Comprensió de l’obertura de la càmera i per què importa

Des de fa tres anys més o menys, cada vegada que s’anuncia un telèfon i arriben a la part relativa a la seva càmera, la paraula "obertura" es llança. Amb el Galaxy S9 que es desvetlla just a la vorera, ja esteu a punt de sentir-lo de nou. I si els rumors sobre una lent de la càmera amb una obertura que es pot ajustar, sentirem almenys el 200% de la dosi recomanada de conversa de l’obertura. Però, què vol dir? Què és exactament?

En la seva forma més simple, una obertura és un forat pel qual la llum recorre. Quan es parla de fotografia, el "forat" és l'obertura davant d'una lent (no el diàmetre de la lent), i la paraula obertura té un significat més gran i es converteix en un entorn que el fotògraf pot fer referència. És un dels tres pilars bàsics de la captura d’imatges, juntament amb la velocitat d’obturació ISO i l’obturador, i mentre que la ciència i les matemàtiques implicades fan que l’obertura de l’obertura sigui important per una llarga llista de motius, els dos més importants per a qualsevol persona que facin una foto són el punt focal. i exposició. Preparat per excavar-ho fins que tingui sentit? Genial! Nosaltres també ho som.

El triangle amorós de la fotografia

Anteriorment, vaig esmentar que l’obertura és un dels tres pilars de la fotografia juntament amb la ISO i la velocitat de l’obturador. En conjunt, els tres paràmetres es coneixen com a triangle d’exposició i cadascun pot tenir un efecte dramàtic en el bon aspecte d’una fotografia. Afecten més que l’exposició (brillantor) d’una imatge, així que no deixeu que el nom us enganyi, junts són el factor més important per fer que una imatge sembli fantàstica o horrible.

Qualsevol canvi d’obertura, obturador o ISO afecta els tres paràmetres.

Cal equilibrar els tres paràmetres, de manera que realment no es pot parlar d'un sense explicar una mica el que poden fer els altres. Una càmera ha de ser capaç de congelar un moment en el temps i recrear els colors adequats en els llocs adequats i ser capaç de definir les vores adequades, i l’obertura, la ISO i la velocitat de l’obturador són els tres paràmetres que la fan realitat. Simplement no podeu ajustar una configuració sense ajustar almenys un dels altres si voleu fer una fotografia genial.

ISO

ISO és una mesura de la sensibilitat a la llum de la càmera. Quan es va usar la pel·lícula real, vau comprar diferents pel·lícules classificades ISO perquè no hi havia sensors i ISO era una part no ajustable de l'exposició d'una imatge. Ja tenim coses molt bones ara. Amb una càmera digital moderna, podem controlar la sensibilitat del vol. Tècnicament, controlem el nivell de guany de post-captura aplicat al senyal perquè és més fàcil, allargarà molt la vida del sensor i proporciona resultats idèntics.

Una ISO inferior significa menys soroll.

L’ideal és que una ISO inferior sigui millor perquè això significa que hi ha menys soroll (píxels que no són una recreació de la configuració de la vida real) en el resultat final de qualsevol post-processament que es filtri. Quan el processament ha d’eliminar el soroll, ho fa en funció dels píxels que l’envolten, que no són sorollosos i que encerten. Menys endevinar significa una millor foto. Però no és pràctic utilitzar una configuració ISO molt baixa la major part del temps, ja que la velocitat de l'obturador i / o l'obertura de l'obertura no es poden compensar.

Si augmenta la configuració ISO augmenta la sensibilitat a la llum, cosa que et permet fer una foto amb menys llum de qualsevol font. Hi ha tres coses a recordar sobre la configuració ISO:

• Com més baix sigui el número ISO, menys sensible és el llum. Com més elevat sigui el nombre ISO, més sensible és el llum.
• El senyal agafa més soroll a mesura que es torna més sensible. Això significa que els números ISO inferiors tenen menys soroll i els números ISO més alts tenen més soroll.
• Quan no podeu obrir l’obertura més àmplia o no podeu retardar l’obturador, feu servir un ISO més elevat per “congelar” el moviment i fer una imatge que no sigui borrosa.

Velocitat de l'obturador

La velocitat de l'obturador és la mesura del temps que l'obturador es manté obert quan feu una foto o captureu un marc d'un vídeo. Quan l'obturador està obert entra la llum, de manera que les velocitats d'obturador més ràpides no es poden recollir i es redueix l'exposició. Per descomptat, el contrari és cert i una velocitat més lenta produeix una exposició més gran. Penseu en l'exposició quan s'utilitzi d'aquesta manera com la brillantor o la foscor de la foto després de tot plegat i tindreu un control sobre el que significa.

Menor és més ràpid quan es parla de velocitat de l'obturador.

Mentre l'obturador està obert, el sensor recopila dades sobre tot el que pot "veure". Quan qualsevol part del que s’enquadra davant del sensor es mou, el resultat serà difuminat, de manera que moltes vegades una velocitat d’obturació més ràpida és millor per obtenir una foto nítida i enfocada.

