Memahami aperture kamera dan mengapa ia penting

Selama tiga tahun yang lalu, setiap kali telefon diumumkan dan mereka mendapat bahagian kamera, perkataan "aperture" dilemparkan. Dengan Galaxy S9 yang dilancarkan di sekitar sudut, anda akan mendengarnya lagi. Dan jika khabar angin mengenai lensa kamera dengan apertur yang anda boleh sesuaikan adalah benar, kami akan mendengar sekurang-kurangnya 200% daripada dos yang dicadangkan bagi ceramah apertur. Tetapi apakah maksudnya? Apa sebenarnya?

Dalam bentuk yang paling sederhana, apertur adalah lubang yang menerangi cahaya. Apabila bercakap tentang fotografi, "lubang" adalah pembukaan di hadapan lensa (bukan diameter lensanya sendiri), dan aperture perkataan mengambil makna yang lebih besar dan menjadi satu penetapan yang boleh dijadikan jurugambar. Ini adalah salah satu daripada tiga asas penangkapan imej, bersama dengan ISO dan kelajuan pengatup, dan manakala sains dan matematik yang terlibat membuat penetapan apertur penting untuk senarai panjang sebab, kedua-dua yang paling penting bagi sesiapa mengambil gambar adalah titik fokus dan pendedahan. Bersedia untuk menggali semua itu sehingga masuk akal? Hebat! Kami juga.

Segitiga cinta fotografi

Terdahulu saya menyebut bahawa aperture adalah salah satu daripada tiga pilar fotografi bersama dengan ISO dan kelajuan pengatup. Bersama-sama, ketiga-tiga tetapan itu dikenali sebagai segitiga pendedahan dan masing-masing boleh mempunyai kesan dramatik terhadap seberapa baik gambar yang kelihatan. Mereka memberi kesan lebih daripada pendedahan (kecerahan) gambar, jadi jangan biarkan nama menipu anda - bersama-sama mereka adalah faktor terbesar dalam membuat gambar kelihatan hebat atau mengerikan.

Sebarang perubahan kepada aperture, shutter, atau ISO mempengaruhi ketiga-tiga tetapan.

Ketiga tetapan itu perlu seimbang, jadi anda benar-benar tidak boleh bercakap tentang satu tanpa menjelaskan sedikit apa yang boleh dilakukan oleh orang lain. Kamera mesti dapat membekukan seketika pada masanya dan mencipta warna yang betul di tempat yang betul dan dapat menentukan tepi kanan, dan aperture, ISO, dan kelajuan pengatup adalah tiga tetapan yang menjadikannya berlaku. Anda tidak dapat menyesuaikan satu tetapan tanpa melaraskan sekurang-kurangnya satu daripada yang lain jika anda mengharapkan untuk mengambil gambar yang hebat.

ISO

ISO adalah pengukuran kepekaan sensor kamera anda kepada cahaya. Kembali ke belakang apabila filem sebenar digunakan, anda telah membeli filem ISO-rated yang berbeza kerana tiada sensor dan ISO adalah bahagian laras pendedahan imej. Kami mempunyai beberapa perkara yang lebih baik sekarang. Dengan kamera digital moden, kita dapat mengawal sensitiviti sensor dengan cepat. Secara teknikalnya, kita mengawal tahap keuntungan selepas tangkap yang dikenakan kepada isyarat kerana itu lebih mudah, akan memanjangkan hayat sensor, dan memberikan hasil yang sama.

ISO yang lebih rendah bermakna kurang bunyi bising.

Pada dasarnya, ISO yang lebih rendah adalah lebih baik kerana itu bermakna bunyi kurang (piksel yang bukan rekreasi pada tetapan kehidupan sebenar) dalam keputusan akhir untuk mana-mana pemprosesan pasca ditapis. Apabila pemprosesan mesti menghilangkan bunyi bising, ia didasarkan pada piksel di sekelilingnya yang tidak berisik dan membuat tekaan berpendidikan. Kurang meneka bermakna gambar yang lebih baik. Tetapi tidak praktikal untuk menggunakan tetapan ISO super rendah pada kebanyakan masa kerana kelajuan pengatup dan / atau bukaan apertur tidak dapat mengimbangi.

Meningkatkan tetapan ISO menimbulkan sensitiviti kepada cahaya, yang membolehkan anda mengambil foto menggunakan cahaya yang kurang dari sumber mana pun. Terdapat tiga perkara yang perlu diingati mengenai tetapan ISO:

• Semakin rendah bilangan ISO yang sensitif kurang sensornya menjadi cahaya. Semakin tinggi bilangan ISO semakin sensitif, sensor akan menjadi cahaya.
• Isyarat mengambil lebih banyak bunyi kerana ia menjadi lebih sensitif. Ini bermakna nombor ISO yang lebih rendah mempunyai bunyi bising dan nombor ISO yang lebih tinggi mempunyai bunyi lebih.
• Apabila anda tidak boleh membuka apertur yang lebih luas atau tidak boleh melambatkan pengatup, anda menggunakan ISO yang lebih tinggi untuk "membekukan" gerakan dan mengambil gambar yang tidak kabur.

