Lichtmeting
hoe meet een fototoestel de belichting?
Belichting
Fotografie » TechTalk » Fysica » Belichting
Een fototoestel moet juist belichte foto's kunnen nemen, ongeacht de lichtomstandigheden. Het fototoestel moet de hoeveelheid licht kunnen meten, en dan automatisch de cameraparameters aanpassen: sluitertijd, lensopening, sensorversterking (ISO-waarde).

Een fototoestel doet altijd een gereflekteerde lichtmeting: het meet het licht dat door het onderwerp teruggekaatst wordt.

Zonder speciale algoritmen kan een donker onderwerp te helder zijn, en een helder onderwerp (bijvoorbeeld een blad papier met wat tekst op) te donker. Daarom gebruiken fotografen die professioneel werken een lichtmeter dat het opvallend licht meet. De ingebouwde lichtmeter van het fototoestel wordt dan buitenspel gezet.

Compact fototoestel

Het betreft hier alle toestellen waarvan de hoofdsensor eveneens dient voor de lichtmeting: dus alle compact toestellen, maar ook de nieuwe generatie SLD/EVIL toestellen (Single Lens Direct/Electronic Viewfinder Interchangeable Lens).

Niet alles wat er in het beeld te zien is is even belangrijk. Het fototoestel heeft een zekere intelligentie aan boord om patronen te herkennen en de belichting correct in te stellen. Een zuivere "mechanische" instelling zonder rekening te houden met de omstandigheden vind je enkel nog in de meest goedkope fototoestellen.

Als basis gebruikt het fototoestel het principe "expose for highlights, process for shadows". Het beeld zal zo sterk mogelijk belicht worden, maar zonder dat er delen overbelicht zouden zijn. De reden is eenvoudig: bij een sterkere belichting is er minder ruis, maar een overbelicht beeld is (meestal) niet meer te redden. In vol-automatische modus zal het toestel een tragere sluitertijd gebruiken bij weinig licht: daarom zijn foto's onscherp door bewegingsonscherpte.

Belichtingsmodi
(metering modes)

Maar niet het volledig beeld is even belangrijk.
Spotmeting
Enkel het centrum van het beeldwordt gebruikt voor de lichtmeting (in de praktijk is dit ongeveer 3% van het beeld). Bij spotmeting wordt vaak AEL (auto exposure lock) gebruikt: de belichting wordt ingesteld op een deel van het onderwerp (dat verschillend kan zijn van het onderwerp waarop scherpgesteld wordt). Deze instelling kan gemakkelijk tot over- of onderbelichting leiden omdat het referentievlak zo klein is.
Partial
Een groter gebied wordt gebruikt voor de lichtmeting. Deze instelling geeft in de meeste gevallen de beste resultaten. Het wordt gebruikt om de belichting in te stellen op een bepaald deel van het beeld (bijvoorbeeld een gezicht), zonder rekening te houden met de achtergrond: die kan te helder zijn, bijvoorbeeld bij tegenlicht. Bij deze instelling heb je als fotograaf de beste "controle over het stuur".
Center weighted
De belichting is een gemiddelde van het volledig beeld, het centrum speelt een grotere rol en het beeld wordt op overbelichte stukken gecontroleerd. Deze instelling lijkt het meeste op de mechanische instelling, maar de beelden zullen niet overbelicht zijn. Bij deze instelling wordt er geen rekening gehouden met bijvoorbeeld tegenlicht.
Evaluative
Dit is de meest automatische instelling van het fototoestel. Bij gezichtsherkenning zal het fototoestel die plaats gebruiken voor het bepalen van de belichting. De meeste fototoestellen kunnen speciale condities zoals tegenlicht detecteren. Omdat hier het toestel alle beslissingen neemt loop je het risico dat het toestel de verkeerde keuzes maakt.

