Jak aparat rejestruje obraz?

Aparaty stały się nieodłącznym elementem codziennego życia – prawie każdy nosi je przy sobie, w kieszeni lub torebce. Mimo ich powszechności niewielu rozumie, w jaki sposób aparat przetwarza światło na obraz.

Złapanie światła

Obiekty, które widzimy, odbijają cząsteczki światła zwane fotonami. Fotony odbijają się od powierzchni, nieco zmieniając swoją częstotliwość, co odpowiada kolorowi przedmiotu, po czym podróżują dalej. Gdy przepuszczone zostaną przez małe otwarcie, tworzą odwrócony obraz tego, co znajduje się przed nim. Aparat manipuluje tym procesem, aby zarejestrować obraz.

Obiektyw

Obiektyw znajduje się przed otworem zwanym przysłoną i skupia padające fotony, tworząc wyraźny obraz w określonej odległości za przysłoną. Delikatna zmiana położenia soczewki pozwala ustawić, które części sceny będą ostre, a które rozmyte. Dostępne są różne obiekty – szerokokątne, teleobiektywy – ale ich głównym zadaniem jest właśnie skupienie światła, co umożliwia kompaktową budowę aparatu.

Działanie migawki

Po naciśnięciu przycisku migawka otwiera się, umożliwiając światłu dotarcie do filmu lub sensora. Na jakość obrazu wpływają trzy podstawowe parametry: wielkość przysłony, czas otwarcia migawki (szybkość migawki) oraz sama ogniskowa obiektywu. Zaawansowane aparaty oferują dodatkowe ustawienia, ale te trzy elementy stanowią ich podstawową funkcję.

Rejestracja obrazu

W aparatach analogowych fotony przechodzą przez film, wywołując reakcję chemiczną. Po wywołaniu film ukazuje odcienie szarości, a w filmach kolorowych warstwy reagują na niebieskie, zielone i czerwone światło, tworząc pełny obraz kolorowy.

W aparatach cyfrowych działają podobnie, lecz zamiast filmu używany jest sensor składający się z milionów pikseli (fotokomórek). Każdy piksel gromadzi ładunek elektryczny proporcjonalny do liczby padających fotonów. Następnie informacje o natężeniu światła w trzech podstawowych kolorach są przetwarzane na cyfrowy obraz wyświetlany na ekranie.