Kelajuan pengatup

Kelajuan pengatup ialah ukuran berapa lama pengatup akan tetap terbuka apabila anda mengambil gambar atau menangkap bingkai video. Apabila pengatup cahaya terbuka masuk, kelajuan pengatup yang lebih cepat tidak dapat dikumpulkan dan pendedahan diturunkan. Sudah tentu, sebaliknya adalah benar dan kelajuan yang lebih perlahan menyebabkan pendedahan yang lebih tinggi. Fikirkan pendedahan apabila menggunakan cara ini sebagai kecerahan atau kegelapan foto selepas semuanya selesai dan anda akan mempunyai pegangan pada apa yang dimaksudkan.

Rendah adalah lebih cepat apabila bercakap kelajuan pengatup.

Walaupun pengatup terbuka sensor mengumpul data tentang segala-galanya yang boleh "dilihat." Apabila mana-mana bahagian yang dibingkai di hadapan sensor bergerak, hasilnya akan kabur, oleh itu kebanyakan kelajuan pengatup yang lebih cepat adalah lebih baik untuk mendapatkan foto tajam dan fokus.

• Jika anda mengurangkan kelajuan pengatup (juga dikenali sebagai pengatup lebih cepat), anda perlu meningkatkan ISO atau membuka apertur untuk meningkatkan pendedahan. Tetapi foto anda akan lebih tajam dengan pengatup yang lebih cepat.
• Jika anda meningkatkan kelajuan pengatup (pengatup lebih lambat), anda mungkin perlu menurunkan ISO atau menutup apertur untuk mengurangkan pendedahan. Tetapi foto anda akan kurang tajam dan mungkin juga kabur dengan pengatup yang perlahan.

Setiap kamera mempunyai pengatup, walaupun telefon anda. Kamera filem memerlukan langsir mekanikal sebenar untuk membuka dan menutup, tetapi banyak kamera digital sensor kecil (termasuk telefon anda) hanya masa penangkapan data sebagai pengatup. Inilah sebabnya mengapa anda boleh menghidupkan atau mematikan bunyi pengatup pada banyak telefon; tiada yang benar-benar bergerak untuk membuat bunyi, ia hanya dihasilkan oleh perisian dan masa untuk pelepasan pengatup.

Aperture

Aperture adalah pengukuran bagaimana (atau tertutup) iris lensa kamera terbuka. Ia diukur dalam f-stops, yang merupakan ungkapan nisbah panjang fokus (jarak dari titik fokus pada lensa ke hadapan sensor) ke diameter iris (lubang di depan lensa). Anda tidak perlu mengingatnya atau melakukan apa-apa matematik, tetapi anda perlu tahu bahawa nombor f-stop yang lebih rendah adalah apertur yang lebih luas dan yang membolehkan lebih banyak cahaya untuk melepasi lensa dan mencapai sensor.

• Aperture yang lebih sempit (nombor f-stop yang lebih tinggi) memerlukan pengatup yang perlahan atau tetapan ISO yang lebih tinggi untuk meningkatkan pendedahan.
• Aperture yang lebih luas (nombor f-stop yang lebih rendah) memerlukan pengatup yang lebih cepat atau tetapan ISO yang lebih rendah untuk mengurangkan pendedahan.

Seperti yang anda dapat lihat, aperture hanya satu bahagian dari apa yang membuat foto yang terdedah dengan betul. Tetapi seperti kelajuan pengatup dan ISO, bukaan juga mempunyai kesan ketajaman. Setiap bahagian segitiga pendedahan juga mengubah elemen foto anda apabila diselaraskan. Mengubah ISO boleh meningkatkan bunyi bising, mengubah kelajuan pengatup boleh meningkatkan gerakan kabur, dan menukar perubahan apertur apa yang dipanggil kedalaman bidang.

Semuanya bukan mod potret

Anda mungkin tertanya-tanya kenapa apertur pada kamera anda tidak hanya terlalu rendah untuk membiarkan semua cahaya yang boleh. Nah, selain membuat gambar yang terlalu padat dalam banyak kes, kedalaman medan akan terlalu sempit.

Kedalaman lapangan yang betul dapat membuat gambar yang bagus.