Belichtingsprogramma's
(camera modes)

Program
Het toestel zal automatisch de juiste belichting bepalen (sluitertijd en opening, eventueel ook de gevoeligheid). Het fototoestel baseert zich op de brandpuntsafstand en zal een sluitertijd kiezen dat voldoende kort is om bewegingsonscherpte te vermijden.
Aperture Priority
Je stelt de opening zelf in, en het fototoestel kiest de bijhorende sluitertijd (en eventueel ook de sensorgevoeligheid). Dit is van toepassing bij portretten (beperkte scherptediepte en dus grote opening) en bij macrofotografie (relatief kleine opening om voldoende scherptediepte te hebben).
Shutter priority
Je stelt de sluitertijd in, en het fototoestel berekent de andere parameters. Te gebruiken bij sportfotografie, waar je een hoge sluitertijd moet gebruiken, maar niet zo hoog dat je geen indruk meer hebt van de snelheid (motorsport)
Manual
Je kiest zowel de sluitertijd als de opening. Het fototoestel geeft enkel aan hoe sterk het beeld over- of onderbelicht zal zijn. Deze modus wordt gebruikt bij creatief flitsen: de flitser zal zodanig flitsen, dat het tekort aan belichting overbrugd wordt.

Spiegelreflex

  1. Instelling opening lens (het betreft hier een lens met een focusring)
  2. Objectief
  3. Matglas
  4. Lichtmeter
  5. Spiegel
  6. Lichtmeter voor flits
De flits lichtmeter bestaat niet meer bij een digitale spiegelreflex.

Bij een spiegelreflex gebeurt de lichtmeting door een aparte sensor (4). Vroeger bestond de sensor uit een enkelvoudige fotocel, tegenwoordig is de sensor eigenlijk een klein fototoestel dat het beeld dat op het matglas geprojecteerd wordt ziet. De sensor met een 10-tal tot een 100-tal fotocellen zorgt voor een evaluatie van het beeld dat opgenomen zal worden. De lichtmetersensor ziet precies hetzelfde beeld als wij zien door het oculair.

Meer uitleg over deze dwarsdoorsnede van een filmreflextoestel is hier te vinden.


De klassiek matrix


De lichtmeter is een klein fototoestel


Lichtmeting gecombineerd aan de focuspunt

Belichtingsfouten

Matglas

De lichtmeter ziet het beeld via het matglas. Bij het vervangen van het matglas door een ander type kan het gebeuren dat alle beelden over- of onderbelicht zullen zijn.

Zeer lichtgevoelige prime lenzen

Zeer lichtgevoelige lenzen sturen ook de lichtmeting in de war. Het matglas is immers berekend op normaal gevoelige lenzen (tot ƒ/2.8). Bij lenzen die lichtgevoeliger zijn toont de zoeker geen helderder beeld. Spiegelreflexen voeren een automatische correctie uit. Als er echter een lens met manuele focusregeling gebruikt wordt (geen compatibele lens), dan ontvangt de body geen informatie over de effektieve opening. Het beeld zal overbelicht zijn.

De lichtmeter ziet geen kleuren

De lichtmeter is kleurenblind. Vaak wordt een breedbandige groene filter gebruikt, omdat onze ogen het meest gevoelig zijn voor deze golflengte. De lichtmeting komt het best overeen met wat wij zien.

Echter: de beeldsensor is gevoelig voor infra-rood (en de lichtmeter is dat niet). Als het beeld veel infra-rood bevat, kan de foto overbelicht zijn. De huid heeft een vreemde reflektiecurve (alle infra-rode straling wordt weerkaatst). Bij portretfotografie waarbij het model in de zon staat heeft de huid soms een verkeerde tint, juist omdat de huid zoveel infra-rood heeft weerkaatst. Het rode kanaal van het fototoestel is volledig overstuurd. De nieuwe Canon 7D heeft een belichtingssensor dat kleuren kan onderscheiden en dus mogelijke probleemgevallen kan opvangen.

Een fototoestel waarvan de hoofdsensor gebruikt wordt voor het bepalen van de belichting heeft deze fouten niet. Vaak zal een niet-reflex fototoestel een veel nauwkeurigere lichtmeting kunnen uitvoeren. Echter: een dergelijk toestel reageert niet zo snel als een spiegelreflex, en de sensor die voor verschillende taken ingezet wordt wordt warmer, waardoor die meer ruis gaat produceren.