Auteursarchief: Adrie Rozendaal

Digitale fotografie

De werking van een digitale camera is hiernaast (vereenvoudigd en schematisch) weergegeven. Door de lens (links) valt het licht, een weergave van het beeld, op de sensor. De sensor heeft lichtgevoelige laag, die als gevolg van dat licht digitale waarden produceert. Na de belichting worden die waarden uitgelezen door de processor.

Het (digitale) beeld wordt verder verwerkt tot een afbeelding (.jpg bestand). Daarnaast kan het zgn. RAW bestand worden vastgelegd, met daarin de pure en onbewerkte sensor gegevens.

Deze pure, onbewerkte sensor gegevens moeten nog omgezet worden in een voor ons herkenbaar beeld, de foto. Hier zit een wereld achter van slimme software, zowel in de camera zelf als daarbuiten in je computer.

Brandpuntsafstand

De brandpuntsafstand van een lens bepaalt de grootte van de openingshoek, ofwel de beeldhoek. Voorheen, bij kleinbeeld camera’s was dit een vast gegeven, over alle merken en types.

 

Bij digitale camera’s kun je de brandpuntsafstand niet los zien van de grootte van de sensor, die net zo goed als de brandpuntsafstand de beeldhoek bepaalt.

Diafragma

Het diafragma bepaalt de grootte van het gat waardoor licht op de sensor komt. Het is een (technisch) onderdeel binnen een lens waarmee de opening van de lens verkleind kan worden.

Het diafragma bestaat uit een ring van een aantal lamellen. Door ze te verdraaien wordt een vrijwel cirkelvormige opening in het midden van de lens kleiner of groter. De stand wordt weergegeven in ‘Stops’, een getallenreeks die telkens ongeveer een factor 1.4 groter is:

1 – 1.4 – 2.0 – 2.8 – 4.0 – 5.6 – 8 – 11 – 16 – 22.

Eén Stop naar rechts in de reeks halveert de hoeveelheid licht, één Stop naar links verdubbelt die hoeveelheid. 

De eerste (laagste) waarde is een vast gegeven van een bepaalde lens: het is de maximale hoeveelheid licht die de lens kan doorlaten. In de praktijk beginnen zeer lichtsterke lenzen bij 1.2, ongeveer een halve stop, tussen 1.0 en 1.4 in. Dus, hoe kleiner het laagste getal in de reeks is, hoe meer licht er doorheen kan. Maar ook hoe groter de diameter van de lens is. Het nut van een grote maximale lensopening is dat je gemakkelijker foto’s maakt bij weinig licht of met een korte sluitertijd. Nadelig zijn grootte, gewicht en prijs.

De primaire functie van het diafragma is het doseren van de hoeveelheid licht die bij een opname op de sensor valt. Tegelijkertijd is het het belangrijkste instrument voor de sfeer in je foto omdat het bepalend is voor de scherptediepte

Naast deze twee functies heeft het diafragma invloed op de kwaliteit van de afbeelding door de lens. Bij volledige opening (laagste diafragma getal) wordt de scherpte aan de randen van de foto minder, in de hoeken is sprake van lichtafval en vervorming neemt toe. De beste kwaliteit van een lens krijg je doorgaans bij een stand ergens voorbij het midden. Bij een lichtsterke lens is dat tussen 5.6 en 8, bij een weinig lichtsterke lens iets hoger. Uiteraard is een goede lens zo gemaakt dat je bij volledig geopend diafragma uitstekende opnames krijgt.

De achtergrond van de eigenaardige reeks diafragma waarden is afkomstig uit de natuurkunde: de hoeveelheid licht die door een een (ronde) opening kan is evenredig met de oppervlakte er van, ofwel met de straal in het kwadraat. Als de straal (en daarmee ook de diameter) verdubbelt, gaat er vier keer zoveel licht doorheen.

Echter, de lensopening wordt in die getallenreeks juist steeds kleiner. Dat komt omdat voor het gemak de notatie wordt ingekort. Eigenlijk is het telkens de brandpuntsafstand (f) van de lens gedeeld door die getallen.  Dus: f/1 – f/1.4 – f/2.0, etc.. Dit is echt een maat voor de grootte van het gat waardoor het licht op de sensor valt.

Bij een 50 mm lens met f/2.0 op een full-frame camera is de diameter van het gat ongeveer 25 mm (=50/2.0). BIJ een 50 mm lens met f/1.4 is het gat zo’n 36 mm. Daarmee wordt de lens groter en zwaarder.

Hier ligt ook de reden dat telelenzen doorgaans een kleinere lensopening hebben. Immers, zou je een lens willen hebben van 200 mm en f/1.4, dan moet de diameter ruim 14 cm zijn. In principe kan het, maar het is niet te tillen en niet te betalen. Voor langere brandpuntsafstanden zie je dan ook dat het maximale diafragma in de praktijk juist kleiner wordt.

