Lys
Når Johannes' mor trykker udløseren ned, sker der en masse ting og sager. For at opnå en dybere forståelse af teknikken bag forrige afsnit, vil jeg i detajler beskrive hvad det er der gør, at lys bliver til et billede.
Det vigtigste kriterie til et billede er lys. Uden lys, intet billede. Ret logisk faktisk, men lad os vurdere det ud fra et mere teknisk synspunkt. Alle materialer absorberer eller reflekterer lys eller lysbølger, om man vil. Lysbølger, eller bølgelængden på lys, afgør lysets farve. Det er ret ulogisk, at meget varmt lys, er blåt, mens meget koldt lys er rødt. Synligt lys ligger imellem bølgelængderne 400 til 700 nm (cirka). Det er i dette begrænsede område, vores øjne opfatter lys, og afgører hvilken farve lyset har. Antallet af partikler (fotoner) afgører lysets intensitet.
Lysets intensitet afgører hvordan kameraet vil tage billedet. Fra nu af, vil vi kalde det "at tage billedet" for "eksponering". Eksponering handler om, at lade lys strømme ind på det billeddannende område i kameraet. I vores tilfælde enten en CCD eller en CMOS. Jævnfør eksemplet med fodboldbanen, kan vi også bruge eksemplet med en spand vand hér.
Lad os lege, at vi har en spand på 1 Liter. Bliver spanden ikke fyldt helt op, svarer det til, at vores billede er undereksponeret. Omvendt, hvis det flyder over, svarer det til at billedet er overeksponeret. Det kaldes også, at billedet "brænder ud", og der vil i de(t) pågældende område være hvidt eller for lyst og omvendt, hvis det er undereksponeret, være sort eller for mørkt. Et billede kan faktisk godt være undereksponeret, og samtidig se korrekt ud, men det er netop i disse kritiske tilfælde, at kameraets automatik bliver snydt - men det vil jeg vende tilbage til senere.
Vores spand står under en vandhane. Tiden vi lader vandet løbe, svarer til lukkertiden og hvor meget/lidt vi skruer op for hanen svarer til vores blænde. Spandens volumen kan vi kaldes for eksponeringsværdi og hele processen kalder vi for eksponering.
Spanden er på 1 Liter, det ved vi på forhånd. Derfor ved vi også, at vi skal finde det rette forhold imellem lukkertid (tiden vi lader vandet løbe) og blænden (hvor meget vi skruer op/ned for vandhanen), således vore spand ikke flyder over, men samtidig heller ikke, at vi hælder for lidt vand i = vi skal hente vand igen senere (men det kan vi jo ikke, for der er motivet borte).
Lad os for lege, at hvis vi lader vandet løbe i 1 sekund, ved vi at vandhanen skal levere 1 Liter vand, på et sekund. Omvendt, kan vi lade vandet løbe i 2 sekunder, og vi kan derfor nøjes med ½ liter i sekundet, og sådan kan vi arbejde os frem og tilbage. Tiden vi lader vandet løbe med er jo, som bekendt, tilsvarende lukkertiden. Dermed kan vi være lidt kreative. Vi er nu tilbage på fodboldbanen, og Johannes' mor skal til at tage billedet. Kameraets automatik tipper, at der er tilsvarende 8 Liter vand i billedet (metaforisk talt), men vi kan ikke nøjes med at hælde 1 Liter vand i sekundet, i 8 sekunder. Hverken Johannes eller Anders har lyst til at stå og vente så længe på at billedet bliver taget. Det ved kameraet godt, så derfor forsøger det at finde et gyldent forhold imellem lukkertid og blænde. Kameraet kan hælde vand i billedet med op til 800 Liter i sekundet, eller med andre ord. Vi kan skrue voldsomt meget op for blænden, og dermed fryse billedet således det ikke bliver rysteuskarpt. Når der er behov for 8 Liter, til at fylde billedet med lys, og kameraet kan hælde med 800 Liter i sekundet, kan vi jo nøjes med at hælde vand i hvad der svarer til 1/100-del af et sekund. Så er billedet veleksponeret - i hvert fald ifølge kameraets automatik.
