Нужно людям, как можно делать хорошие фотографии, из чего состоит сам этап фотосъёмки и какова его история. Нужно досконально объяснить, что от чего зависит в фотоаппарате и как делать правильную настройку под определённые режимы и экспозицию съёмки. Человек должен научиться пользоваться фотоаппаратом и делать хорошие фотографии.
Всё чаще и чаще мы пользуемся нашими смартфонами, камерами, фотоаппаратами, чтобы запечатлеть какой то отрезок нашей жизни, а для этого нужно ими уметь пользоваться. Для начала надо узнать, что такое фотография.
Фотография — технология записи изображения путём регистрации оптических излучений с помощью светочувствительного фотоматериала или полупроводникового преобразователя. В отличие от некоторых других языков, в русском слово «фотография» используется только применительно к статичным изображениям. В то же время в профессиональном кинематографе этот термин обозначает изобразительное решение фильма, создаваемое кинооператором. Фотографиями также называются конечные отпечатки фотографического изображения, изготовленные на фотобумаге химическим способом или принтером.
На технологиях фотографии основано фотоискусство, которое считается одним из видов изобразительного искусства и занимает ключевое место в современной массовой культуре. Первое устойчивое фотографическое изображение было создано в 1822 году французским изобретателем Жозефом Нисефором Ньепсом, но оно не сохранилось до наших дней. Датой изобретения технологии по решению IX Международного конгресса научной и прикладной фотографии считается 7 января 1839 года, когда Франсуа Араго сделал доклад о дагеротипии на заседании Французской академии наук.
Сам термин «фотография» появился в 1839 году, его использовали одновременно и независимо два астронома — английский, Джон Гершель, и немецкий, Иоганн фон Медлер. В Российской империи довольно долго использовали буквальный перевод «светопись» этого же термина, но он в конце концов уступил место общепринятому.
Изобретение фотографии стало возможным благодаря объединению нескольких открытий, сделанных задолго до этого. Древнекитайский философ Мо-цзы ещё в V веке до нашей эры описал действие камеры-обскуры. Возможно, упоминание о камере-обскуре встречаются у Аристотеля, который задавался вопросом, каким образом может возникать круглое изображение Солнца, когда оно светит через квадратное отверстие. Художники начали использовать это приспособление для создания перспективных картин уже в средние века, а среди художников эпохи Ренессанса камера-обскура была широко известна под названием «тёмная комната».
В 1694 году Вильгельм Хомберг описал фотохимические реакции, когда вещества изменяют окраску под действием света. Он же обратил внимание на чувствительность к свету нитрата серебра, открытого тремя столетиями раньше Альбертом Великим. Первым человеком, доказавшим, что свет, а не тепло делает серебряную соль тёмной, был немецкий физик Иоганн Генрих Шульце.
Первая известная попытка фиксации изображения химическим способом предпринята Томасом Веджвудом и Гемфри Дэви. Уже в 1802 году они могли получать фотограммы при помощи солей серебра, не зная способа их закрепления. Первым практическим успехом на пути к появлению фотографии стало изобретение Нисефором Ньепсом гелиографии.
Цветная фотография
Первые попытки получить фотографическое изображение в натуральных цветах начались сразу же после изобретения фотографии. Ещё Ньепс пытался зафиксировать цвет напрямую, опираясь на свойство некоторых веществ менять окраску под действием цветного излучения. Первым результатом в этом направлении исследований стала «гелиохромия», которую пытался запатентовать в 1853 году американец Ливай Хилл. Однако, подробности технологии изобретателем не раскрывались, а большинство современников считали его мошенником, выдающим раскрашенные дагеротипы за цветную фотографию. Известны работы, проводившиеся в этом же направлении Александром Беккерелем, в 1849 году получившим на хлорированной серебряной пластинке цветное изображение видимого спектра, быстро выцветающее под прямым освещением. Логическим завершением этих исследований стало изобретение в 1891 году липпмановского процесса, который обеспечивал физически точное воспроизведение цвета, но оказался непригодным для практического применения.