Bidang mendalam adalah jarak antara perkara yang paling dekat dalam foto yang berada dalam fokus dan perkara terjauh dalam foto yang masih fokus. Lensa kamera hanya boleh membawa perkara menjadi tumpuan di satu tempat. Apa-apa pun di luar titik yang tepat itu tidak fokus dan kabur keluar dari titik pusat dalam bentuk apertur. Bahagian-bahagian yang kelihatan menjadi tumpuan mata kita adalah dalam bidang yang mendalam.

Apabila sesuatu sudah cukup jauh, perbezaan antara af / 5 aperture (kiri) dan af / 25 aperture (kanan) adalah minimum selagi peralatan boleh menyesuaikan ISO dan kelajuan shutter cukup untuk mengimbangi. Telefon anda tidak boleh dan hasilnya akan berisik. Sangat bising.

Mengabaikan aperture, ISO, shutter, dan pendedahan kedalaman diameter maksimum bidang lensa yang mampu mencipta dipanggil lingkaran kekeliruan. Diameter kedalaman lapangan meningkatkan kanta seterusnya adalah dari titik yang difokuskan pada sehingga anda mencapai lingkaran kekeliruan. Itu bermakna mengambil gambar sesuatu di seberang jalan mempunyai medan kedalaman yang lebih luas yang mengambil gambar beberapa inci jauh dengan tetapan yang sama. Untuk mata kita, lensa yang memberi tumpuan kepada sesuatu yang cukup jauh akan kelihatan mempunyai kedalaman luas bidang di mana segala-galanya yang kita dapat lihat adalah fokus, tetapi sensor kamera boleh memproses apa yang ada di depannya jauh lebih baik daripada mata kita.

Apa yang kita lihat berbanding apa yang kita dapat

Apa yang paling penting yang kita dapat lihat, bukan apa yang boleh ditangkap oleh lensa.

Kedalaman medan adalah apa yang menentukan bidang-bidang dalam foto dalam fokus. Biasanya, kita mahu gambar yang jelas dan tajam sepanjang, tetapi dengan titik yang jelas yang menarik mata kita. Jurugambar perlu memastikan subjek dibingkai dengan cara yang menarik mata kepadanya, tetapi kedalaman bidang adalah apa yang membuatkan tempat lebih "tajam" daripada seluruh foto. Sebaik-baiknya, segala-galanya berada dalam fokus dan kita tidak dapat melihat di mana titik fokus sebenar turun dan sebaliknya kita hanya melihat sedikit perbezaan. Fotografi adalah sebahagian ilusi optik bersama dengan seni bahagian dan sebahagian lagi.

Singkatnya, orang yang bekerja untuk sebuah syarikat yang membuat lensa kamera mempunyai banyak pertimbangan dan banyak matematik yang sangat kompleks untuk diselesaikan. Apabila mereka merancang lensa tetap kecil dalam telefon pintar, semuanya menjadi lebih rumit. Dan ia sangat penting kerana, di atas semua, kami mahu gambar kami kelihatan hebat tidak kira berapa nombor yang dilemparkan kepada kami.

Potret Awesome

Fotografi potret adalah pengecualian kepada peraturan umum. Apabila anda mempunyai subjek tunggal - yang boleh menjadi satu orang atau haiwan peliharaan atau sekumpulan kawan atau apa-apa lagi - yang anda mahu menonjol terhadap latar belakang yang mudah tetapi menyenangkan, foto potret boleh kelihatan luar biasa jika dilakukan dengan betul.

Biasanya, potret menggunakan aperture yang luas untuk membuat kedalaman medan sempit. Bersama dengan pendedahan yang betul dan warna yang sedikit tweak, ini menghasilkan hasil di mana subjek kelihatan terpencil dari latar belakang. Ini mudah untuk kamera dengan lensa yang lebih besar lebih cepat dan kawalan manual penuh, tetapi tidak begitu mudah untuk sesuatu seperti telefon pintar.

Pixel 2 menggunakan penyelesaian perisian tulen untuk mengambil gambar biasa (kiri) dan gambar Potret Mod (kanan) pada masa yang sama.

Syarikat-syarikat yang berbeza berusaha untuk melakukan potret dengan cara yang berbeza. Google dan Huawei menggunakan mesin pembelajaran bersama perkakasan yang mampu membuat potret melalui perisian dan pemprosesan. Samsung memberi tumpuan (maafkan pun) pada perkakasan terlebih dahulu untuk memberi pelbagai sudut dan fokus kepada pemproses imej. Apple melakukan kedua - duanya. Tidak ada yang baru, kami telah melihat pelbagai lensa dan medan kedalaman laras perisian daripada syarikat-syarikat seperti Nokia, ZTE, LG dan lebih banyak untuk lima tahun yang lalu, tetapi teknologi telah bergerak maju dan hasilnya jauh lebih baik.

