CMOS of CCD Sensor

Zie jij het verschil? CCD of CMOS ?

CCD (charge coupled device) en CMOS (complementary metal oxide semiconductor) sensors zijn twee verschillende technieken uit de jaren 60' van vorige eeuw om een beeld digitaal te registreren. Elk met zijn sterke en zwakke kantjes die de verkoper handig gebruikt om toch maar appelen in plaats van peren te kiezen.

Bij een CCD wordt het opgevangen licht omgezet in een elektrisch analoog signaal. Dit signaal wordt vervolgens door een andere chip omgezet in een digitaal signaal.

Elke pixel op een CMOS sensor bevat alle technologie (versterker, ruisonderdrukking, analoog/digitaal convertor) om het opgevangen licht onmiddellijk in een digitaal signaal om te zetten. Dit heeft een lager stroomverbruik tot gevolg en ze zijn goedkoper te ontwikkelen. CCD heeft altijd nood aan extra hardware maar dat kan ook zijn voordelen hebben omdat een analoog signaal achteraf gemakkelijker te versterken/bewerken is.

De sensoren CMOS en CCD kunnen geen kleuren onderscheiden ! Een zogenaamd Bayer filter verdeelt de kleuren in groepen Rood, Groen en Blauw waardoor er drie lagen ontstaan die achteraf op elkaar worden geplakt (interpolatie)

3993-Processing

  200px-Shades bayer r    
Shades framed aa 200px-Shades bayer g 200px-Shades framed bayer Shades framed dc
  200px-Shades bayer b    
Origineel
Bayer filter
Interpolatie
Eind resultaat

 

 

Traditioneel komen de CCDs het meeste voor in wetenschappelijke en industriële toepassingen die de hoogste beeldkwaliteit vereisen. CMOS komt omwille van het minder stroomverbruik eerder voor in (draagbare) consumentenapparatuur zoals GSM, webcam en sinds enkele jaren ook bij de digitale reflexcamera.

Mogelijkheden en prestaties

Functie CCD CMOS
Pixel Analoge "wissel" spanning Digitale "gelijk" spanning "aan / uit"
Sensor signaal Analoog Digitaal
Camera "uit" Digitaal Digitaal
Dynamisch bereik Zeer groot Gemiddeld
Vervorming signaal Niet van toepassing Gemiddeld
Lichtgevoeligheid Hoog Gemiddeld
Ruis Laag Gemiddeld
Systeem complexiteit Hoog Laag
Sensor complexiteit Laag Hoog
Camera componenten

Sensor, Electronica omzetting signaal, Lens

Sensor, Lens, Electronische ondersteuning mogelijk

 Respons

 Gemiddeld

 Iets beter

Uniformiteit beeld

Hoog

Laag tot gemiddeld

Snelheid

Gemiddeld tot hoog

Hoog

Ontwikkelingskost

Hoog

Laag

 

CCD-sensoren leveren foto's van hoge kwaliteit en met minder ruis dan CMOS-sensoren.

Omdat elke pixel op een CMOS-sensor meerdere transistoren naast zich heeft, is de CMOS-chip in het algemeen minder gevoelig. Veel van de fotonen die de chip raken, raken de transistoren in plaats van de fotodiode.

Het fabricageproces voor CCD-sensoren verbruikt veel vermogen en zijn hierdoor duurder dan CMOS

Gebaseerd op deze verschillen kan worden geconcludeerd dat CCD-sensoren worden gebruikt in camera's met een uitstekende lichtgevoeligheid, voor hogekwaliteitsfoto's met veel pixels. CMOS-sensoren hebben een lagere kwaliteit, een lagere resolutie en een lagere lichtgevoeligheid.

CMOS-sensoren zijn echter de laatste tijd in opkomst en inmiddels in de meeste fotografie toepassingen even goed of beter dan CCD-sensoren . CMOS-camera's zijn meestal minder duur, verbruiken minder energie en de batterijen gaan daardoor langer mee.

 

High Dynamic Range - HDR

Geert dscf1340 1 2 3 4 5 tonemapped

U heeft ze waarschijnlijk al eens gezien : bovennatuurlijke landschaps of -stadsgezichten met tegelijkertijd een uitgesproken detail voor de schaduw en voor de heldere lichten.

Het kan ook een foto zijn die gemaakt werd in perfecte lichtomstandigheden of met gebruik van speciale filters, ... .of vele uren photoshop plezier !

In de meeste gevallen is het een High Dynamic Range (HDR) foto zoals hierlangs.

HDR combineert foto's, met verschil in belichting, zonder af te wijken van de scene om hierbij de beperkingen qua belichting te overbruggen. In feite worden de foto's over elkaar gelegd.

Geert DSC 9252 +  Geert DSC 9253 +  Geert DSC 9254 =  Geert DSC 9254 2 3
 normaal +0 EV  Onderbelicht -2 EV  Overbelicht +2 EV  Resultaat : HDR !

Hoe gaan we tewerk voor een eigen HDR foto?

