Hoe een DSLR werkt

De camera werd in 1861 uitgevonden om stilstaande beelden vast te leggen en op te slaan. Aanvankelijk werden ze bevestigd op speciale platen in het apparaat en later op film. Sinds de jaren ’70 heeft de digitale technologie zich snel ontwikkeld… Het klassieke (film)fotoapparaat verdwijnt geleidelijk naar de achtergrond… Deze zijn tegenwoordig vrijwel geheel vervangen door digitale camera’s. Met deze moderne apparaten kunnen beelden van hoge kwaliteit worden gemaakt. Reflex-, spiegelloze en compacte modellen zijn de meest voorkomende. Voor fotografische doeleinden worden de eerste twee soorten producten aanbevolen. Dit soort activiteiten vereist kennis over de camera en de werking ervan.

Hoe camera’s werken

De werkingsprincipes van digitale en filmcamera’s zijn in wezen identiek. Een sterk vereenvoudigd beeld van de constructie ervan kan als volgt worden weergegeven:

• De sluiter gaat open als de knop wordt ingedrukt en het licht dat door het onderwerp wordt gereflecteerd, komt via de lens in het binnenste van de camera terecht;
• Het resultaat is een beeld gevormd op een lichtgevoelig element (matrix of film) – een foto;
• De sluiter sluit en het apparaat is klaar voor de volgende opname.

Het hele hierboven beschreven fotografieproces vindt plaats in fracties van seconden… Door de ontwerpkenmerken van verschillende modellen fotoapparatuur verschilt de gedetailleerde werking ervan.

Zonder accessoires zoals een flitser, geheugenkaart, batterijen, LCD-scherm en diverse sensoren is het niet mogelijk de camera te bedienen en foto’s van hoge kwaliteit te maken. Maar deze ontwerp-elementen houden niet rechtstreeks verband met de werking van de camera.

Cameralens

De lens is een optisch systeem dat bestaat uit lenzen die in een vatting zijn geplaatst. Deze zijn er in glas of plastic (in goedkope modellen van apparatuur). Het licht dat door de lens valt, wordt gebroken en vormt een beeld op de sensor. Met goede lenzen kun je scherpe, heldere foto’s maken zonder vervorming.

Belangrijk! Het lichtrendement van de lenzen hangt af van de opening. Hoe groter hij is, hoe beter de fotoapparatuur en dus hoe duurder hij is. Een optisch systeem met een snellere openingsverhouding kan snellere sluitertijden mogelijk maken dan een systeem met een lagere verhouding.

Bevestigt de optiek

De lenzen worden op de camera bevestigd met een vatting. Het is een speciale hoge-precisieverbinding (vaak van het standaardtype). Structureel kan dit bevestigingspunt bestaan uit een borgmoer met sleuven of uitsteeksels op het frame met overeenkomstige sleuven op het lichaam. Er zijn productmodellen waarbij de bajonetverbinding wordt weergegeven door een grove schroefdraad met een korte slag.

De basiskenmerken van het beslag zijn

• de diameter, die van invloed is op de diafragmaverhouding van de lens
• de brandpuntsafstand (schematisch weergegeven in de onderstaande foto), die het bereik van de werkende brandpuntsafstanden bepaalt.

De grootte van het diafragma bepaalt de DOF (scherptediepte): hoe kleiner de cirkel, hoe groter de DOF. Met deze correlatie kunnen fotografen verschillende effecten creëren bij het nemen van foto’s, zoals het scheiden van een object van de achtergrond.

Bovendien is de grootte van het diafragma van invloed op het resulterende beeld:

• aberratie (fout of beeldoverdrachtsfout), waarvan de waarde het laagst is wanneer het diafragma maximaal gesloten is;
• diffractie (het omringen van obstakels door lichtgolven), uitgedrukt als een afname van het vermogen van de lens om een beeld van objecten in de omgeving weer te geven (de resolutie van de lens genoemd) wanneer de grootte van de doorgelaten lichtopening afneemt;
• vignettering (lichtvermindering vanuit het midden van het beeld naar de randen toe, die het meest uitgesproken is bij het maximale diafragma).

Het diafragma wordt gewoonlijk aangeduid met de letter “f”. Het getal ernaast geeft de diameter van de opening aan. Daarbij geldt: hoe kleiner het getal, hoe groter de opening die ermee wordt aangeduid. De dia 2,8 is momenteel de maximale diameter die beschikbaar is op de meeste lenzen. Diffractie en aberratie zijn in evenwicht bij diafragma’s van f/8 tot f/11. Tegelijkertijd heeft de lens de hoogste resolutie.

