Hogyan működik a digitális fényképezőgép?

Hogyan működik a digitális fényképezőgép?

Az animáció segítségével megismerhetjük a digitális fényképezőgép szerkezetét és működését.

Technika, háztartástan

Címkék

fényképezőgép, digitális, fotó, fénykép, objektív, vaku, memóriakártya, kijelző, LCD, felbontás, képpont, fókuszáló lencse, blende, fényérzékeny felület, elektromos érzékelő, színszűrő, fény, fotoelektromos effektus, technika, informatika

Kapcsolódó extrák

Jelenetek

Digitális fényképezőgép

A digitális fényképezőgép felépítése nagyon hasonlít a hagyományos, filmes fényképezőgép felépítéséhez. Legfontosabb részei: a váz, az objektív, a blende, a zár és a fényérzékeny felület. A különbség abban áll, hogy a digitális fényképezőgép elektromos jelekké alakítja a képet, és szintén elektromos jelek formájában tárolja azt. A hagyományos fényképezőgép esetén a fény kémiai elváltozást okoz az erre érzékeny film anyagában.

A digitális fényképezőgépeknek több kategóriája is van. A legismertebb ezek közül a DSLR, vagyis a tükörreflexes, cserélhető objektívekkel működő típus. Egyre elterjedtebb a MILC, amely szintén cserélhető objektívvel működik, de nem tükörreflexes. Az előzőekkel ellentétben a kompakt gépek objektívje nem cserélhető. Ebbe a kategóriába tartoznak például a bridge kamerák, amelyek nagy átfogású zoommal rendelkeznek, és átmenetet képeznek a jobb minőségű DSLR kamerák felé. A legtöbb digitális fényképezőgép mozgókép rögzítésére is alkalmas.

A fény útja

Exponáláskor a fény először az objektívbe érkezik, amely a fénysugarak összegyűjtését végzi. Az objektív egy lencserendszer, amelyben változtatható a lencsék elhelyezkedése. Ezáltal változhat a nagyítás, tehát zoomolni lehet a fényképezőgéppel, valamint változtatható a képtávolság is, vagyis az, hogy az objektív hová gyűjtse össze a fénysugarakat. Így lehet élesíteni az általunk választott tárgyra. Az objektív részben azért áll több lencséből, hogy az egyes lencsék leképezési hibáit enyhítsék.

A fény ezután áthalad a blendenyíláson. A blende a beérkező fény mennyiségét szabályozza, hasonlóan működik, mint az emberi szemben a szivárványhártya. Ha sok a fény, a blendenyílás összeszűkül, ha kevés a fény, kinyílik. A blendével lehet szabályozni még a mélységélességet is. Ha szűk a blendenyílás, akkor nagy a mélységélesség, vagyis az előtérben és a háttérben lévő tárgyak képe is éles lesz. Ha tágra van nyitva a blende, akkor kicsi a mélységélesség, vagyis csak az lesz éles a képen, amire pontosan ráfókuszált az objektív.

Tükörreflexes kamerák esetén a blende után a fény egy ferde tükörhöz ér, amely a pentaprizmán át a keresőbe irányítja a fényt. A keresőn keresztül látja a fényképész, hogy mi lesz a képen. A pentaprizma azt biztosítja, hogy a keresőben látott kép ne legyen fejjel lefelé.
Bizonyos rendszerek esetén a tükör félig áteresztő, mögötte van egy másodlagos, rá merőleges tükör is, amely az automatikus élességállítás (autofókusz) működtetése érdekében a fény egy részét egy fókuszáló lencserendszerre, majd onnan egy érzékelősorra irányítja.

Exponáláskor a tükör felcsapódik, és a fény egyenesen halad tovább a redőnyzár felé, ami ezzel egy időben kinyílik, utat engedve a fénynek a fényérzékeny lapka felé. A redőnyzár sok fény esetén rövid ideig van nyitva, kevés fény esetén hosszabb ideig. Ha mozgó tárgyat fényképezünk, akkor érdemes rövid záridőt (és nagy blendét) alkalmazni, hogy a kép ne mosódjon el. Viszont ha a csillagos eget akarjuk éjjel fotózni, akkor hosszú záridőt kell alkalmazni - és persze állványra kell tenni a gépet.