Men for at vende tilbage til hvad det hele handler om, nemlig kameraer. Der er tre ting, som vi skal indstille, for at få et veleksponeret billede. Lukkertid, blænde og ISO. Når vi snakker kamera, har vi derfor nogle faktorer, som kan indstilles i forhold til hinanden. Lukkertiden bestemmer hvor længe vi eksponerer. Blænden bestemmer "hvor meget" vi eksponerer (samt dybdeskarpheden, men det vender vi tilbage til), samt ISO'en, som bestemmer hvor følsom det billeddannende område er - i vores tilfælde CCD'en eller CMOS'en.
For at bestemme hvor meget lys der er til vores rådighed, har vi derfor en EV-skala/tabel. EV står for "Eksponerings Værdi", og fortæller os om den mængde lys der er i eller på det motiv vi vil indfange. En eksponeringsværdi på 0, fortæller os, at der er næsten intet eller intet lys til vores rådighed. For at gøre det nemmere at forklare, vil jeg derfor indledningsvis kun forklare det i fordoblinger og halveringer.
Lukkertiden siger lidt sig selv, men hvad er det der "blænde" og "ISO" i virkeligheden for nogle størrelser? Lad os starte med blænden.
Blænden svarer til pupillen i øjet. Når der er lidt lys, er vores pupiller åbne, og når der er meget lys, er vores pupiller små. Præcis på samme måde fungerer det i et kamera. Skalaen for blændetrin ser således ud:
1.0 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 8.0 11 16 22 32 45 64 osv.
Hvis man bider mærke i de to første tal, nemlig "1.0" og "1.4", vil man se, at det vi faktisk fordobler disse to, hele vejen op igennem skalaen. Altså: 1.0 2.0 4.0 8.0 16 32 64 osv.Det samme gælder for 1.4, altså: 1.4 2.8 5.6 11 22 45 osv. Nogle af springene giver umiddelbart ikke mening (f.eks. skulle 5.6 blive til 11.2) men de er bestemt til at være således, og det vil vi ikke bekymre os mere om.
Jo større blænden er, jo mindre lys lukker vi ind til billedsensoren. For hvert hele blændetrin vi springer op, halverer vi lysmængden til sensoren. Ved blænde 1.0 (også kaldet f/1.0 - hvilket vi kalder det fra nu af), lukker vi al det tilgængelige lys ind. Det er - logisk nok - ikke muligt at lukke mere lys ind til billedsensoren, end der er til rådighed. Der findes dog objektiver der har en blænde mindre en f/1.0 - men de er ekstremt sjældne og vi vil derfor ikke bekymre os mere om dem.
Som sagt, for hvert hele blændetrin, halverer eller fordobler vi lysmængden der slipper ind til billedsensoren. Dermed ment, at f/1.4 er dobbelt så lysstærkt som f/2.0 og igen fire gange så lysstærkt som f/2.8 og otte gange så lysstærkt som f/4.0
Vi kan faktisk godt oversætte det til en potensfunktion med 2 ^ blændeforskellen. Hermed ment: Fra f/1.4 til f/4.0 er der tre hele blændetrin. Altså - 2.0, 2.8 og 4.0 Dvs. 2 ^ 3 = 8. Var vi gået op til blænde 5.6 ville det være tilsvarende fire hele blændetrin, altså 2 ^ 4 = 16.
Det samme gør sig gældende for lukkertiderne. Selvom det ikke lyder af meget, så er 1 sekunds eksponering faktisk ret lang tid. Det er alt for lang tid til, at vi kan holde kameraet i ro, og det anvedes oftest også kun ved længere eksponeringer hvor man har et stativ til sin rådighed (aften/nat-foto eller kreative motiver). På samme måde som blændeskalaen, fungerer skalaen for lukkertid også i halveringer og fordoblinger. Hvis vi starter med 1 sekunds eksponering, ser skalaen således ud:
1 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 osv.