Standaardlens

De term ‘standaardlens’ is gebaseerd op het beeldveld van het menselijk oog. Met een standaardlens leg je een beeld vast dat qua omvang – of beeldhoek – overeenkomt met wat je met je eigen ogen van nature ziet. Natuurlijk zonder met je ogen of je hoofd te draaien. Daardoor breng je met een standaardlens een natuurgetrouwe ervaring over.

De (diagonale) beeldhoek van een standaardlens is iets minder dan 50 graden. De brandpuntsafstand is 50 mm bij een fullframe sensor. Bij een kleinere sensor bereik je deze beeldhoek met een kortere brandpuntsafstand. De  standaardlens voor een camera met een sensor die de helft is van fullframe, heeft derhalve een brandpuntsafstand van 25 mm.

Telelens

Een telelens functioneert als een verrekijker op je camera. Dingen in de verte haal je dichtbij. Daarmee wordt tegelijkertijd de beeldhoek kleiner. Je ziet dus minder van het beeldveld om je heen.

Ook het perspectief verandert: het wordt als het ware in elkaar gedrukt. Het beeld wordt ‘voller’, verschillende objecten komen dichter bij elkaar. Soms is dit een reden om verder weg te gaan staan van het onderwerp en een telelens te gebruiken voor de opname.

In het algemeen geldt dat naarmate de vergroting sterker is (de brandpuntsafstand langer) het maximale diafragma kleiner wordt. Dat is vooral vervelend omdat een langere brandpuntsafstand eerder bewegingsonscherpte geeft, daarom een kortere sluitingstijd vergt en dus eigenlijk een groter diafragma. Dergelijke lenzen worden niet gemaakt omdat ze te groot en te zwaar worden.

Dat betekent dat je bij omstandigheden met weinig licht niet zo goed uit de voeten kunt met een telenlens. Het vergt dan een statief om de camera stil te houden bij de vereiste wat lange sluitertijd en het onderwerp mag dan ook niet bewegen. Een andere optie die je dan nog hebt is de ISO waarde verhogen en wat meer ruis in de opname te accepteren.

Nog een aspect van lange brandpuntsafstanden is de invloed van de atmosfeer. Vaak zie je dat de opname wat nevelig lijkt en blauwig van kleur. Vooral als het een beetje heiig is. Een onderwerp in de verte wordt dan al gauw wazig. Bij het nabewerken kun je dit nog wel verbeteren met een ‘de-haze’ functie.

Sterke telelenzen worden vooral gebruik bij het vastleggen van sportwedstrijden en door natuurliefhebbers die vogels fotograferen.

 

Matige telelenzen (80 – 135 mm) worden vaak gebruikt bij portretfotografie. De reden daarvoor is de samentrekkende eigenschap van het perspectief. De onderlingen afstanden van het gezicht tot de fotograaf worden een beetje ‘glad gestreken’. Daardoor oogt een portret milder, warmer en eigenlijk ook natuurlijker.

Dat in tegenstelling tot een portret opname met een groothoek lens, waarbij bijvoorbeeld neus en oren vergroot worden weergegeven. Desondanks kan een portret met een groothoek heel mooi zijn, maar doorgaans zul je zien dat dan niet alleen het hoofd wordt gefotografeerd maar ook een deel van het lichaam. 

Groothoeklens

Met een groothoeklens leg je een breder, groter beeld vast op een foto dan je van nature ziet. De beeldhoek is dus groter dan bij een standaardlens, de brandpuntsafstand is juist kleiner.

Naast een grotere beeldhoek verandert ook het perspectief bij een groothoeklens: het lijkt alsof de diepte verder uit elkaar getrokken wordt. Daarom is hij totaal ongeschikt voor een portretfoto op korte afstand. Een volledig persoon gaat wel.

Een andere eigenschap van een groothoeklens is de hoge scherptediepte. Met een flinke groothoek krijg je alles scherp van een paar meter voor je tot in de verte.

Prime-groothoeklenzen hebben vanouds in min of meer gestandaardiseerde brandpuntsafstanden, voor fullframe: mild (35mm), stevig (28 mm) tot vrij extreme waarden (24, 21 en 18 mm). Bij de meest extreme wordt de vervorming steeds meer zichtbaar: rechte lijnen zijn niet echt recht meer, vooral aan de rand van een foto.

De meest extreme groothoeklens is de zogenaamde ‘Fisheye lens’. Deze heeft een (diagonale) beeldhoek van 180 graden en geeft een herkenbare vervorming: met uitzondering van het midden worden alle rechte lijnen flink krom getrokken.

Panorama

De bekendste panorama is zo’n 150 jaar oud: de Panorama van Mesdag in den Haag. Daarmee werd de toon gezet: een wijds vergezicht. Echter, niet lang daarna is de panorama in de schilderkunst teloor gegaan.

In de digitale fotografie is het fenomeen in de afgelopen decennia juist opnieuw tot leven gekomen en is nog altijd een dankbare techniek, toegepast om verschillende redenen en in verschillende situaties.