A redőnyzár után a fény a milliónyi fotocellából álló fényérzékeny lapkára ér, ahol elektromos impulzusokat szabadít fel. Ezeket az elektromos impulzusokat dolgozza fel a fényképezőgép processzora, majd tárolja el pixelenként továbbra is elektromos töltések formájában a memóriakártyán.

Az érzékelő lapka érzékenysége tág határok között változtatható (ez az ISO érték), viszont ha túlságosan érzékenyre állítjuk a lapkát, akkor a kép zajos lesz. A korszerű fényképezőgépek az élességet, a blendenyílást, a záridőt és a fényérzékenységet is maguktól állítják, de sokféle automata, félautomata és manuális üzemmód közül is választhat a felhasználó.

Színes képet úgy tud rögzíteni a fényképezőgép, hogy a fényérzékeny lapkán minden egyes fotocella (pixel) előtt mikroszkopikus méretű piros, zöld vagy kék színszűrő van, így a fényképezőgép elektronikája „tudja”, hogy melyik pixel milyen színű fénypontot rögzített.
A nem tükörreflexes fényképezőgépek esetén a fény folyamatosan éri a fényérzékeny lapkát, így az objektív által látott kép folyamatosan látszódik a gép hátulján elhelyezett LCD kijelzőn, ami így keresőként is funkcionál.

Felvétel készítése

Kiegészítők

A jó minőségű kép elkészítéséhez gyakran szükségünk van kiegészítőkre is a fényképezőgépen kívül, hiszen például gyenge fényben nehéz jó képet készíteni. Ha kevés a fény, a zárnak tovább kell nyitva maradni, eközben viszont elmozdulhat a fényképezőgép vagy a tárgy, a kép pedig homályos lesz. A vaku mesterséges fényforrásként szolgál, az állvány pedig biztosítja, hogy ne mozduljon be a gép exponálás közben.

Animáció

Narráció

A digitális fényképezőgép felépítése nagyon hasonlít a hagyományos, filmes fényképezőgép felépítéséhez. Legfontosabb részei: a váz, az objektív, a blende, a zár és a fényérzékeny felület. A különbség abban áll, hogy a digitális fényképezőgép elektromos jelekké alakítja a képet, és szintén elektromos jelek formájában tárolja azt. A hagyományos fényképezőgép esetén a fény kémiai elváltozást okoz az erre érzékeny film anyagában.

A jó minőségű kép elkészítéséhez gyakran szükségünk van kiegészítőkre is a fényképezőgépen kívül, hiszen például gyenge fényben nehéz jó képet készíteni. Ha kevés a fény, a zárnak tovább kell nyitva maradni, eközben viszont elmozdulhat a fényképezőgép vagy a tárgy, a kép pedig homályos lesz. A vaku mesterséges fényforrásként szolgál, az állvány pedig biztosítja, hogy ne mozduljon be a gép exponálás közben.

Exponáláskor a fény először az objektívbe érkezik, amely a fénysugarak összegyűjtését végzi. Az objektív egy lencserendszer, amelyben változtatható a lencsék elhelyezkedése. Ezáltal változhat a nagyítás, tehát zoomolni lehet a fényképezőgéppel, valamint változtatható a képtávolság is, vagyis az, hogy az objektív hová gyűjtse össze a fénysugarakat. Így lehet élesíteni az általunk választott tárgyra. Az objektív részben azért áll több lencséből, hogy az egyes lencsék leképezési hibáit enyhítsék.

A fény ezután áthalad a blendenyíláson. A blende a beérkező fény mennyiségét szabályozza, hasonlóan működik, mint az emberi szemben a szivárványhártya. Ha sok a fény, a blendenyílás összeszűkül, ha kevés a fény, kinyílik. A blendével lehet szabályozni még a mélységélességet is. Ha szűk a blendenyílás, akkor nagy a mélységélesség, vagyis az előtérben és a háttérben lévő tárgyak képe is éles lesz. Ha tágra van nyitva a blende, akkor kicsi a mélységélesség, vagyis csak az lesz éles a képen, amire pontosan ráfókuszált az objektív.