Vi ser igen nogle lidt sjove hop, men idéen er, at hver gang vi halverer eksponeringstiden, halverer vi mængden af lys der kommer ind til billedsensoren. Dette giver måske mere mening, end eksemplet med blænden. Men hvis vi fører det tilbage til vores eksempel med spanden og vandhanen giver det måske fint mening. Altså, svarer eksponeringstiden (lukkeren) hvor lang tid vi lader vandet løbe, og f-stop (blænden) hvor meget vi skruer op eller ned for vandhanen.
Så kommer vi til ISO'en. Det er en lidt sjov størrelse. ISO'en fortæller os, hvor lysfølsom det billeddannende område er. Om det så er film eller en billedsensor. Jo højere ISO-værdi, jo mere lysfølsom er filmen eller billedsensoren. Jf. eksemplet med radioen, så giver det jo fint mening, at jo mere vi skruer op for lyden (og der intet signal er) jo mere støj "hører" man. Det er fuldstændig analog til måden en billedsensor fungerer. Jo mere vi skruer op for den, uden der kommer lys til, jo mere støj får vi. Derfor vil man typisk kunne se billedstøj (ISO-støj) i skyggeområder, frem for på oplyste flader. Vi kan dog risikere at miste skarphed. Derfor er det altid tilrådeligt, at køre med så lav en ISO som muligt. Hvilket også giver fint mening, især med henblik på de dyre optikker der findes, både i form af linser og objektiver (hvilket ikke er det samme). Altså, jo mere lysstærk et objektiv eller linse er, jo mindre ISO kan vi køre med, og stadig bibeholde en fornuftig lukkertid.
Derfor har vi noget der hedder en EV-tabel. Den arbejder i fordoblinger og halveringer. Men eftersom Verdenen omkring os ikke arbejder i fordoblinger eller halveringer, har vi derfor muligheden for at kunne indstille mange af tingene i 1/3-dele. Så derfor giver tre hop, et helt blændetrin til forskel. Dette vil jeg komme ind på senere. Først vil jeg lige gennemgå nedenstående EV-tabel, og eventuelt klargøre hvorfor lys er så vigtigt for at danne et godt foto.
|
1.0
|
1.4
|
2.0
|
2.8
|
4.0
|
5.6
|
8.0
|
11
|
16
|
22
|
32
|
45
|
64
|
1
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
1/2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
1/4
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
1/8
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
1/15
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
1/30
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
1/60
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
1/125
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
1/250
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
1/500
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
1/1000
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
1/2000
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
1/4000
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
Umiddelbart ser det jo meget forvirrende ud, og det er i regelen heller ikke noget man som alm. fotograf behøver at bekymre sig om. Mange kameraer, især dyrere og lidt mere "semi-proffe" modeller har mulighed for at indstille noget der hedder eksponerings-kompensation. Som navnet antyder, så er det noget med at kompensere for eksponeringen. Og hvorfor i alverden vil man dog det? Jo, det vil man fordi, at kameraets automatik ikke altid gætter helt korrekt. Forestil dig en flot solnedgang. Der er jo logisk nok en masse modlys (fordi lyset kommer forfra og direkte ind i kameraet). Men der er samtidig også en masse skygge, igen fordi lyset kommer forfra. Derfor vil horisonten være mørk, og himlen lys. Men hvad skal kameraet eksponere efter? Hvis vi eksponerer efter den lyse himmel, bliver horisonten for mørk og eksponerer det efter den mørke horisont bliver himmelen for lys (i værste fald, "brænder ud").
Så derfor har kameraet en masse hjælpeprogrammer, der kan genkende en masse scenarier. Ikke fordi at kameraet har en indbygget logaritme der genkender træer, buske, sole, skyer og himmel, men blot en grov skitse af motivet. F.eks. vil en solnedgang være et billede der er sort i bunden og hvid i toppen og delt et eller andet sted imellem 1/3-del fra bunden eller 1/3-del fra toppen. Derfor ved kameraet nu "Åh åh, nu skal jeg være vaks!" - og vælger måske at eksponere dels efter den flotte himmel og en lille smule efter horisonten. Så bebeholder vi detaljerne i skyerne, mens horisonten ikke er helt håbløs at se på.