Een hele categorie van fotografische apparatuur wordt vertegenwoordigd door modellen met een vaste, doorschijnende spiegel. Met deze functie kan de autofocus niet alleen worden gebruikt bij foto’s, maar ook bij filmopnamen in Live View. Continue waarneming is ook mogelijk.

Sluiterfuncties en -types

De sluiter, die zich tussen de spiegel en de sensor bevindt, wordt ook geactiveerd wanneer de sluiter wordt ingedrukt. Zijn functie is de toegang van licht tot de sensor te regelen. De tijd gedurende welke de sluiter open staat wordt de sluitertijd genoemd. Gedurende dit tijdsinterval vindt het belichtingsproces plaats.

Er zijn twee soorten sluiters op een DSLR:

• mechanisch (de meest voorkomende);
• elektronisch (digitaal).

Structureel mechanische rolluiken Rolluik, verticaal of horizontaal geplaatst met 1 of 2 kleppen die ondoorzichtig zijn voor de lichtstraal. De belangrijkste kenmerken van deze lenzen zijn snelheid en vertraging. Dit laatste verwijst naar de snelheid waarmee de sluiter zich opent nadat de sluiter is losgelaten.

De sluiter opent en sluit zeer snel (in fracties van een seconde) door elektromagneten of veren. De sluitertijd is de tijd die nodig is om een beeld te krijgen voordat de sluiter wordt ontspannen. Mechanische rolluiken hebben een trekkerlimiet. Met digitale sluiters worden sluitertijden van ongeveer 1/8000ste van een seconde verkregen.

Elektronische sluiter – is niet een enkel apparaat, maar het principe van belichtingsregeling (de hoeveelheid binnenkomend licht) door de sensor. De sluitertijd is in dit geval het tijdsverloop tussen het op nul zetten en het moment van teruglezen. Het gebruik van elektronische sluiters wordt gekenmerkt door de mogelijkheid om snellere sluitertijden te bereiken zonder dure mechanische tegenhangers.

Meer geavanceerde modellen van fotografische apparaten worden beschouwd als een combinatie van elektronische en mechanische sluiters. De eerste wordt gebruikt voor snelle sluitertijden, de tweede voor lange sluitertijden. Ook een mechanische sluiter beschermt de sensor tegen stof.

De hoeveelheid licht die de camera binnenkomt, geregeld door het diafragma, en de sluitertijd ingesteld door de sluiter vormen de kern van het fotografische proces. Fotografen bereiken verschillende effecten door deze kenmerken in verschillende versies te combineren.

Pentaprisma en zoeker

De lichtstroom gaat door het focusserende scherm in het pentaprisma. Het bestaat uit Van twee spiegels. Het oorspronkelijke beeld van de flip spiegel komt ondersteboven binnen. pentaprisma spiegels omdraaien, waardoor het uiteindelijke beeld op de zoeker.

De zoeker is een apparaat waarmee de fotograaf de beelden kan bekijken. De belangrijkste kenmerken zijn:

• luminantie (hangt af van de kwaliteit en de lichtdoorlatendheid van het glas waarvan het is gemaakt);
• grootte (oppervlakte);
• dekking (tot 96-100% in moderne modellen).

Belangrijk! Fotografen vinden het gemakkelijker om beelden te evalueren met grotere zoekers en lichtere lenzen. Maar dit is alleen beschikbaar op modellen uit het hogere middensegment.

Diagram van de lichtstroom in een zoeker van een camera

Spiegelcamera’s kunnen worden uitgeNederlandt met de volgende typen zoekers:

• optisch;
• elektronisch;
• door de spiegel.

Optische zoekers zijn de meest voorkomende. Deze apparaten zijn een systeem van lenzen die bij de lens worden geplaatst. Ze hebben het voordeel dat ze geen stroom verbruiken, maar het nadeel is enige vervorming van het beeld dat het frame binnenkomt.

Elektronische apparaten – is een miniatuur LCD-scherm. Het beeld wordt overgebracht van de cameramatrix. De elektronische zoeker kan zelfs bij sterk zonlicht worden gebruikt omdat hij zich in de behuizing bevindt. Maar tijdens de werking verbruikt het elektrische energie

Spiegelzoekers worden als de beste beschouwd omdat ze het hoogste contrast en de beste contouren hebben. Dergelijke apparaten zijn geëvolueerd van hun filmtegenhangers in digitale camera’s. Het beeld dat de fotograaf ziet, wordt gecreëerd door de spiegel…

Er zijn modellen zonder zoeker. Daarin zien fotografen de beelden via het LCD-scherm. Het nadeel van dit type scherm is dat het bijna onmogelijk is om iets te zien in fel zonlicht. De monitoren kunnen ook een kleine resolutie hebben.