Sommige camera's hebben deze mogelijkheid van huis uit ingebouwd. In andere gevallen zijn we aangewezen op Photoshop of gelijkwaardig; nog beter is Photomatix dat speciaal voor HDR werd ontwikkeld.

Een statief is ook onontbeerlijk willen we minimum drie identieke foto's maken. Het over en onderbelichten van de foto kunnen we handmatig instellen op de camera (+ of - EV) ofwel maken we gebruik van het "exposure bracketing" systeem dat op meeste moderne camera's kan worden ingesteld. Raadpleeg hiervoor de handleiding van uw toestel. Bij "exposure bracketing" wordt automatisch een reeks foto's opgeslagen met een variërende belichtingscorrectie.

We plaatsen de camera op een statief en stellen de camera als volgt in om het verschil in stops tussen het donkerste en lichtste punt op het object te meten :

  • op een vaste diafragma "A" voorkeuze; bij voorkeur f8
  • Spot meting
  • de kleinste ISO waarde

Draai de camera en:

  • Meet de sluitertijd van het donkerste deel van de opname. vb resultaat = 1/15 sec
  • Meet de sluitertijd van het helderste deel van de opname. vb resultaat = 1/500 sec

In ons voorbeeld is het aantal stops van 1/15 tot 1/500 sec = "6" (1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500)

Bepaal de compositie en stel de camera in op manueel  "M" met

  • het voorkeurdiafragma (vb "f 8")
  • sluitertijd in functie van het Bracketing Programma
  • gebruik bij voorkeur Auto Bracketing (BKT) en stel het aantal stops (vb"6") in zodat bij elke opname een andere sluitertijd wordt genomen.

Gebruik bij voorkeur een draad(loze)ontspanner om trillingen te vermijden. Beter nog is om de spiegel op voorhand omhoog te klappen (zie handleiding)

Het programma Photomatix biedt de mogelijkheid dat bijvoorbeeld de muren van een huis netjes "in het gelid" komen te staan. Dit is handig als men weet dat een milimeter verschuiven van de camera resulteert in enkele centimeters "bewogen" beeld. Zelfs met een statief !

Er bestaan geen vaste regels over het maken van HDR foto's, ook al omdat het resultaat ervan een persoonlijke voorkeur is.

Experimenteren is de boodschap.

Enkele tips :

Maak gebruik van een statief. De minste beweging tussen de opname's door kan je bemerken op de foto's. In bepaalde gevallen is het opklappen van de spiegel van een DSLR al voldoende om een afwijking te krijgen.

Autobracketing is OK maar stel wel de grootst mogelijke EV waarde in. bijvoorbeeld stappen van 3 EV. Raadpleeg hiervoor de handleiding van uw camera.

Bewegende beelden, zoals voorbijrijdende auto's, dien je te vermijden zoniet zal een geest (streep) de uiteindelijke foto ontsieren.

Dramatische verschillen in kleur en contrast helpen HDR. Kies onderwerpen met veel kleurverschil en een goed contrast tussen de verschillende onderwerpen (huis , boom, ...)

Bij belichtingen die langer dan 1/15 sec duren is het wenselijk de "spiegel omhoog" functie van uw camera te gebruiken (als dit tenminste mogelijk is)

Ondanks het gebruik van de meeste recente super "huis-tuin-keuken" computer vraagt de software voor de ontwikkeling van een HDR foto veel processortijd. Geduld is nodig en laat je niet ontmoedigen door een ongewenst resultaat. Experimenteren met zowel de camera als de software blijft de boodschap .

Histogram

Wat betekent een histogram?

Vele toestellen beschikken tegenwoordig over allerlei snufjes waarvan je het doel niet altijd begrijpt of laat staan het nut ervan inziet. Het HISTOGRAM is voor velen een onbekend terrein doch de gegevens ervan zeggen toch het een en het ander over de foto.

Een histogram is een grafiek die de verdeling tussen licht en donker op de foto aangeeft. Een histogram loopt exact gezien van 0 tot en met 255 waarbij 0 overeenstemt met zwart en 255 met wit, alles daartussen zijn grijswaarden. Het histogram zegt niets over de juistheid van de belichting.

De horizontale as begint vanaf links met donker zwart (0) en eindigt rechts met helder wit (255) en de vertikale as geeft het contrast weer met een 0 waarde als "teveel contrast" of een hoge waarde "teweinig contrast".

Indien het histogram links meer pieken vertoont dan rechts, dan staan er veel donkere kleurwaarden op een foto. Afhankelijk van de foto kan dit onderbelichting betekenen. Dit geldt natuurlijk ook voor pieken aan de rechterkant; dit zou overbelichting kunnen zijn.

histogram original

Dit zou een voorbeeld kunnen zijn van een goed evenwichtig belichte foto met een goed histogram. Het donkere ("0") en het heldere deel ("255") bouwen langzaam af. 

 

 

 

 

 

 

histogram under

In dit histogram zijn er veel pixels met de waarde die dicht tegen "0" aan liggen welk een indicatie is voor veel "stukjes" schaduw. Het vele donker (0) en te weinig helder (255) duidt op een onderbelichte foto. Indien het onderwerp overwegend zwart is dan heeft men vanzelfsprekend wel veel "nullen".

histogram over

In dit geval zijn er teveel heldere (255) en te weinig donkere (0) pixels wat duidt op een overbelichte foto.