Основные усилия по разработке цветной фотографии сосредоточились в области трёхцветных технологий, основанных на теории цветоощущения, созданной в 1855 году Джеймсом Максвеллом. Она опиралась на теорию Гельмгольца-Юнга о существовании трёх видов светочувствительных колбочек в сетчатке человеческого глаза. По этой теории свет должен разделяться на три основных составляющих, которые отдельно регистрируются, а затем вновь объединяются, давая полноцветное изображение за счёт явления метамерии. Первый устойчивый цветной фотоснимок «Тартановая лента» был сделан Томасом Саттоном по этому методу в 1861 году. Однако, существовавшие на тот момент фотоматериалы были нечувствительны к зелёному, жёлтому и красному свету, позволяя регистрировать лишь сине-фиолетовую и ультрафиолетовую составляющие спектра. Поэтому, вторым важнейшим шагом на пути к созданию цветной фотографии стало открытие в 1873 году немецким фотохимиком Германом Фогелем явления спектральной сенсибилизации с помощью веществ, способных сообщать серебряным соединениям чувствительность к длинноволновым участкам спектра.
Прогресс сенсибилизации фотоматериалов шёл поэтапно, начавшись с получения ортохроматических эмульсий Иосифом Эдером с помощью эритрозина. Полностью весь видимый спектр стал доступен для регистрации только после открытия Бенно Гомолкой красного сенсибилизатора пинацианола в 1906 году. Лишь после этого трёхцветная фотография смогла полноценно отображать натуральные цвета объектов съёмки. Появились многочисленные конструкции «цветных» фотоаппаратов, осуществлявших цветоделение последовательной или одновременной съёмкой за разными светофильтрами. Наиболее популярный тип фотоаппаратов для последовательной съёмки на удлинённую панхроматическую фотопластинку сконструировал немецкий учёный Адольф Мите, а массовый выпуск наладил Вильгельм Бермполь. Камерой Бермполя-Мите русский фотограф Сергей Прокудин-Горский создал одну из наиболее масштабных для своего времени коллекций цветных фотографий.
Наряду с раздельной съёмкой частичных цветоделённых изображений с начала XX века стали активно развиваться растровые методы цветной фотографии, фиксирующие разные составляющие спектра на общем фотоматериале. В частности, в 1907 году были запатентованы и поступили в свободную продажу фотопластинки «Автохром» братьев Люмьер, позволяющие получать цветные диапозитивы обычным фотоаппаратом. Несмотря на многочисленные недостатки (низкое разрешение и невозможность тиражирования), метод быстро завоевал популярность, и до 1935 года во всём мире было произведено 50 миллионов автохромных пластинок. Большинство недостатков ранних технологий цветной фотографии удалось устранить лишь в многослойных фотоматериалах, регистрирующих частичные изображения в разных эмульсионных слоях, расположенных друг над другом. Решающую роль сыграло изобретение хромогенных фотоматериалов, синтез цвета в которых происходил в соответствии с принципами, реализованными немецкими учёными Рудольфом Фишером и Иоганном Зигристом в 1912 году. Полноценное воплощение процесс получил в 1936 году, благодаря компании Agfa, выпустившей обращаемую фотоплёнку «Agfacolor Neu». Практически одновременно увидела свет фотографическая версия аналогичной киноплёнки «Kodachrome», выпущенной в США годом раньше.
Также существует множество фотографических техник, такие как:
- Традиционная фотография
- Стереография
- Панорамная фотография
- Фотография в невидимых лучах
- Фотографика
- Фотография светового поля
- Нестандартные техники
И разновидностей фотографии:
- Фотолюбительство
- Коммерческая фотография
- Фотожурналистика
- Фотоискусство
- Судебная фотография
- Научная фотография
- Фототерапия
Ну а теперь мы рассмотрим фотоаппарат с точки зрения физики
Линзы и действительные изображения
Когда вы фотографируете сцену, которую видите в реальности, линзы в объективе вашей камеры преобразуют свет от этой сцены в действительное изображение на светочувствительной поверхности. Действительное изображение — картина, которая образуется, когда свет проецируется в пространство или на поверхность, и которая точно воспроизводит картину света в исходной сцене. Поскольку проецируемое действительное изображение выглядит точь-в-точь как сцена, которую Вы фотографируете, запись и сохранение картины света в этом изображении эквивалентны сохранению изображения самой сцены.
Когда-то в качестве светочувствительной поверхности выступала только фотопленка, но сейчас ее постепенно вытесняют цифровые камеры с электронными светочувствительными элементами. К счастью, эти две светочувствительные поверхности по большому счету взаимозаменяемы, поэтому мы можем говорить просто о двух типах датчиков изображения: электронном и фотохимическом.