Ongetijfeld is Google Streetview kampioen van panorama fotografie. De makelaardij heeft met intereur foto’s een goede tweede plaats. Dit is wel een aparte catagorie, het betreft 360º-pano’s waar je dynamisch doorheen kunt scrollen.

Strikt genomen duidt een panorama op een cilindrische projectie van het beeld rond de kijker. Ofwel, je maakt een platte, langerekte foto waarop je de gedeeltelijke of volledige omgeving in beeld brengt. Hiertoe maak je meerdere foto’s die je naadloos aan elkaar plakt.

De panorama techniek, het aan elkaar plakken van meerdere opnames, kun je ook voor heel andere doeleinden gebruiken. Als eerste het verhogen van de resolutie: stel dat je voor een bepaald doel een hogere resolutie nodig hebt dan die van de sensor van je camera. Dan kun je met een langere brandpuntsafstand vier opnames maken van je onderwerp, die onderling zo’n 20% overlappen. Door deze foto’s met panorama software aan elkaar te plakken krijg je een foto met bijna dubbele resolutie.

Eeb ander doel is het verkorten van de brandpuntsafstand: stel dat je een onderwerp niet goed in beeld krijgt omdat je brandpuntsafstand niet kort genoeg is. In dat geval kun je op een soortgelijke manier vier foto’s maken een samenvoegen. Het netto effect is een dat van een ‘supergroothoek’ lens. Merk op dat hierbij het perspectief moet worden gecorrigeerd. Immers, je houdt je camera telkens onder een andere hoek ten opzichte van het onderwerp. Panorama software regelt dat automatisch. Tenminste…

In een landschap, een vergezicht, gaat dit probleemloos met elk type camera. Zelfs met uit de hand genomen foto’s. Echter, zijn er objecten relatief dichtbij in beeld, dan lukt dat niet meer vanwege verschuiving van het perspectief. In de samengestelde afbeelding wordt dat zichtbaar als ‘parallaxfouten’. Dat uit zich in doorlopende lijnen die tussen de verschillende opname’s niet langer naadloos op elkaar aansluiten. Dit komt omdat de camera tijdens het draaien feitelijk van plaats verandert ten opzichte van het onderwerp.

Om  deze parallaxfouten te voorkomen moet je de camera voor de verschillende opnames bewegen vanuit het zogenaamde ‘nodal-point’. Dat houdt in dat tijdens het draaien de positie van de camera ten opzichte van het onderwerp exact gelijk blijft.

Dit is uit de hand praktisch onmogelijk. Hiervooor heb je op een statief een hulpstuk nodig waarmee je het bevestigingspunt van de camera kunt verschuiven ten opzichte van het draaipunt van het statief: een panoramakop. 

Macrofotografie

Macrofotografie staat voor het onthullen van wat voor ons oog verborgen is. Details van kleine dingen. Klein is een rekbaar begrip: macrofotografie is beperkt tot afbeeldingen ter grootte van ca. 10 cm tot ca. 2 cm.

Naast macrofotografie is er ook microfotografie. Daarbij begeef je je op het pad van hele hele kleine dingen: van ca. 1 cm tot ca. 0.1 mm. Dan spreek je over microscopisch niveau. Dat vraagt andere apparatuur dan macrofotografie.

Apparatuur

Sommige camera’s en vooral smartphones hebben een ingebouwde optie voor macro. Dat maakt het leven gemakkelijk. Als dat niet zo is heb je een drietal mogelijkheden: voorzetlenzen, tussenringen of macrolenzen.

Bij een voorzetlens schroef je als het ware een loupe op je camera. Het is verreweg de goedkoopste variant.

Een essentieel verschil tussen ‘normale’ fotografie en macrofotografie is dat je met je lens aanzienlijk dichterbij je onderwerp komt. Zo dichtbij dat je niet meer kunt scherp stellen. Door gebruik te maken van tussenringen breid je het scherpstelbereik uit naar kortere afstanden ten opzichte van je onderwerp. Daardoor wordt het groter afgebeeld en kun je spreken van macrofotografie. Doorgaans worden tussenringen in sets van drie verkocht, met verschillende diktes. Je kunt ze ook combineren. Verder geldt hier dat hoe korter je brandpuntsafstand is, hoe sterker het effect is.

Set tussenringen die tussen een lens en de camera-body geplaatst kunnen worden. Goede tussenringen zitten stevig in elkaar en geven alle elektronische signalen tussen camera en lens ongewijzigd door.

De kwaliteit van foto’s met bovenstaande losse hulpmiddelen voldoet doorgaans. Als je voor echt hoge kwaliteit gaat kun je in plaats van deze hulpmiddelen  aparte macrolenzen aanschaffen, als je een camera hebt waarvan je de lens kunt verwisselen. Dergelijke lenzen zijn voor het doel geoptimaliseerd.

 

Scherptediepte

Volgt..

Belichting

Volgt..