• Si disminuïu la velocitat de l'obturador (també coneguda com obturador més ràpid), heu de pujar la ISO o obrir l'obertura per augmentar l'exposició. Però la vostra foto serà més nítida amb un obturador més ràpid.
• Si augmenteu la velocitat de l'obturador (un obturador més lent), potser haureu de baixar la ISO o tancar l'obertura per disminuir l'exposició. Però la vostra foto serà menys nítida i potser serà més borrosa amb un obturador més lent.

Cada càmera té un obturador, fins i tot el vostre telèfon. Les càmeres de cinema necessiten una cortina mecànica real per obrir-se i tancar-se, però moltes càmeres digitals de petit sensor (inclòs el teu telèfon) només han de capturar dades com l'obturador. Per això, podeu activar o desactivar el so de l'obturador en molts telèfons; res no es mou realment per fer el soroll, només és generat pel programari i programat a la persiana.

Obertura

L'obertura és la mesura de com està obert (o tancat) l'iris d'una lent de la càmera. Es mesura en parades de f, que són una expressió de la relació de la distància focal (distància del punt d’enfocament de la lent a la part davantera del sensor) i el diàmetre de l’iris (el forat davant de la lent). No cal recordar-ho ni fer cap tipus de matemàtiques, però cal saber que un número de parada f inferior és una obertura més ampla i que permet que més llum passi per la lent i arribi al sensor.

• Per obrir una exposició més estreta (un nombre més alt de f-stop) es necessita un obturador més lent o un ajust ISO més elevat per augmentar l’exposició.
• Una obertura més àmplia (menor número de parada f) necessita un obturador més ràpid o una configuració ISO més baixa per disminuir l’exposició.

Com podeu veure, l’obertura només és una part del que fa una fotografia correctament exposada. Però, com la velocitat de l'obturador i la ISO, l'obertura també té efectes en la nitidesa. Cada part del triangle d’exposició també canvia un altre element de la vostra foto quan s’ajusten. Canviar ISO pot augmentar el soroll, canviar la velocitat de l'obturador pot augmentar el desenfocament del moviment i canviar l'obertura canvia el que s'anomena profunditat de camp.

Tot no és mode retratat

Potser us estareu preguntant per què l’obertura de la càmera no és tan baixa per deixar tota la llum que pugui. Bé, a més de fer que les fotos sobreexposessin en molts casos, la profunditat de camp seria massa estreta.

La profunditat de camp adequada pot fer una bona imatge.

Una profunditat de camp és la distància que hi ha entre la cosa més propera en una foto que es troba en focus i la cosa més allunyada en una foto que encara es troba en focus. Una lent de la càmera només pot posar les coses en focus en un mateix moment. Qualsevol cosa fora d'aquest punt exacte no es troba enfocada i es difumina cap a l'exterior des del punt central en forma de l'obertura. Les parts que semblen estar enfocades als nostres ulls es troben a la profunditat de camp.

Quan hi ha alguna cosa prou llunyana, la diferència entre l’obertura af / 5 (esquerra) i l’obertura af / 25 (dreta) és mínima sempre que l’equip pugui ajustar l’ISO i la velocitat de l’obturador prou com a compensació. El vostre telèfon no pot ser i el resultat seria sorollós. Molt sorollos.

Ignorar l’obertura, la ISO, l’obturador i l’exposició la major profunditat de diàmetre de camp que una lent és capaç de crear s’anomena cercle de confusió. El diàmetre de la profunditat de camp augmenta encara més la lent es troba des del punt en què està enfocada fins arribar al cercle de la confusió. Això significa que fer una foto d'alguna cosa al carrer té una profunditat de camp més àmplia que fer una fotografia d'alguns centímetres de distància amb els mateixos paràmetres. Segons els nostres ulls, sembla que una lent centrada en una cosa prou llunyana tingui una profunditat de camp d’amplada completa on tot el que podem veure està en focus, però els sensors de la càmera poden processar el que hi ha al davant molt millor del que els nostres ulls poden.

El que veiem versus el que obtenim

El que més importa és el que podem veure, no el que la lent pot captar.

La profunditat de camp és la que determina quines zones de la foto estan en focus. Normalment, volem una imatge clara i nítida, però amb un punt evident que cridi els nostres ulls. El fotògraf ha d’assegurar-se que el tema s’emmarca d’una manera que cridi l’atenció, però la profunditat de camp és el que fa que aquesta taca sigui més “nítida” que la resta de la foto. L’ideal seria que tot estigui enfocat i no puguem veure on baixa el punt real de focus i, en canvi, només percebem una petita diferència. La fotografia és una il·lusió òptica i una part i tota la resta.

En resum, la gent que treballa per a una empresa que fabrica lents de càmera té molt a tenir en compte i moltes matemàtiques molt complexes per resoldre. Quan dissenyen una lent fixa molt minúscula en un telèfon intel·ligent, tot es complica encara més. I és molt important perquè, sobretot, volem que les nostres imatges semblin fantàstiques, sense importar quins números ens llancin.

Retrats impressionants

La fotografia de retrat és una excepció a la norma general. Quan teniu un sol tema, que pot ser una persona, una mascota o un grup d’amics o qualsevol altra cosa, que voleu destacar en un context senzill però agradable, una foto de retrat pot semblar increïble si es fa correctament.