De sensor van een digitale spiegelreflexcamera

De sensor op een spiegelreflexcamera is een analoge of digitale chip met beeldsensoren. De laatste zijn Lichtgevoelige elementen, die de energie van het licht omzetten in een elektrische lading (evenredig met de helderheid van het licht). Zo vertalen sensoren het optische beeld in een analoog signaal of in digitale gegevens. die vervolgens door de keten gaat van converter naar processor naar geheugenkaart.

Belangrijk! Een lichtfilter is verantwoordelijk voor het vastleggen van beelden in kleur. Het is voor de chip gemonteerd.

De belangrijkste kenmerken van de sensoren zijn:

• resolutie;
• maat;
• Lichtgevoeligheid (ISO);
• signaal-ruisverhouding (een cluster van willekeurig verspreide stippen van verschillende kleuren, waarvan het uiterlijk te wijten is aan een gebrek aan verlichting van de objecten).

Twee soorten sensoren zijn gebruikelijk in spiegelreflexcamera’s:

• Volledig frame (even groot als een frame van 35 mm film)
• afgekapt (verkleind).

Sensoren verschillen van elkaar wat betreft het formaat:

• Full Frame – volledig frame (35×24 mm);
• APS-H-sensoren zijn professionele camerasensoren (29×19-24×16 mm);
• APS-C – gebruikt in modellen van consumentenproducten (23×15-18×12 mm).

Volle-framesensoren zijn groter dan afgeknotte. Dit is beschikbaar voor professionele modellen van camera’s.

Beeldstabilisatiesysteem

De beweging van de camera bij het maken van foto’s of het trillen van de hand resulteert in onscherpe foto’s. Een beeldstabilisator (niet beschikbaar op alle modellen) gaat dit fenomeen tegen. Het is er in drie soorten:

• optisch;
• met een bewegende matrix;
• elektronisch (digitaal).

De eerste is een in de lens ingebouwde assemblage, die wordt gecontroleerd door speciale sensoren. systemen met beweegbare sensor (bijv. “Anti-shake”) vereist dat de camera op een bewegend platform wordt gemonteerd. Zij worden als minder efficiënt beschouwd dan optische stabilisatie.

elektronische vr (trillingsdemper) betreft alleen de conversie van het beeld door de processor. Digitale beeldstabilisator werkt met elke lens.

De functies van de camera worden versterkt door het gebruik van flitsers die in staat zijn om rode ogen effect. Het is ook handig om verschillende basisbedieningsmodi te hebben:

• Automatisch;
• gedwongen;
• langzame synchronisatie;
• zonder flits.

Om zelfportretten te maken of om cameratrilling tegen te gaan, de zelfontspanner gebruiken. Dit apparaat creëert een tijdvertraging tussen het indrukken van de sluiter en het daadwerkelijk ontspannen.

Ter informatie! Bij langdurig fotograferen wordt voor een aantal DSLR-modellen aanbevolen de voeding te laten verlopen via een adapter die via een dc in aansluiting wordt aangesloten in plaats van via oplaadbare batterijen. Dit is alleen mogelijk wanneer een 220 V netaansluiting beschikbaar is.

Cameraprocessor Voert deze functies uit:

• regelt de flitser, de camera-interface en de autofocus;
• Het berekent de blootstelling;
• verwerkt gegevens van de sensor;
• Past scherpte, lichtgevoeligheid, contrast, witbalans, ruis en een aantal andere beeldparameters aan;
• slaat het beeld op een geheugenkaart op door de bestanden te comprimeren;
• zorgt voor communicatie met externe apparaten (bv. een computer).

Wanneer digitale gegevens door een processor worden verwerkt, worden zij in RAM opgeslagen. Verwijderbare media in de vorm van geheugenkaarten in verschillende formaten (bv. SecureDigital – SD) worden gebruikt om informatie permanent op te slaan.

Door de aanwezigheid van een bedieningsknoppen U kunt verschillende instellingen handmatig regelen, zoals: aanpassen van de sluitertijd met het diafragma, instellen van de lichtgevoeligheid van de sensor, witbalans. Hiermee kunt u het hele proces van het maken van foto’s controleren, om de gewenste effecten te creëren.

Conclusie

DSLR’s produceren beelden van hoge kwaliteit dankzij hun grote sensor. Daarom worden ze gebruikt door professionele fotografen en serieuze amateurs. Een belangrijke factor in de populariteit van SLR-apparatuur is ook de verwisselbare optiek, die het mogelijk maakt opnamen te maken door een telescoop, endoscoop of microscoop.