Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_10_Zobrazování optickými soustavami 3 Ing. Jakub Ulmann
Digitální fotoaparát
Jak digitální fotoaparáty světlo zachycují a převádějí na digitální soubory? Slouží jim k tomu senzor - plošně velký integrovaný obvod s miliony světlocitlivých buněk. To je klíčová součástka každého digitálního přístroje, která nahrazuje film. CMOS senzor digitální zrcadlovky Canon
Čím více Mpx na snímač nacpeme, tím méně bude na jednotlivé body dopadat světla. Mnohem důležitější než počet Mpx je velikost snímače. Bílý rámeček kinofilm, červená - snímač zrcadlovky CMOS, modrá - snímač kompaktu CCD. Pro malé snímače je vše nad 5 Mpx reklamní tah bez zlepšení kvality výsledných snímků. Př. 1: Odhadněte, jakým fotoaparátem a s jakým rozlišením byl pořízen následující snímek. Najděte nějaké chyby objektivu.
V horních rozích lze vidět tmavší oblohu (barevné zkreslení objektivu). Při větším zvětšení se projeví neostrost hran, nějaké barvy navíc a můžeme již také vidět jednotlivé čtverečky - pixely. Přesto je tento snímek pro běžné používání dostatečně kvalitní. Byl pořízen v roce 2004 kompaktním fotoaparátem se 3 Mpx.
Současné senzory digitálních fotoaparátů se sice skládají např. z 12 milionů světlocitlivých buněk, ale tyto buňky dokážou registrovat pouze jas. Žádným způsobem nevidí barvu - jsou tedy barvoslepé. Jinými slovy - jsou schopny změřit intenzitu na ně dopadajícího světla, ale nejsou schopny rozlišit jeho vlnovou délku. Proto se v současnosti používá tzv. Bayerova maska. Jeden bod se pak vypočítává ze čtyř buněk senzoru.
Závěrka Množství světla, které dopadne na snímač, nezáleží pouze na tom, jak světlé bylo dané místo obrazu, ale i na tom, jak dlouho světlo na senzor dopadalo. Fotoaparát musí obsahovat mechanismus, který zabraňuje dopadu světla na senzor, pokud zrovna nefotografujeme závěrku. Expoziční doba - je doba, po kterou se snímek exponuje. Zásadním způsobem ovlivňuje, jak bude snímek vypadat (tmavý, normální, přesvětlený). Udává se ve zlomcích sekundy. Např. 1/50 nebo 1/1000. Může být také v sekundách.
Př. 2: Jaké jsou výhody a nevýhody krátkého expozičního času? Výhody krátkého expozičního času: pohybující předměty zachytíme ostře, zmrazíme pohyb. Foceno 1/1600 s. Nevýhody krátkého expozičního času: na senzor dopadá světlo jenom krátkou dobu. Dopadne ho málo a snímek bude tmavý, neprokreslený... Při horších světelných podmínkách nám automat nedovolí krátký čas. Můžeme si pomoci bleskem, ale... Také málo světelný objektiv potřebuje více času
Př. 3: Při delší expoziční době bývá rozmazaný celý snímek, nejen pohybující se předměty. Vysvětli. Nehýbou se pouze předměty, ale klepe se nám i ruka, ve které držíme fotoaparát senzor se pohybuje vůči předmětům rozmaže se obraz. Nejvíce ovlivňuje třes rukou focení vzdálených předmětů (už malý pohyb ruky znamená velkou změnu u vzdálených předmětů). Z ruky udržíme maximálně 1/50 sekundy. Můžeme opřít fotoaparát o podložku, o zeď, použít stativ. Fotoaparáty také obsahují tzv. optické stabilizátory.
Clona Clona je otvor v objektivu, který může měnit svou velikost, a tím ovlivňovat, kolik světla projde na snímač. Je obdobou zorničky u oka. Objektivy digitálních zrcadlovek používají irisovou clonu je složená z několika lamel, které postupným zavíráním zmenšují téměř kruhový otvor. U většiny kompaktních fotoaparátů je clona jednodušší, nebo u některých modelů chybí zcela a řízení toku světla je svěřeno pouze závěrce.
Míra zaclonění je udávána ve clonové stupnici. Je logaritmická - sousední vyšší hodnota značí vždy dvojnásobně méně propuštěného světla nežli hodnota předchozí. Nižší hodnoty značí více otevřenou clonu a tudíž větší množství propuštěného světla. Clona přímo ovlivňuje tzv. hloubku ostrosti, tj. interval vzdálenosti od fotoaparátu, ve kterém bude záběr vykreslen ostře.
Vyšší clonová čísla (menší díra pro světlo) tuto hloubku ostrosti zvyšují, což je výhodné např. pro fotografování krajiny. Menší clonová čísla (větší díra pro světlo) naopak hloubku ostrosti snižují což je vhodné například pro portrétní fotografii - obličeje postav jsou ostré, ale pozadí za nimi je rozostřené a tedy neruší kompozici portrétu.
Velikost clony a čas uzávěrky Dané světelné podmínky nám vždy umožňují volit několik kombinací času uzávěrky a clonového čísla. Vybíráme dle našeho uměleckého záměru. Konec prezentace