Fotografie » TechTalk » Fysica
Leve de natuurkunde!
De fysica van de fotografie: optica
Technische artikels
Hier kan je een lijst vinden van de meer technische artikels met betrekking tot de optica, de electronika (andere takken van de natuurkunde zoals de quantummechanika kunnen ter gepaste tijde eveneens aan bod komen, u bent gewaarschuwd). Ik probeer je een algemeen beeld van de toegepaste technieken te geven, maar zonder in details te treden (de verschillende merken van digitale fototoestellen worden niet besproken). De vermelde technieken worden toegepast op alle camera's; de specifieke implementatie per merk komt niet aan de orde.

De fysica van de fotografie: optica

 De optica is één van de meest complexe takken van de natuurkunde. De formules voor het bepalen van de perfekte lens zijn in hoofdzaak empirisch (gebaseerd op de ervaring). Men gaat uit van een bestaande lens en probeert die te verbeteren: "van deze lens van 28-70mm ƒ/2.8 zou ik het bereik willen uitbreiden tot 24-70mm ƒ/2.8". Men kan technisch perfekte lenzen bouwen, maar deze geven niet noodzakelijk de mooiste beelden: er moet een lichte mate van sferische aberratie aanwezig blijven, anders verkrijgt men geen mooie bokeh (onscherpe achtergrond).

Indexpagina's

  • Historisch overzicht van de fotografie: evolutie van de lenzen, autofocus systemen, werken met een manueel fototoestel en natuurlijk het Zone System van Ansel Adams.
  • Beeldfouten? Een beeld kan allerlei fouten bevatten: fouten veroorzaakt door de optiek, door de sensor, en uiteindelijk digitaliseringsfouten.
  • Kleur Kleur lijkt zo vanzelfsprekend, en toch...

Onderwerpen

Optica
  • Scherptediepte (DOF, Depth Of Field), verstrooingscirkel (COF, cercle of confusion) en hyperfocale afstand
  • De brandpuntafstand is de belangrijkste eigenschap van een lens.
  • Gezichtsveld berekening: je hebt 3.5 meter beschikbaar in je studio. Kan je met je Canon 50D uitgerust met een prime lens van 50mm een fotomodel volledig fotograferen?
    Op het internet kan je talrijke (nutteloze) DOF-calculators vinden. Maar een gezichtsveld berekening is heelwat moeilijker te vinden.
  • De opening (diafragma-waarde) is een moeilijk te begrijpen begrip.
    Ik ga terug in de tijd en leg het onstaan van de diafragma-waarden zoals wij die nu kennen uit.
    Terloops leg ik de nadelen van extreem lichtgevoelige lenzen uit.
    Diffractie beperkt de beeldscherpte; het effekt is vooral merkbaar bij kleine absolute openingen.

Lichtmeting
Op het eerste zicht lijkt de lichtmeting zeer eenvoudig. Maar dit is absoluut niet waar!

Scherpstelling
  • Algemene pagina autofocus (verschil compact/reflex)
  • Technische uitleg scherpstelling door middel van een split prisma of stigmometer
  • De offsetfout (back- en front focus) bij spiegelreflex


    • Scherpstelling bij een spiegelreflex

    De split prisma laat enkel de lichtstalen afkomstig van het onderwerp door tot de focus sensor als ze door de bovenste of door de onderste deel van de lens gepasserd zijn. Aldus wordt de afstand gemeten door driehoeksmeting. Hoe groter de lens, hoe nauwkeuriger de meting kan zijn. Uitleg in detail zie link hierboven.

    Cropfaktor
    In vergelijking met het filmformaat gebruiken de meeste digitale reflextoestellen een kleinere sensor. Wat zijn de gevolgen voor de fotograaf?

    Superkleine sensoren
    Compact toestellen gebruiken nog kleinere sensoren. Wat zijn dan de gevolgen? We zien hier duidelijk een verschil tussen de kleine sensoren die in prosumer-toestellen toegepast worden, en de superkleine sensoren die in point-and-shoot camera's gebruikt worden.

    Raw formaat
    Bij het raw formaat ondergaat het digitaal beeld afkomstig van de sensor geen behandeling; men kan daardoor de verminkingen veroorzaakt door het JPEG formaat opvangen.

    De verschillende sensoren
    De werking van het menselijk oog en de verschillende technieken die toegepast worden bij de sensoren: CCD of CMOS.

    Wat is licht
    Eerst was licht een straling, dan is het een deeltje geworden en nu is het... licht. Volgt u nog?

    Exposure value
    Fotografen drukken de lichtsterkte uit in een speciale eenheid: de belichtingswaarde of exposure value.

    Waarom heeft men meer ruis bij hogere ISO-waarden?
    Het antwoord lijkt eenvoudig, maar hoe dieper men graaft, hoe complexer de materie. Ik heb mij beperkt tot een put van 30 cm.

    Het dynamisch bereik van een digitaal fototoestel
    Het dynamisch bereik van een fototoestel is vergelijkbaar met de dynamiek van een CD speler of versterker.

    Wat is gepolariseerd licht?
    Voor u een polarisatiefilter koopt, kan u hier eerst lezen wat gepolariseerd licht is, en welke soorten gepolariseerd licht er bestaan.

    De coating van de lens
    Waarom heeft mijn lens een diep-blauwe schijn?