2 Teorie. 2.1 Makrofotografie. 2.2 Perspektiva

Transkript

1 Autoři: Fyzikální fotografie Barbora Jurášová Vladimír Sedláček Vedoucí projektu: Mgr. Jaroslav Reichl Soustředění mladých matematiků a fyziků - Nekoř Úvod Tento projekt se zabývá mnoha cíli, od porovnávání struktur různých objektů přes hrátky s perspektivou až po pořizování fotografií přes mikroskop. Vybrali jsme si ho, protože nás zajímalo, co všechno je možné dělat s fotografiemi. 2 Teorie 2.1 Makrofotografie Pomocí makrofotografií můžeme zachytit struktury, které již není lidské oko schopno rozeznat. Makrofotografický snímek je snímek zvětšený v měřítku 1:1 až 30:1. Jako měřítko zobrazení se označuje poměr velikosti předmětu a jeho obrazu na filmu nebo snímači. Podařilo se nám vyfotografovat vosu, která na snímači měřila 1,5 cm. Víme-li, že v makro režimu je snímek fotografován v měřítku 1:1, můžeme zjistit, že vosa ve skutečnosti také měří 1,5 cm. Při zvětšení nad 30:1 hovoříme o mikrofotografii. 2.2 Perspektiva Perspektiva je optický jev, jenž způsobuje to, že se vzdálené objekty jeví zdánlivě menší než objekty blízké. Jev způsobuje také to, že u stejných objektů postavených za sebou do jedné řady se objekty vzdálenější od pozorovatele jeví blíže u sebe (perspektiva tedy způsobuje optické zkracování linií). Perspektiva také způsobuje jiný jev, totiž to, že dvě či více rovnoběžných linií (např. koleje) se směrem k horizontu opticky zužují. Bod, kde se obě rovnoběžné linie setkávají, se nazývá úběžník. Jedná se však pouze o myšlené čáry a myšlené body, které v reálném světě fakticky neexistují.

2 2.3 Clonové číslo Clonové číslo (κ) je poměr ohniskové vzdálenosti (f) optické soustavy a průměru (D) vstupní čočky. Matematické vyjádření: κ = f D. Filmové či fotografické objektivy umožňují měnit clonové číslo objektivu prostřednictvím clony, která zmenšuje efektivní průměr vstupní čočky. Údaj o světelnosti objektivu potom určuje, jaké nejnižší clonové číslo se dá na objektivu nastavit. Při dané ohniskové vzdálenosti, nízké clonové číslo znamená větší světelný tok vnikající do objektivu, což umožňuje velmi krátký expoziční čas na úkor nízké hloubky ostrosti. Naopak, vyšší clonové číslo znamená menší světelný tok, což si vyžaduje vyšší citlivost filmu a/nebo delší expoziční čas, zvyšuje však hloubku ostrosti. 2.4 Citlivost Citlivost je třetí ze základních parametrů, které určují expozici výsledného snímku. Dvojnásobná citlivost snižuje potřebný expoziční čas na polovinu. Tedy při dvakrát větší citlivosti stačí pro stejnou úroveň expozice pouze polovina dopadajícího světla. Při zdvojnásobení citlivosti beze změny množství dopadajícího světla tedy můžeme bud zkrátit expoziční čas na polovinu (a tím snížit rozmazání pohybu ve fotografované scéně), nebo zvýšit clonu o jedno clonové číslo (tím se adekvátně zvýší i hloubka ostrosti). Při kreativním fotografování je také častá změna citlivosti na menší, kdy se prodlužuje čas potřebný k expozici (zvýraznění pohybu ve fotografované scéně), nebo je možné snížit clonové číslo (třeba až na hranici, která je dána světelností objektivu popředí je více odděleno od pozadí snížením ostrosti pozadí fotografované scény). 2.5 Expozice a expoziční doba Expozice označuje jak proces vystavení světla dopadajícího na film, tak jeho celkové množství světla dopadajícího na film. Expozice se měří v EV (expoziční stupeň). Expoziční doba je čas, po který je závěrka fotoaparátu otevřena a světlo dopadá na film (resp. snímač). Správná expozice je určena citlivostí filmu či senzoru, měřenou na stupnici ISO, DIN, ASA nebo GOST a ovlivňována nastavením clony a rychlosti závěrky fotoaparátu. Expoziční čas je jedním ze tří základních parametrů expozice fotografie dalšími jsou clonové číslo a citlivost filmu nebo obrazového senzoru. Reciprocita je princip, kdy pro dosažení stejné expozice je při větším otevření clony nutno zkrátit čas a naopak. Jakmile tedy fotograf pomocí expozimetru nebo měřícího systému fotoaparátu zjistí správnou expozicí, může volně kombinovat clonu a čas k dosažení zamýšleného efektu. Poměr obou 2

