tento první fotoaparát nezachytil příliš mnoho světla, trvalo ve skutečnosti osm hodin pořídit jedinou fotografii. Obraz byl tak docela rozmazaný. Jak jsme tedy dnes schopni fotit ostré snímky za milisekundy? Pomáhá nám objektiv fotoaparátu.

Dopadající světlo se může od objektu odrazit nebo jimi projít – může tedy změnit svůj směr. Objektiv fotoaparátu zachycuje všechny odražené světelné paprsky, a pomocí čoček v objektivu je nasměruje do jednoho bodu, čímž světlo odražené od objektu vykreslí přes čočky objektivu ostrý obraz tohoto objektu.

Všechny tyto odražené světelné paprsky vykreslí na senzoru fotoaparát ostrý obraz v případě, že jsou nasměrovány do jednoho bodu. Pokud se v jednom bodě nesetkají tak vykreslí rozmazaný obraz. Systém zaostřování objektivu posouvá čočky blíže nebo dále od senzoru což umožňuje fotografovi upravit objektiv tak, aby byl objekt ostrý.

Ohnisková vzdálenost objektivu hraje roli v tom, jak moc jsou objektivy schopny fotoaparátu fotografovaný objekt přiblížit. Když se přední část objektivu vysunete dále od snímače fotoaparátu tak si objekty více přiblížíte. Ohnisková vzdálenost objektivu vzdálenosti mezi místem, kde světelné paprsky vstoupí do objektivu, a bodem kde vykreslí obraz. Například u objektivu s ohniskovou vzdáleností 300 mm je dráha světla v objektivu do ostrého bodu na snímači fotoaparátu 300 mm. Objektiv 300 mm je považován za teleobjektiv nebo objektiv, který dokáže přiblížit vzdálené objekty.

Jak funguje fotoaparát? Obrazové snímače

Objektiv fotoaparátu sbírá a zaostřuje světlo – ale jak se tyto informace zaznamenávají? Historicky byli fotografové také chemici. Film je vyroben z materiálů citlivých na světlo. Dopadající světlo spustilo fotochemické reakce v tomto chemickém materiálu. Tyto rekce vedly k zachycení tvaru a detailů objektů, od kterých se světlo odrazilo. V temné místnosti se film, který byl vystaven světlu, znovu umístí do řady chemických lázní, aby nakonec vytvořil lidským okem viditelný obraz.

Jak ale fungují digitální fotoaparáty? Techniky a termíny jsou u digitálního fotoaparátu stejné, snímač digitálního fotoaparátu se ale více podobá solárnímu panelu než proužku filmu. Každý snímač je rozdělen na miliony červených, zelených a modrých pixelů (tj. Megapixelů). Když světlo zasáhne pixel, senzor jej převede na elektrickou energii a počítač zabudovaný uvnitř fotoaparátu načte, kolik energie se vyrobilo.

Měření, kolik energie má každý pixel, umožňuje senzoru určit, které oblasti obrazu jsou světlé a tmavé. A protože každý pixel má barevnou hodnotu, je počítač fotoaparátu schopen odhadnout barvy ve scéně při pohledu na to, co zaregistrovaly další blízké pixely. Po sloučení informací ze všech pixelů je počítač schopen aproximovat tvary a barvy ve scéně.

Pokud každý pixel shromažďuje informace o světle, pak senzory fotoaparátu s více megapixely dokáží zachytit více detailů. Proto výrobci často inzerují megapixely fotoaparátu. I když je to do jisté míry pravda, důležitá je také velikost snímače. Větší senzory nashromáždí více světla, což z nich udělá lepší výkon pro scény se slabým osvětlením. Integrování mnoha megapixelů do malého snímače ve skutečnosti zhoršuje kvalitu obrazu, protože pak jsou jednotlivé pixely příliš malé.