Normalment, un retrat utilitza una obertura àmplia per crear una profunditat de camp estreta. Junt amb una exposició adequada i un color lleugerament ajustat, això crea un resultat en què el subjecte es veu aïllat del fons. Això és fàcil per a una càmera amb una lent més gran més ràpida i amb controls manuals complets, però no és tan fàcil per a alguna cosa com un smartphone.

El Pixel 2 utilitza una solució de programari pur per fer fotos normals (esquerra) i fotografies del mode Retrat (dreta) alhora.

Diferents empreses intenten fer retrats de diferents maneres. Google i Huawei utilitzen aprenentatge automàtic juntament amb maquinari capaç de crear retrats mitjançant programari i processament. Samsung es centra (perdona el puny) en el maquinari primer per donar múltiples angles i distàncies focals al processador d'imatges. Apple fa totes dues coses. Tampoc és nou, hem vist múltiples lents i una profunditat de camp ajustable per programari d’empreses com Nokia, ZTE, LG i més durant els últims cinc anys, però la tecnologia s’ha avançat i els resultats són molt millors.

Fixeu-vos que vaig dir "millor" i no perfec. Tot i que és possible obtenir una gran foto retratada de qualsevol dels telèfons insígnia capaços, la majoria de les fotos són de mitjana. Tots sembla que falten la subtilesa a les vores de la profunditat de camp i apliquen un desenfocament uniforme al fons, fent que les coses semblin una mica antinaturals. És difícil crear una efectivitat de camp que es vegi bé cada vegada, però hi arribem.

Una obertura regulable en un telèfon intel·ligent?

Si els rumors són certs, veurem una càmera que té una obertura regulable per l'usuari al Galaxy S9. Els detalls són escassos, per la qual cosa no sabem si això significa una manera mecànica real d'obrir o tancar l'iris de la coberta de la lent o del programari que pugui controlar la profunditat d'efecte de camp.

Estic apostant per això, significa una manera d’ajustar el punt focal com hem vist en moltes empreses i una manera d’ajustar la profunditat real d’efectes de camp davant només de difuminar algunes parts de la foto després de processar-les. Els veterans del telèfon intel·ligent recordaran que la funció Refocus de Nokia va fer una cosa molt semblant a la que descric. El maquinari modern hauria de ser capaç d’adquirir totes les dades necessàries molt més ràpidament del que vam veure el 2013 i fer fotografies no trigarà ni serà tan fiddly.

No importa com Samsung ofereix una obertura regulable, si ho fan és fàcil entendre el perquè. Tot es remunta a la profunditat de camp.

El maquinari del 2017 hauria de ser molt millor per ajustar una profunditat de camp que la del 2013. I el maquinari del 2013 no va ser gens dolent.

La majoria de les lents petites dissenyades per al tipus de sensors d’imatge que utilitza el nostre telèfon tenen forma i terra de manera que siguin més nítides amb una profunditat de camp en algun lloc compresa entre ƒ / 5.6 i ƒ / 8. És molt estret i no permet molta llum, però redueix l’aberració cromàtica fent que els colors de la càmera es reprodueixin el més a prop possible de l’original. Si s’utilitza un sistema d’obertura fixa fixat a par f / 5.6, no es produeixen fotos ben exposades sense una ISO elevada (recordeu, això significa molt de soroll) i / o un obturador lent (cosa que significa fotos borroses), de manera que l’obertura s’amplia i es canvia una mica de nitidesa per un sistema molt més flexible.

A mesura que les càmeres fotogràfiques dels nostres telèfons s’aproximen a ƒ / 0, 5 (el màxim teòric segons l’òptica fotogràfica aplicada de Sidney F. Ray), cada cop es fa més nitidesa en les fotografies normals. És difícil retardar l'obturador suficient per permetre una exposició adequada i produir fotos correctament enfocades i nítides, de manera que la ISO s'incrementa i la SNR (relació senyal-soroll) cada vegada és més gran. I això no fa res per abordar l’estreta profunditat de camp quan es fan fotografies normals o d’angle gran.

Hem vist que les mides de píxels creixen per compensar-se i els circuits de càmeres estan construïts per fer front al soroll molt millor que abans, però si sou una empresa que vol centrar-se en l’ús del maquinari per a millors fotos i no programari, el següent. el pas lògic és perfeccionar una manera d’utilitzar múltiples obertures. No sé exactament què esperar de Samsung amb la càmera del Galaxy S9, però Samsung ha de fer el següent pas i és més que capaç de fer-ho.

Feu fotos millors

Ara ja coneixeu una mica el que és l’obertura i com afecta les imatges que feu. Així que sortiu allà i preneu-ne alguna cosa!

I recordeu que la propera vegada que algú en un escenari us digui que aquest fantàstic telèfon nou té una obertura increïble de f / alguna cosa, hi ha més per a una càmera fantàstica. Molt més.

És possible que guanyem una comissió per les compres mitjançant els nostres enllaços. Aprèn més.