Wie funktioniert ein moderner Fotoapparat? Harald Höller, Birgit Schörkhuber Vortrag im Rahmen der StauneLaune - ForschungsWochen für 7-10 Jährige Mittwoch, Kunterbunter Durchblick Institut für Astronomie, Universität Wien Institut für Analysis und Scientific Computing, TU Wien Diese Präsentation ist unter der Creative Commons Lizenz by-nc-sa 3.0 lizenziert Lizenzen eingebundener nicht selbst erstellter Bilder siehe Quelle

Wir erinnern uns … ● Optik ● Loch ● Linsen ● Spiegel ● Lichtempfindliches Material ● Film (chemisch) ● CCD (elektronisch) ● Dunkle Kammer

Die wichtigsten Kameratypen ● Lochkamera ● Sucherkamera oder Kompaktkamera ● Spiegelreflexkamera Quelle

Die Sucherkamera

Sucherkamera ● Optik (Objektiv) besteht aus Linsen und ist meistens fix montiert ● Als lichtempfindliches Material dient ein Film oder ein CCD Chip Quelle

Sucherkamera ● Nachteil: der Sucher (Auge) und das Objektiv (Film) sehen nicht genau dasselbe

Sucherkamera ● Vorteil: sie sind relativ klein und nicht so teuer ● Moderne CCD Kameras haben einen kleinen LCD Display statt dem Sucher Quelle

Sucherkamera ● Im Inneren funktioniert eine Sucherkamera ähnlich wie eine Spiegelreflexkamera … ● … und die schauen wir uns genauer an!

Die Spiegelreflexkamera

Spiegelreflexkamera ● Optik (Objektiv) besteht aus Linsen, die Objektive sind austauschbar ● Als lichtempfindliches Material dient ein Film oder ein CCD Chip Quelle

● … das sehen wir uns genauer an! Spiegelreflexkamera

● Der Spiegel ist unten – wir schauen durch den Sucher Film oder CCD Spiegel Umlenkprisma Sammellinse Spiegelreflexkamera

● Der Spiegel ist oben – der Film oder der CCD wird belichtet Spiegelreflexkamera Film oder CCD Spiegel Umlenkprisma Sammellinse

Blende und Belichtungszeit

Blende ● Die meisten Fotoapparate haben eine Irisblende ● Der Vorteil: das Loch ist immer fast rund! Quelle

● Die Blende lässt sich am Fotoapparat einstellen ● Große Blende = kleines f (4) ● Kleine Blende = großes f (22) Quelle Blende

Es gilt allgemein ● Große Blende = kurze Belichtungszeit und unscharf ● Kleine Blende = lange Belichtungszeit und scharf !

Große Blende (kleine f-Zahl) ● Kurze Belichtungszeit ● Kleine Schärfentiefe QuelleQuelle, GFDLGFDL QuelleQuelle, GFDLGFDL

Kleine Blende (große f-Zahl) ● Lange Belichtungszeit ● Große Schärfentiefe QuelleQuelle, GFDLGFDL QuelleQuelle, GFDLGFDL

Mietzekatzen-Schärfentiefe

Belichtungszeit ● kurze Belichtungszeit ● Sportfotografie ● Naturfotografie, Tierfotografie Quelle

Belichtungszeit ● lange Belichtungszeit ● Bewegungsunschärfe

Schärfentiefe ● Kleine Schärfentiefe ● Portraitfotografie Quelle

Schärfentiefe ● Große Schärfentiefe ● Landschaftsfotografie Quelle

… und wie funktioniert nun eine Digitalkamera?

Wie ist das bei der Digicam? ● In Digitalkameras ist die lichtempfindliche Schicht kein Film, sondern ein Computerchip Quelle

Wir haben ein Problem... ●... denn CCD Chips sind eigentlich farbenblind!

Genauer hingesehen: Pixel Quelle ● C(hardged)C(oupled)D(evice)s bestehen aus Millionen von Bildpunkten, den Pixeln

Was macht das Licht im Pixel? ● Wenn Licht auf ein Pixel trifft, dann bewegen sich elektrische Teilchen und erzeugen einen elektrischen Strom!

Hell und dunkel am Digitalfoto ● Je mehr Licht auf ein Pixel trifft, desto stärker der erzeugte Strom und desto heller ist das Bild an der Stelle!

Und die Farben am Digitalfoto? Quelle ● Ein Pixel kann also nur sagen ob die Stelle hell oder dunkel ist … aber wie entsteht nun ein Farbfoto?

Genauer hingesehen: Farbfoto ● Wir bemerken: Jedes Pixel hat nur eine Farbe!

Lösung: Farbmischung am Chip ● CCD Chips mischen einfach drei Bilder zusammen – mit roten, grünen und blauen Filtern Quelle

Beispiel: Zwergenmeute ● Das zusammengemischte Bild ist farbig

… noch mal langsam … ● Das rote Bild - die Hüte sind fast weiß!

● Das grüne Bild - die Hüte sind schwarz! … noch mal langsam …

● Das blaue Bild - die Hüte sind grau … noch mal langsam …

Beispiel: Zwergenmeute ● Noch einmal das zusammengemischte Bild

Farbenmischen !

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