For at kunne vurdere hvor meget lys der er, har kameraet en lysmåler indbygget. De kan fungere forskelligt fra kamera til kamera, men fælles for dem er, at de forsøger at finde den rette eksponeringsværdi. Derfor kan ovenstående tabel være et nyttigt værktøj. De rigtig gode fotografer kan se sig lidt omkring og vurdere lysmængden ud fra erfaring og et ret godt skøn. Vi andre er nødt til at forlade os på en lysmåler, enten en løs en af slagsen eller den indbyggede i kameraet vi står med.
|
1.0
|
1.4
|
2.0
|
2.8
|
4.0
|
5.6
|
8.0
|
11
|
16
|
22
|
32
|
45
|
64
|
1
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
1/2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
1/4
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
1/8
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
1/15
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
1/30
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
1/60
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
1/125
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
1/250
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
1/500
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
1/1000
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
1/2000
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
1/4000
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
En flot skyfri himmel vil have en eksponeringsværdi på omkring 15, også kaldet "EV 15". En overskyet dag vil ligge på omkring EV 10-11 og ellers dernedad. Det er klart, at vi kan have mere end EV 15 til vores rådighed (hvis vi f.eks. arbejder i stærkt lys eller kigger direkte mod solen), men indtil videre vil i blot forblive imellem EV 0 og EV 15.
Vi ved at skalaen starter ved EV 0, og her er kamerat "nulstillet" med en lukkertid på 1 sekund og en blænde f/1.0, ISO'en er sat på 100 og vi har vores udgangspunkt. Nu kommer det smarte nemlig. Jeg kigger ud af mit vindue, og ser, at der er let overskyet. Altså er der skyer på himlen, men der er fint med lys. Jeg tipper det til at være omkring en EV 12. Det vil sige, at der er rigeligt med lys, til at tage et godt billede. Jeg tænder for mit kamera - som er af den irriterende slags, man skal selv indstille det, så derfor sætter jeg straks objektivet til at køre med blænde f/8.0 - her ved jeg, at objektivet tegner fint og skarpt. Det vil sige, at jeg er gået fra blænde f/1.0 til blænde f/8.0 - nu husker vi tilbage og ser, at det svarer til seks hele hop på blændeskalaen (1.0 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 8.0), det husker vi lige på det tal, "6".
Dernæst vil jeg indstille min lukkertid. Nu har jeg jo tippet det til at være omkring EV 12, så derfor skal jeg trække de 6 fra 12, og står nu tilbage med "6" igen. Det vil sige, at jeg skal halvere lysmængden til billedsensoren, 6 hele trin. Så det vil sige, at jeg går fra 1 sekund til: 1/60
Altså: 1/2 1/4 1/8 1/15 1/30 1/60 - 6 hele trin. Jeg tager et prøveskud og ser, at det passer meget godt. Hvis nu jeg i stedet, havde sat ISO'en på ISO 400, hvad ville der så ske? Jo, så ville der jo komme fire gange så meget lys ind, som jeg havde behov for. Det kan jeg kompensere for, ved enten at skrue op for blænden (større blændetal) eller ned for lukkertiden.
ISO-skalaen fungerer nemlig også i fordoblinger og halveringer. Altså:
100 200 400 800 1600 3200 6400 osv.
For hver gang jeg går et helt trin op, fordobler jeg lysmængden til billedsensoren. Men det er jo lidt noget vrøvl, jeg fordobler jo ikke lysmængden. Det kan jeg jo ikke. Vi kan ikke hive mere lys ind i kameraet, end der er til vores rådighed. På samme måde som vi heller ikke kan "lytte mere" end der er lyd til. Derfor skruer vi op for anlægget, hvis vi vil have mere lyd ind i ørene. Derfor fungerer ISO-skalaen også omvendt. Nemlig på den måde, at vi gør billedsensoren mere følsom. Så derfor "minusser" vi, når vi halvere eller fordobler ISO'en. Forvirret? Nu skal jeg forklare hvorfor.
