Jak funguje fotoaparát

Rádi fotíte a chcete se dozvědět více o technice nebo jak to celé vlastně funguje? V následujícím článku si rozebereme funkci fotoaparátu jako takového.

Fotoaparát

Každý fotoaparát je v principu světlotěsně uzavřená komora s malým otvorem, jímž dovnitř vstupuje světlo, a nějakým druhem světlocitlivé záznamové vrstvy na druhé straně, na níž dopadající světlo kreslí obraz. 

Lze je rozdělit do dvou kategorií, na analogové a digitální. Analogové fotoaparáty jsou pro spoustu lidí už přežitek, ale mají své kouzlo. Obraz se zaznamenává na film a po vyfocení celého filmu se fotografie vyvolávají v temné komoře.

Zatímco digitální fotoaparáty zaznamenávají obraz v digitální formě, ve směsi jedniček a nul, tak, že může být okamžitě zobrazen na zabudovaném displeji nebo nahrán do počítače. Dnešní digitální fotoaparáty nabízí kromě své základní funkce také řadu dalších doplňujících a rozšiřujících funkcí. Fotoaparáty tak dokážou kromě obrazu zaznamenat i pohyblivé scény ve formě videa nebo zvukový záznam.

Princip funkce

U klasického (analogového) fotoaparátu stisknete spoušť, fotoaparát na určitou dobu otevře clonu a světlo procházející objektivem je zachyceno na fotosenzitivním filmu. Jakmile se clona uzavře, posune se film a fotoaparát je připraven k dalšímu focení.

Princip digitálního fotoaparátu vychází z konstrukce klasického fotoaparátu. Jádrem přístroje je světlocitlivá plocha snímače na bázi technologie CCD nebo CMOS. Na plochu senzoru je promítán obraz přes systém optických čoček v objektivu.

Světlo, které přichází ze snímaného prostoru, je v jednotlivých pixelech (obrazových bodech) převáděna na elektrický signál a uložena v podobě vázaného náboje (u technologie CCD). Náboj vzniká postupně během expozice čipu, kdy je otevřena závěrka fotoaparátu a světlo může dopadat na čip. 

Po uzavření uzávěrky jsou vygenerované náboje z čipu postupně odváděny a měřeny speciálním zesilovačem pro každý jednotlivý pixel. Takto získaný signál je dále převeden AD převodníkem, který převádí analogová data za snímačem. AD (analogově digitální) převodník převede tento signál na ty jedničky a nuly.  

Vzniklý datový proud je pak pomocí mikroprocesoru a firmwaru (základní program ve foťáku) různě upravován a převeden do některého grafického formátu. Výsledné fotky jsou pak uloženy v paměti fotoaparátu.

Clona a hloubka ostrosti

Otvor pro vstup světla je vybaven clonou, umožňující měnit jeho velikost a tím ovlivňovat množství vnikajícího světla a tím i výslednou světlost fotografované scény. Zároveň platí, že čím je otvor menší, tím je dopadající paprsek užší, a jeho obraz je tudíž na výsledném snímku ostřejší.

Se vzrůstajícím zacloněním tedy roste hloubka ostrosti (oblast před i za zaostřeným místem, v níž se budou předměty stále jevit jako ostré).

Pokud tedy chcete mít fotku ostrou úplně celou, tak dejte vyšší clonové číslo. Pokud chcete mít ostrý pouze objekt v popředí a pozadí rozmazané, tak zvolte nízké clonové číslo.

Vzhledem k tomu, že množství dopadajícího světla závisí i na ohniskové vzdálenosti objektivu (ta v praxi určuje „přiblížení“), neuvádí se clona v absolutních jednotkách, ale používá se tzv. clonové číslo, které vyjadřuje poměr ohniskové vzdálenosti a otevření clony.

Minimální hodnota clonového čísla se označuje jako světelnost objektivu. V případě objektivů s proměnnou ohniskovou vzdáleností (zoomy) je tato hodnota závislá na použité ohniskové vzdálenosti.

Abych to moc nekomplikovala, tak čím je toto clonové číslo menší, tím je clona více otevřená a na světlocitlivý článek dopadá více světla. A naopak, čím je clonové číslo vyšší, tím je clona méně otevřena a prochází méně světla.

Závěrka

Dalším důležitým prvkem fotoaparátu je závěrka, jejímž primárním úkolem je bránit dopadu světla na citlivou vrstvu ve chvíli, kdy se nefotografuje. Doba otevření závěrky při expozici také ovlivňuje snímek, čím déle je závěrka otevřena (tato doba se nazývá expoziční čas), tím více světla dopadne na citlivou vrstvu. A tím je fotka světlejší. 

Současně ale delší časy expozice způsobují pohybovou neostrost a rozmazání objektů, které se za dobu otevření závěrky pohnuly. Krátká expoziční doba naopak dokáže zachytit jen jeden krátký okamžik.

Pokud tedy chcete zachytit pohybující se objekt, je lepší si dát závěrku na vyšší číslo (alespoň 1/100 s) a spíše si upravit clonu na nižší číslo (kolem 8 f). Více tipů a rad, jak fotit konkrétní snímky najdete v záložce Focení/ Tipy a triky.