Theorie achter het maken van een foto

Inleiding

De hobby die vroeger alleen voor de elite was weggelegd, is tegenwoordig toegankelijk voor iedereen: het maken van foto's. Elke zichzelf respecterende mobiele telefoon heeft tegenwoordig een camera aan boord, en diegene die meer wil kan met zegeltjes van het wasmiddel een digitale camera met veel megapixels sparen.

Wat je ook gebruikt om je foto te maken, het belangrijkste van je foto zijn de compositie en de timing. Compositie betekent niet alleen wat je op de foto zet, maar ook hoe je dat doet. Bijvoorbeeld: van dichtbij met een groothoek lens of van veraf met een telelens (geen paniek: wordt nog uitgelegd). Timing is simpel gezegd het moment waarop je de foto maakt, hetgeen niet alleen belangrijk is bij een voetbal wedstrijd of bij dat spelende kind. Ook bij een op zich redelijk statische bergtop is timing belangrijk. Of je de foto op een heldere ochtend bij zonsopkomst of op een stormachtige middag maakt geeft nogal een ander resultaat.
Hiermee wil ik niet zeggen dat alleen timing en compositie belangrijk zijn. Je zal merken dat verschillende typen camera's verschillende resultaten opleveren. Hierbij opgemerkt dat voor het ene doel de ene camera uitermate geschikt is en voor het andere doel een andere.

Om betere foto's te gaan maken, wordt het dus interessant om de camera beter te gaan begrijpen.

Hoe werkt een camera?

Dit is het makkelijkst uit te leggen door vooraan, bij het simpelste type, te beginnen: de gaatjes camera.
Een gaatjes camera is een licht-dichte doos met aan de ene kant een stukje lichtgevoelig papier (vanaf nu noem ik dit: fotopapier) en aan de andere kant een klein gaatje. Door het gaatje komt licht, hetgeen een beeld projecteert op het fotopapier.

    Figuur 1: De werking van een gaatjes camera.

Het idee is simpel: de omgeving reflecteert licht, dit valt door het gaatje op het fotopapier. Hoe minder licht op het papier valt, hoe zwarter het papier wordt na het ontwikkelen. Helaas is dit niet geweldig bruikbaar voor de gemiddelde fotografische toepassing, het fotopapier wordt immers constant belicht: dus ook al tijdens het vervoer van de camera en het opstellen ervan. Het vel zal er dus altijd behoorlijk wit uitkomen.
Om het wat geschikter te maken heb je iets nodig om het gaatje af te dekken, zodat je kunt regelen wanneer je gaat belichten (zullen we dit een sluiter noemen?). Daarnaast heb je iets als een zoeker nodig, zodat je ook weet wat je aan het fotograferen bent.
Maar zoals je hieronder gaat zien, is ook een gaatjes camera met zoeker en sluiter voor veel toepassingen onhandig.

In het plaatje hierboven zijn 2 lichtstralen getekend. Deze lichtstralen gaan door het gaatje heen en belichten het fotopapier achterin de gaatjes camera. Als je vervolgens alle niet getekende lichtstralen erbij bedenkt dan zie je het beeld opgebouwd worden. Het beeld wordt dus opgebouwd uit allemaal afzonderlijke lichtstralen, die allemaal een vlekje op het fotopapier achter laten. Zo'n vlekje noemen we een beeldpunt.
Bij een gaatjes camera is er een directe relatie tussen de grootte van het gaatje en de grootte van de beeldpunten. Hoe kleiner het gaatje dat je gebruikt, hoe kleiner de beeldpunten. Om een scherp beeld te krijgen wil je in je gaatjes camera dus een zo klein mogelijk gaatje gebruiken, immers: hoe kleiner je beeldpunten, hoe scherper je beeld*. Helaas betekent een klein gat dat je weinig licht binnen krijgt, en omdat je geen compleet zwarte foto wilt krijgen (hoe minder licht, hoe zwarter het papier wordt na het ontwikkelen!) moet je dus langer belichten. Dit kun je vergelijken met een emmer die je wilt vullen met water: hoe kleiner de waterstraal, hoe langer het duurt voordat de emmer vol is.
Bij een gemiddelde gaatjes camera heb je al gauw belichtingstijden van enkele uren, hetgeen niet echt helpt bij het maken van een spontane foto van een spelend kind!