Tükörreflexes kamerák esetén a blende után a fény egy ferde tükörhöz ér, amely a pentaprizmán át a keresőbe irányítja a fényt. A keresőn keresztül látja a fényképész, hogy mi lesz a képen. A pentaprizma azt biztosítja, hogy a keresőben látott kép ne legyen fejjel lefelé.
Bizonyos rendszerek esetén a tükör félig áteresztő, mögötte van egy másodlagos, rá merőleges tükör is, amely az automatikus élességállítás (autofókusz) működtetése érdekében a fény egy részét egy fókuszáló lencserendszerre, majd onnan egy érzékelősorra irányítja.

Exponáláskor a tükör felcsapódik, és a fény egyenesen halad tovább a redőnyzár felé, ami ezzel egy időben kinyílik, utat engedve a fénynek a fényérzékeny lapka felé. A redőnyzár sok fény esetén rövid ideig van nyitva, kevés fény esetén hosszabb ideig. Ha mozgó tárgyat fényképezünk, akkor érdemes rövid záridőt (és nagy blendét) alkalmazni, hogy a kép ne mosódjon el. Viszont ha a csillagos eget akarjuk éjjel fotózni, akkor hosszú záridőt kell alkalmazni - és persze állványra kell tenni a gépet.

A zár után a fény a milliónyi fotocellából álló fényérzékeny lapkára ér, ahol elektromos impulzusokat szabadít fel. Ezeket az elektromos impulzusokat dolgozza fel a fényképezőgép processzora, majd tárolja el pixelenként továbbra is elektromos töltések formájában a memóriakártyán.

Az érzékelő lapka érzékenysége tág határok között változtatható (ez az ISO érték), viszont ha túlságosan érzékenyre állítjuk a lapkát, akkor a kép zajos lesz. A korszerű fényképezőgépek az élességet, a blendenyílást, a záridőt és a fényérzékenységet is maguktól állítják, de sokféle automata, félautomata és manuális üzemmód közül is választhat a felhasználó.

Színes képet úgy tud rögzíteni a fényképezőgép, hogy a fényérzékeny lapkán minden egyes fotocella (pixel) előtt mikroszkopikus méretű piros, zöld vagy kék színszűrő van, így a fényképezőgép elektronikája „tudja”, hogy melyik pixel milyen színű fénypontot rögzített.
A nem tükörreflexes fényképezőgépek esetén a fény folyamatosan éri a fényérzékeny lapkát, így az objektív által látott kép folyamatosan látszódik a gép hátulján elhelyezett LCD kijelzőn, ami így keresőként is funkcionál.

Kapcsolódó extrák

Az első fényképezőgépek (dagerrotípia)

A fotográfiában használt első képrögzítési eljárást a fényképészet francia úttörői alkották meg.

Optikai eszközök

Az optikai eszközöket széleskörben használjuk a mikroszkóptól a távcsőig.

Hogyan működik a képcsöves televízió?

Az animáció segítségével megismerhetjük a képcsöves televízió szerkezetét és működését.

Hogyan működik a komputertomográf?

Az animáció segítségével megismerhetjük a komputertomográf szerkezetét és működését.

Hogyan működik a lézernyomtató?

Az animáció segítségével megismerhetjük a lézernyomtató szerkezetét és működését.

Hogyan működik a plazmatelevízió?

Az animáció segítségével megismerhetjük a plazmatelevízió szerkezetét és működését.

Hogyan működik a vetítőgép?

Az animáció a hagyományos, filmtekerccsel működő mozigép szerkezetét és működési elvét mutatja be.

Hogyan működik az elektronmikroszkóp?

Az animáció segítségével megismerhetjük az elektronmikroszkóp szerkezetét és működését.

Hogyan működnek az LCD kijelzők?

Az LCD kijelzők folyadékkristályok optikai aktivitását használja fel képalkotásra.

Látáskorrigálás

A rövidlátás és a távollátás korrigálása homorú, illetve domború lencsével lehetséges.

Optikai távcsövek

A csillagászatban alkalmazott fontosabb lencsés és tükrös távcsöveket mutatja be az animáció

Szem

Egyik legfontosabb érzékszervünk. A fény hatására receptoraiban elektromos ingerületek alakulnak ki.

Szem képalkotása

Közelre és távolra nézéskor a szemlencse domborúsága változik, ez biztosítja az éles látást.

Filmszínház (USA, 1930-as évek)

Az 1910-es években moziépítési láz tört ki az USA nagyvárosaiban.

Kosárba helyezve!