Hvis vi går tilbage til vores eksempel med billedet ud af vinduet og vores EV 12, så er det jo klart, at der er den mængde lys, som der nu en gang er til rådighed. Men hvis jeg nu var til en fodboldkamp, og der var let overskyet, så ville en eksponeringsværdi på 12 og en lukkertid på 1/60 slet ikke være nok til at få skarpe billeder i kassen. Derfor vil jeg gerne have en kortere lukkertid, så jeg dermed kan fastfryse de hurtige bevægelser. Lad os for sjov skyld sige, at jeg gerne vil op på en lukkertid der hedder 1/1000 der har jeg en god anelse om, at jeg vil kunne få skarpe billeder i kassen - såfremt at jeg har lagt mit fokus korrekt.
Der er stadig let overskyet, så vi beholder vores EV 12, som udgangspunkt. Fra 1 sekund, og op til 1/1000 er der 10 hele blændetrin, hvilket betyder, at vi kun har "2" tilbage at gøre med. Men mit objektiv kan maksimalt gå ned på blænde f/5.6, altså 5 blændetrin (10 + 5 = EV 15 - men så meget lys er der jo slet ikke, så vores billede bliver undereksponeret). Så derfor må vi se om ikke vi kan få mere lys ind til billedsensoren på en anden måde. Det kan vi jo ikke, men vi kan gøre billedsensoren mere lysfølsom. Med en lukkertid på 1/1000 og en blænde på f/5.6 fortæller vi jo kameraet, at der er EV 15, men der er jo kun EV 12 - så vores billede bliver undereksponeret. Så vi snakker tre hele blændetrin hér, og nu kommer finten med at "minusse". ISO-skalaen var jo 100 200 400 800 1600 osv. Og vi er nu på ISO 100, så for at gå tre hele blændetrin op, skal vi op på ISO 800 (altså 200 400 og 800). Så vi trækker nu 3 trin fra de 15 og lander igen på 12. Så nu bliver vores billede ikke undereksponeret.
Altså. EV tabellen er rimelig fast. Men for hver gang vi halverer eller fordobler ISO'en, rykker vi de tilsvarende trin til højre (fordobler ISO'en) eller til venstre (halverer ISO'en). At kunne EV-tabellen er et alletiders værktøj til at få præcis de billeder man vil have. Derfor ser man ofte fotografer stå med en liller dimmer foran det de gerne vil fotografere. Det lille smarte stykke værktøj er en analog eller digital EV-tabel, nemlig en lysmåler. I stedet for at bruge den indbyggede i kameraet (som er udemærket til de flestes behov) kan de have kameraet stående stationært og indstille det som de vil have det. Det er ideelt til portrætfoto og produktbilleder.
I de fleste nyere kameraer, har man en mulighed for at gå udenom måleren i kameraet. Forestil dig, at du står en sommer ved stranden, og gerne vil have et par billeder af dine venner. Der er jo rigeligt med lys, og det ved kameraet godt. Derfor kan man godt risikere, at kameraet vil undereksponere og motivet derfor bliver for mørkt (som f.eks. ved foto i modlys). Derfor har man noget der hedder eksponeringskompensation. Man kan ofte vælge at over- eller undereksponere med to hele trin til hver sin side. Alt efter hvilket motivprogram kameraet står på, vil man dermed kunne indstille blænde eller lukkertid. Det er alletiders lille værktøj, hvis man på forhånd kan se, at kameraet vil blive snydt.
Dette afslutter afsnittet om teknikken bag hvordan et digitalt billede bliver til. Jeg vil nu bevæger mig ind i en dybere beskrivelse nogle af begreberne jeg gennemgik i dette afsnit.