Kaip veikia fotoaparatas: šviesos gaudymas ir vaizdo kūrimas

Fotoaparatai tapo neatsiejama kasdienio gyvenimo dalimi – beveik visi nešioja juos aplink kaklą, kišenę ar rankinę. Nepaisant to, kad šis įrenginys mus lydi visur, daugelis nesupranta, kaip tiksliai jis fiksuoja vaizdą. Šiame straipsnyje paprastai paaiškiname šviesos savybes ir procesus, kurie leidžia fotoaparatui įamžinti akimirkas.

Šviesos gaudymas

Norint suprasti, kaip fotoaparatas kuria vaizdą, reikia žinoti, kas yra šviesa. Objektai, kuriuos matome, sąveikauja su šviesos dalelėmis – fotonais. Fotonai atspindi nuo paviršių, šiek tiek pasikeičia pagal objekto spalvą ir keliauja mūsų akims. Jei šiuos fotonus praleidžiame per nedidelį atskyrą, jie sudaro vaizdą tiesiai už šio atskiro. Fotoaparatų tikslas – valdyti šį procesą ir užfiksuoti gaunamą vaizdą.

Lęšiai

Lęšis įsikuria prieš atskyrą (vadinamą diafragma) ir susiekia atėjusį šviesos srautą, kad susidarytų ryškus vaizdas tam tikroje atstumo nuo diafragmos vietoje. Šiek tiek pakeitus lęšio padėtį, galima reguliuoti, kuri vaizdo dalis bus ryški (fokusavimas), o kuri – išsilieja. Skirtingi lęšiai leidžia atlikti specifines užduotis: platų kampą, nuotolinį priartinimą ir pan. Lęšio funkcija – tiksliai sutelkti šviesą, o tai daro fotoaparatą kompaktišku.

Užfiksavimas

Paspaudus mygtuką, fotoaparato užraktas (shutter) atsiveria, leidžiant šviesai pasiekti filmą arba jutiklį, priklausomai nuo įrenginio tipo. Kartu su lęšiu svarbūs trys parametrai: diafragma (atidarymo dydis), užrakto atidarymo trukmė (shutter speed) ir fokusavimas. Šie veiksniai lemia galutinį vaizdo išvaizdą. Išsamesni modeliai turi dar daugiau nuostatų, bet pagrindinis jų veikimo principas išlieka tas pats.

Vaizdo įrašymas

Kaip įrašomas vaizdas, priklauso nuo to, ar naudojate skaitmeninį, ar filmų fotoaparatą. Filmų aparatuose fotonai patenka į fotochrominę juostą, kur sukelia cheminę reakciją, vėliau virstančią šviesos intensyvumu ir spalvomis. Spalvų filmuose yra kelios sluoksniai, fiksuojantys mėlyną, žalią ir raudoną spalvą, iš kurių susidaro pilnas spalvų vaizdas.

Skaitmeniniame fotoapparate šviesa patenka į jutiklį, kur kiekvienas pikselis (fotoelementas) kaupia elektrinį krūvį pagal sugertų fotonų skaičių. Šis krūvis virsta skaitmenine informacija, išskirstyta į tris pagrindines spalvas, kurios vėliau susijungia į matomą nuotrauką ekrane.