Perhatikan saya berkata "lebih baik" dan tidak sempurna. Walaupun mungkin untuk mendapatkan foto potret yang hebat dari mana-mana telefon perdana yang mampu, kebanyakan gambar adalah purata yang terbaik. Mereka semua nampaknya ketinggalan kehalusan di pinggir kedalaman lapangan dan memohon blur seragam ke latar belakang, membuat benda kelihatan agak luar biasa. Mewujudkan kedalaman kesan medan yang kelihatan baik setiap kali sukar, tetapi kami sampai di sana.

Aperture boleh laras pada telefon pintar?

Jika khabar angin benar, kami akan melihat kamera yang mempunyai aperture laras pengguna pada Galaxy S9. Butirannya jarang jadi kita tidak tahu sama ada ini bermakna cara mekanikal sebenar untuk membuka atau menutup iris pada penutup lensa atau perisian yang dapat mengendalikan kedalaman efek medan.

Saya bertaruh ini bermakna cara untuk menyesuaikan titik fokus seperti yang kita lihat dari banyak syarikat dan cara untuk menyesuaikan kedalaman sebenar kesan medan berbanding hanya mengaburkan beberapa bahagian foto selepas pemprosesan. Veteran telefon pintar akan ingat bahawa ciri Nokia Focus semula melakukan sesuatu yang sangat mirip dengan apa yang saya gambarkan. Perkakasan moden sepatutnya dapat memperoleh semua data yang diperlukan lebih cepat daripada yang kita lihat pada tahun 2013 dan mengambil foto tidak akan mengambil masa yang lama atau menjadi fiddly.

Tidak kira bagaimana Samsung memberikan aperture laras, jika ia mudah difahami mengapa. Semuanya kembali kepada kedalaman lapangan.

Perkakasan 2017 perlu lebih baik menyesuaikan kedalaman bidang yang 2013 adalah. Dan perkakasan 2013 tidaklah buruk sama sekali.

Sebahagian besar kanta kecil yang direka bentuk untuk jenis sensor imej yang digunakan oleh telefon kami dibentuk dan dibina supaya ia paling tajam dengan medan kedalaman di antara ƒ / 5.6 dan ƒ / 8. Ini sangat sempit dan tidak membenarkan banyak cahaya, tetapi ia mengurangkan pengurangan kromatik yang menjadikan warna kamera anda menghasilkan semula hampir dengan yang asli. Menggunakan sistem apertur tetap yang ditetapkan pada f / 5.6 tidak akan menghasilkan foto yang terdedah dengan baik tanpa ISO yang tinggi (ingat, ini bermakna banyak bunyi) dan / atau shutter yang perlahan (yang bermaksud gambar kabur). Aperture dilebar dan sedikit ketajaman ditukar untuk sistem yang lebih fleksibel.

Oleh kerana kamera dalam inci telefon kami lebih dekat kepada ƒ / 0.5 (maksimum teoritis mengikut Optik Photographic Gunaan Sidney F. Ray) lebih banyak ketajaman dalam gambar biasa dikorbankan. Sukar untuk melambatkan pengatup cukup untuk membolehkan pendedahan yang betul dan menghasilkan foto yang tertumpu dan tajam, jadi ISO ditingkatkan dan SNR (nisbah isyarat ke bunyi) semakin tinggi dan lebih tinggi. Dan ini tidak ada apa-apa untuk menangani kedalaman lapangan yang sempit ketika mengambil gambar normal atau lebar lebar.

Kami telah melihat saiz piksel berkembang untuk mengimbangi dan litar kamera dibina untuk menangani bunyi jauh lebih baik daripada dulu, tetapi jika anda adalah syarikat yang ingin memberi tumpuan kepada menggunakan perkakasan untuk gambar dan bukan perisian yang lebih baik, seterusnya langkah logik adalah untuk menyempurnakan cara menggunakan apertur berbilang. Saya tidak pasti apa yang diharapkan dari Samsung dengan kamera Galaxy S9, tetapi Samsung perlu mengambil langkah seterusnya dan lebih daripada mampu melakukannya.

Ambil gambar yang lebih baik

Kini anda tahu sedikit mengenai aperture apa dan bagaimana ia mempengaruhi gambar yang anda ambil. Jadi keluar dari sana dan ambil beberapa!

Dan ingatlah apabila orang lain di panggung memberitahu anda bahawa telefon baru yang hebat ini mempunyai aperture yang luar biasa, ada lagi kamera yang hebat. Lebih banyak lagi.

Kami boleh mendapatkan komisen untuk pembelian menggunakan pautan kami. Ketahui lebih lanjut.