*) Dit geldt niet tot in het oneindige, omdat je lichtreflectie krijgt in het gat (diffractie). Deze lichtreflectie vermindert de beeldscherpte, en wordt nadrukkelijker zichtbaar naar mate het gat kleiner wordt. Maar goed, een zo klein mogelijk gat dus, waarbij je een mooie mix krijgt van kleine beeldpunten maar toch weinig diffractie.
Voor de geinteresseerden: het gat moet je zien als een erg korte buis. Die buis heeft aan de binnenkant oppervlakte, waar het licht op reflecteert. Deze reflectie geeft beeldverstrooiing, hetgeen zich als onscherpte op de foto laat zien. Dus hoe matter zwart en hoe dunner het materiaal om het gat heen, hoe meer je diffractie voorkomt.

Om deze lange belichtingstijden terug te dringen is men op het idee gekomen om licht te bundelen met een lens. De meest eenvoudige vorm van lens is een gaatjes camera met meerdere gaten. Zonder bundeling krijg je dan:

    Figuur 2: Gaatjes camera met meerdere gaten, zonder bundeling van licht.

Zoals je kunt zien is dit een leuke truc wanneer je meerdere pasfoto's op 1 foto wilt krijgen, maar voor het fotograferen van een boom is dit niet wat je wilt. Als je nou in het bovenste en onderste gat prisma's* plaatst (rood in het plaatje hieronder), die het licht precies naar dezelfde positie bundelen als het middelste gat, dan heb je effectief een lens:

    Figuur 3: Gaatjes camera met meerdere gaten, waarbij het licht gebundeld wordt.
*) Een prisma is een driehoekig stuk glas dat het licht verbuigt.

Hiermee heb je dus 3 keer hetzelfde beeld op het fotogevoelige papier, dus gaat de belichting 3 keer sneller. Het voordeel is duidelijk, maar er zit ook een belangrijk nadeel aan. Het nadeel is dat je moet zorgen dat de beelden exact gelijk vallen, hetgeen we scherpstellen noemen. Dit scherpstellen gebeurt op een bepaald punt in de diepte. Alles op die afstand is exact scherp, of in focus. Punten op een andere afstand zijn uit focus en komen minder scherp op de foto.

We hebben nu dus een gaatjes camera, met een zoeker, een sluiter en een lens in plaats van een gat. Als we nu ook nog iets verzinnen zodat we niet telkens het vel fotopapier hoeven te vervangen (bijvoorbeeld een aantal vellen aan elkaar maken en op een rol in de camera plaatsen), dan hebben we ineens een simpele camera!

    Figuur 4: Een simpele camera.

De onderdelen van een camera

Een camera bestaat uit duizenden onderdelen. Alle camera's hebben in elk geval een stuk licht-dichte behuizing, een zoeker en hier en daar een knopje of draaischijf om instellingen te maken. Modernere varianten hebben zonder uitzondering een batterij en wat elektronische componenten, waar oudere camera's het met veertjes en tandwieltjes doen. Al deze onderdelen hebben gemeen dat je ze nodig hebt om daadwerkelijk een correct belichtte foto te kunnen maken, maar verder hebben ze geen invloed op bijvoorbeeld de grootte of de scherpte van objecten.

Om dingen als object grootte, diepte, object scherpte (en hoeveel objecten scherp zijn), bewegingsonscherpte of juist niet, etc. te kunnen beinvloeden zitten er ook een paar onderdelen in je camera die de moeite waard zijn om te begrijpen. Deze zijn: de sluiter, het diafragma, de lichtgevoeligheid van de film of sensor, de lens en de lichtmeter. Hieronder worden deze onderdelen kort uitgelegd.

De sluiter

Laat ik met de makkelijkste beginnen: de sluiter. De sluiter is een mechaniek dat de belichtingstijd regelt. En aangezien de sluiter het instellen van de belichtingstijd mogelijk maakt spreekt men doorgaans over sluitertijd. Deze sluitertijd varieert per situatie, en is afhankelijk van de hoeveelheid licht, de grootte van het gat waar dit licht doorheen komt en de snelheid van de film (de ene film is gevoeliger voor licht dan de andere) of sensor (de gevoeligheid van de sensor kun je vaak instellen).
Dit kun je weer vergelijken met de eerder aangehaalde emmer: afhankelijk van hoe groot de emmer is en hoe vol je waterstraal is, duurt het vullen van een emmer een bepaalde tijd. Aangezien je de emmer vol wilt krijgen, moet je dus de tijd dat de kraan open staat kunnen regelen. Aangezien je je foto correct wilt belichten moet je dus je belichtingstijd kunnen regelen.