Фотоаппарату нужен объектив, содержащий линзу — прозрачное тело, которое использует преломление для формирования изображения. Проходящий через линзу свет преломляется дважды: первый раз, когда входит в стекло или пластик, и второй, когда из него выходит. В объективе камеры процесс преломления собирает большую часть света от одной точки свечи в одной точке на датчике.
Линза создает действительное изображение благодаря своей изогнутой форме. Свет, проходящий через верхнюю половину линзы, меняет направление и отклоняется вниз, в то время как свет, проходящий через нижнюю половину линзы, отклоняется вверх. Поскольку линза в объективе фотоаппарата направляет световые лучи друг к другу, это собирающая линза.
Фокусировка и диаметр объектива
Одноразовый фотоаппарат это не просто коробка с объективом. Объектив проецирует действительное изображение того, что находится перед ним, на датчик изображения. Свет действительного изображения в течение какого-то времени воздействует на датчик (производит экспозицию), а затем датчик фиксирует изображение. Конечно, в этом простом аппарате еще может быть затвор, который начинает и останавливает экспозицию, вспышка, обеспечивающая дополнительный свет, и механизм подготовки к следующей фотографии, но к этому почти нечего добавить.
В то же время конструкция одноразовых камер обусловливает существенные ограничения. Главное из них состоит в том, что вы не можете менять фокус - камера имеет фиксированное расстояние между объектом (то есть линзой) и датчиком изображения. Тем не менее такой аппарат может создавать на датчике относительно чёткое действительное изображение, даже когда объекты съёмки находятся на разных расстояниях от камеры. Эти простые аппараты работают благодаря тому, что используют линзы малого диаметра. Маленький объектив собирает меньше света, чем широкие, но не требует фокусировки - регулировки расстояния между объективом и датчиком изображения.
К сожалению, такие простые камеры пропускают очень мало света, и для них нужны датчики с очень высокой светочувствительностью. Эти высокоскоростные датчики не дают такой хорошей резкости изображения, как низкоскоростные. Кроме того, на снимках, полученных при помощи простых камер, не хватает мелких деталей; хотя кажется, что все почти в фокусе, при ближайшем рассмотрении или при увеличении видно, что многие объекты вышли нечетко.
В более сложных, усовершенствованных фотоаппаратах используются более широкие линзы, которые собирают больше света и требуют меньшей выдержки, то есть меньшего времени экспозиции датчика. Кроме того, они автоматически регулируют расстояние между объективом и датчиком. Камера оценивает объект съемки и устанавливает объектив так, чтобы добиться максимальной резкости изображения. Когда камера фокусируется, обычно можно увидеть, как компоненты объектива двигаются вперёд или назад, чтобы оказаться на нужном расстоянии от датчика.
Фокусное расстояние и f-числа
Объективы характеризуются двумя величинами: фокусным расстоянием и f-числами. Фокусное расстояние объектива это расстояние между линзой и действительным изображением бесконечно удаленного объекта. Например, если действительное изображение луны образуется на расстоянии 100 мм (4 дюйма) от линзы значит, линза имеет фокусное расстояние 100 мм. Фокусные расстояния объективов фотоаппаратов находятся в диапазоне от менее 10 мм (0,4 дюйма) у многих компактных камер до 2 м (7 футов) для камер, предназначенных для съемок природы.
Проходя через линзу с коротким фокусным расстоянием, свет от объекта съемки фокусируется недалеко от самой линзы и создает на датчике относительно небольшое по размеру действительное изображение. Длиннофокусная линза дает возможность лучам прошедшего через нее света сильнее разойтись до попадания в фокус и таким образом создает на датчике большее по размеру действительное изображение.
Фокусное расстояние штатного объектива фотоаппарата позволяет уместить на датчике изображения все объекты, попадающие в центральное поле вашего зрения. Когда вы держите готовую фотографию на расстоянии 30 см (1 фут) от глаз, объекты на снимке кажутся вам примерно такими же по размерам, как и во время съёмки. Фокусное расстояние штатного объектива примерно в 1,5 раза больше ширины датчика изображения.
Подведя итог нужно сказать, что чтобы делать хорошие фотографии нужно знать:
- Как выставлять настройки камеры
- Как работают линзы
- Параметры объективов