Uvedení do praxe: Jak fotit

Všechny moderní fotoaparáty používají k zachycení fotografie objektiv a snímač. Proč ale potom mohou dva lidé vyfotografovat stejnou scénu rozdílně? Jedním ze způsobů, proč se fotografie stávají jedinečnými, je jejích kompozice. Objektiv fotoaparátu není schopen vidět všechno – kompozice je jednoduše termín, který se používá k popisu toho, co se fotograf rozhodne vyfotografovat a co se naopak rozhodne do fotografie nezakomponovat. Úprava kompozice je snadná, jedná se o pohyb vpřed nebo vzad, stejně tak jako ze strany na stranu nebo dokonce kleknutí si na kolena nebo postavení se na židli. Malé změny pozice fotoaparátu mohou mít velký dopad na fotografii.

Objektivy mohou také pomoci změnit kompozici fotografie. U objektivů se zoomem jsou čočky sestaveny takovým způsobem, který uživateli umožňuje nastavit, jak blízko nebo daleko se fotografovaný objekt zobrazí. Na kompaktním fotoaparátu se zoom často provádí pomocí malé páčky v horní části fotoaparátu. Na objektivech digitálních zrcadlovek a bezzrcadlove se zoomuje otáčením kroužku na objektivu. Zoom je vynikající nástroj pro oříznutí rušivých objektů fotografované scény.

Dalším důležitým aspektem fotografie je expozice tedy to, jak světlá nebo tmavou fotografii vyfotíte. Při fotografování se spoléháme na řadu různých faktorů, které dohromady určují, kolik světla na fotografii zaznamenáme.

Digitální fotoaparáty mají v sobě zabudovaný měřič, který měří množství světla fotografované scény. Je-li zapnuto auto, automatika fotoaparátu zvolí správnou expozici. Automatický režim sice není dokonalý a neumožňuje přizpůsobit konečný vzhled fotografie. Přesto s ním můžete pořídit správně exponovanou fotografii. Nastavíte jej výběrem režimu „auto“ v nabídce fotoaparátu nebo na pokročilejších fotoaparátech, otočením volič režimů v horní části fotoaparátu.

Začínající fotografové mohou upravovat expozici, aniž by se učili manuální režimy pomocí tlačítka korekce expozice. Tato funkce jednoduše zesvětlí a ztmaví obraz. U pokročilých fotoaparátů se kompenzace expozice často upravuje stisknutím tlačítka se znaménkem + a – a otočením voliče poblíž pravého palce. Na mobilu můžete klepnout na obrazovku, dotknout se zobrazené ikony slunce a táhnout prstem nahoru a dolů.

Jakmile zvolíte expoziční režim (u nových fotografů pravděpodobně automatický) a určíte, co do kompozice zahrnout, stačí stisknout tlačítko v pravé horní části fotoaparátu, že? Ano i ne.

Úplné stisknutí horního tlačítka (spouště) vyfotíte fotografii, ale namáčknutím tohoto tlačítka do poloviny fotoaparát zaostří. Při pohledu skrz otvor v horní části obrazovky (který se nazývá hledáček) nebo na obrazovku LCD fotoaparátu stiskněte spoušť do poloviny. Zkontrolujte, zda je skutečně zaostřeno to, na co chcete, aby bylo zaostřeno („fotografovaný objekt“), a poté stisknutím spouště až na doraz vyfotíte fotografii.

 Pomocí digitálního fotoaparátu se právě vyfotografována fotografie zobrazí na displeji. Pokud se nezobrazí, pak stisknutím tlačítka se symbolem přehrávání si zobrazíte pořízené fotografie. Pomocí kláves se šipkami můžete mezi nimi listovat. Díky této digitální technologii si můžete prohlížet své fotografie a znovu je fotit pokud se vám nelíbí kompozice nebo potřebujete upravit kompenzaci expozice

I když moderní technologie umožňují fotit fotografie pouhým stisknutím tlačítka, nebylo to vždy tak. Fotoaparáty shromažďují a zaznamenávají světlo pomocí docela pěkné vědy a pokročilých technologií. Stroj času může být sci-fi, ale fotoaparát může navěky uchovat vaše vzpomínky.