Het diafragma

Het diafragma is de iris van de lens. Het diafragma kun je vergelijken met de kraan: hoe verder je de kraan open draait, hoe meer water er doorheen komt en dus hoe sneller de emmer vol loopt. Het diafragma regelt de grootte van de opening in de lens, hoe groter de opening, hoe meer licht op je film of sensor valt en dus hoe sneller je foto correct belicht is.

De lichtgevoeligheid van film of sensor

De lichtgevoeligheid geeft met een getal aan hoe lang die film belicht moet worden in een bepaalde situatie. De lichtgevoeligheid kun je vergelijken met de grootte van de emmer: hoe kleiner de emmer hoe korter het duurt voordat hij vol gelopen is. Hoe groter de lichtgevoeligheid hoe korter het duurt voordat de film of sensor correct belicht is.

De lens

Zoals hierboven al genoemd willen we graag een lens in onze camera hebben. Deze lens bundelt het licht, waardoor we niet alleen een veel kortere belichting nodig hebben maar waarmee we ook nog een scherper beeld krijgen. Afhankelijk van hoe de lens geslepen is, krijg je met een lens bepaalde effecten. Een lens kan heel bol staan, of redelijk vlak zijn. Het verschil hiertussen uit zich in waar het brandpunt van de lens ligt, zie het volgende plaatje:

    Figuur 5: Brandpunten van 2 verschillende lenzen: links een kleine brandpuntsafstand en rechts een grote brandpuntsafstand.

De rode punt is het brandpunt, dit is waar al het licht bij elkaar komt*. De brandpuntsafstand is de afstand van het midden van de lens tot aan het brandpunt:

    Figuur 6: Brandpuntsafstand.
Deze brandpuntsafstand is belangrijk, hij bepaald namelijk hoe groot de objecten op je foto komen staan. Hoe groter de brandpuntsafstand, hoe groter een object op de foto komt.

*) Als het licht van 'oneindig' ver komt. Oneindig ver betekend hier dat de lichtstralen parallel lopen.

De lichtmeter

Of je nu een digitale camera hebt, waarbij je een sensor aan het belichten bent, of een analoge waarbij je een negatief- of dia-film aan het belichten bent: uiteindelijk wil je dat precies de juiste hoeveelheid licht in jouw camera komt, zodat je een correct belichtte foto krijgt.
Om je hierbij te helpen heeft elke moderne camera een lichtmeter. Deze lichtmeter herkent de lichtgevoeligheid van jouw film of sensor, herkent hoe je jouw diafragma en sluitertijd hebt ingesteld en 'ziet' waar de camera op gericht staat. Aan de hand hiervan geeft de camera aan of de foto goed belicht wordt, teveel belicht wordt of juist te weinig belicht wordt.
Hoe de lichtmeter werkt, wat voor typen lichtmeters er zijn en waarom ze soms niet correct werken wordt in mijn handboek fotografie verder uitgewerkt.

Hoe gebruik je nu die onderdelen?

Nu hoor ik een aantal mensen denken: "ok, dus als ik nu een zo groot mogelijk diafragma kies, en de meest lichtgevoelige film die ik kan vinden, dan kan ik dus altijd en overal die perfecte foto maken!". Helaas.
Die lichtgevoelige film was vergelijkbaar met een kleine emmer. Nu is het inderdaad zo dat een kleine emmer bij gelijkblijvende waterstraal eerder vol zit dan een grote emmer, en je hebt inderdaad in beide gevallen een volle emmer... maar je hebt met een kleine emmer wel minder water!
De grootte van je diafragma, de gevoeligheid van de film, de sluitertijd en het lens type hebben allemaal nogal een invloed op het uiteindelijke resultaat. De rest van de theorie hierover (en nog flink wat uitleg over licht) staat uitgelegd in mijn handboek fotografie.


(c) 2013 Freddy Hurkmans, laatste wijziging: 2017-01-10 10:30:13
Freddy Hurkmans beginpagina leren over fotografie: fotografie artikels door Freddy Hurkmans handboek fotografie door Freddy Hurkmans