3 složek je podstatný nastavení clony ovlivňuje hloubku ostrosti, expoziční čas zase pohybovou neostrost zachycovaných objektů. Hodnota expozice (EV) je definována jako nulová při času 1 s a cloně f/1.0. Měří se na záporné logaritmické stupnici o základu dvě zvýšení o 1 EV tedy odpovídá polovině propuštěného světla. EV lze spočítat z clonového čísla N a expozičního času t (v sekundách) pomocí vzorce Tabulka expozičních hodnot (ISO 100): 3 Praxe 3.1 Fotoaparát EV = 2 log 2 N log 2 t. clonové číslo čas(s) / / / / / / / / / / / / / Použili jsme fotoaparát Canon Powershot A710. Fotografuje pomocí CCD snímače s rozlišením 7.10 MPix a úhlopříčkou 1/2.5. Fotografovat je tedy možno v maximálním rozlišením x bodů, v ostatních rozlišeních pak x 1 944, x 1 536, x a 640 x 480 bodů. K dispozici je celkem pět citlivostí: ISO 80, 100, 200, 400 a 800. Použitá optika přístroje nabízí 6x optický zoom, jehož ohniskový rozsah je 5,8-34,8 mm se světelností f/ Autofocus pracuje v režimech: normálním, makro a manuálním režimu. AF využívá 9-bodového měření AiAF, které umožňuje v makro režimu zaostřit již od 1 cm, v normálním režimu pak od 50 cm. Expoziční časy lze nastavit od 1/2000 s až do 15 s. 3.2 Struktury Nejdříve jsme zabývali pořizováním fotografií v makro režimu. Pořídili jsme několik fotografií, zachycujících zblízka struktury přírodních i umělých materiálů kolem nás. Zajímavé je, že u spousty z nich nejde na první pohled poznat, co zobrazují. Některé jsou velmi podobné, jako například kamenná stěna budovy, mycí houba a krajíc chleba. 3

4 3.3 Perspektiva Da le pr is ly na r adu fotografie, ktere se snaz ı porus ovat perspektivu. Pr ı kladem mu z e by t c love k, opı rajı cı se o strom, ktery je ale ne kolik desı tek metru za nı m. Nefotografovali jsme jen pr edme ty okolo na s, ale sami jsme se stali modely pro nas e fotografie. 3.4 Fotografie pr es mikroskop a lupu Skrze mikroskop a lupu jsme vyfotografovali ru zne materia ly, hmyz a krajinu. 3.5 Fotografie pr es barevne filtry Sestavili jsme na pisy, ktere na prvnı pohled neda vajı smysl, a obarvili jsme je ne kolika ru zny mi barvami. Pr i pohledu pr es barevny filtr nejsou vide t pı smena se stejnou barvou jako ma filtr. Vyniknou tedy ostatnı pı smena, ktera vytvor ı slova. 4

5 4 Závěr Pořídili jsme několik desítek kvalitních fotografií, které se zaměřují na různé jevy. Doufáme, že tyto fotografie čtenáře zaujmou a inspirují ho, aby se o něco podobného také pokusil. Použitá literatura a zdroje [1] Technika fotografie [online] URL < [2] Šíření světla [online] URL < 5