 

 

 

 

 

 

histogram contrast high

Dit histogram kent zowel teveel donkere "stukjes" (0) als teveel heldere delen (255) en vertoont weinig dynamic (vertikaal) wat duidt op teveel contrast.

 

 

 

 

 

histogram contrast low

Dit histogram bevat geen donkere noch heldere delen (enkel grijswaarden) met een gebrek aan contrast wat resulteert in een wazige foto.

 

Sommige beweren dat het ideale histogram een mooie kromme kurve moet zijn doch dit klinkt maar al te simpel. Een lichtgetint object tegen een witte achtergrond zal een verschillend histogram geven dan dit van een donker onderwerp met een donkere achtergrond zelfs met, voor beide gevallen, een correcte belichting.

Uit alle informatie van het histogram is er een ding dat onmiddellijk nuttig kan zijn voor ons : waar bevindt zich het helderste gebied op het histogram?

Het heeft geen zin het histogram te bekijken om een juiste belichting te bepalen als er te heldere luchtdelen of reflecterende onderwerpen zijn; dit wordt meestal weergegeven met knipperende vlekken op de foto en/of histogram.

Tipje vanonder de sluier!

Bij bruiloften is de meest relevante heldere tint de bruidsjurk. In zulke gevallen kan je het beste de camera naar een zone met enkel het wit van de jurk richten richten. Het meest rechtse piekje in de histogram geeft dan het helderste gebied weer wat overeenstemt met het wit van de jurk.

histogram3

Goed uitbelichte "witte" foto volgens bovenstaande tip

histogram4

Een beetje overbelichten (+stop) en er verschijnt al een piekje in het rechter deel van het histogram met als gevolg een onnatuurlijk wit

Aan de hand van bovengenoemde beelden zou het duidelijk moeten zijn hoe we een correcte belichting kunnen handhaven en/of bepalen indien we het helderste piekje op het histogram "markeren" als referentiekleur (wit). Door o.a. met EV + en - te spelen trachten we het "piekje" op dezelfde plaats te houden. zonder afbreuk te doen aan contrast en andere parameters.

Beeldstabilisatie

Beeldstabilisatie, ook gekend als anti-shake, is een technologie die helpt om vage beelden te vermijden. Het vermindert het schokken van de camera ten gevolge van handbewegingen, bij trage sluitertijden en ook wanneer je een lange telelens zonder statief zou gebruiken. Hieronder een vergelijking van een uit de hand genomen foto, zonder en met stabilisatie techniek ingeschakeld.

wazigbeeld

Bewegingsstabilisatie geeft bij het fotograferen uit de hand, 2 tot 3 stops extra minder ! Dit wil zeggen dat je met een tragere sluitertijd toch een "onbewogen" beeld kan verkrijgen. (stop = f-diafragmawaarde)

Het is belangrijk om te weten dat stabilsatie weinig zin heeft bij het fotograferen van een voorwerp in beweging !!

dus voor sport-, kinder-, dierenfotografie is het minder aangewezen om beeldstabilisatie in te schakelen !!

IS, VR, VR II, OS, ... allemaal letters waarmee de fabrikant van lens of camera je probeert te overhalen om toch maar hun product met beeldstabilisatie te kopen. Maar wat is of doet die beeldstabilisator eigenlijk en zijn er verschillen?

Al meer dan 15 jaar geleden introduceerde Canon een lens met beeldstabilisator voor de 35mm kleinbeeldcamera. Het geesteskind werd gedoopt tot EF75-300/4-5.6IS USM waarbij IS staat voor Image Stabilisation (beeld stabilisatie).

Simpel gezegd, als je beeldstabilisatie voor een DSLR met film wil bouwen heb je weinig keus en moet de stabilisator in de lens worden ondergebracht. Het filmrolletje naar boven, onder, links en rechts laten bewegen is een technische nachtmerrie.

Dit was een geweldige stap in de goede richting want door het zoekerbeeld te stabiliseren werd de fotograaf minder nerveus en kon hij rustiger een foto schieten. Nikon zag de aandelen slinken en kon niet achterblijven en ontwikkelde vijf jaar later een gelijkaardig systeem voor de filmgebaseerde DSLR camera "vibration reduction" genaamd. (trillings vermindering)

En om hun trouwe klanten niet teleur te stellen houden ze, ook in het digitale tijdperk, vast aan dit principe. Later in het artikel komen we terug op de voor en nadelen van een lens gestabiliseerd systeem.

Door de snelle opmars van de digitale techniek greep Minolta terug naar het idee van het beweegbare "filmrolletje" en ontwikkelde in 2004 een sensor shift-stabilization systeem. Pentax volgde al snel dit voorbeeld en zelf Olympus, die ook lenzen in haar assortiment heeft, verkoos de sensorstabilisatie boven de lensstabilisatie.

Zoals bij de autokenners liggen de meningen uit elkaar. De ene is al getrouwer aan "zijn" merk dan een andere en willen de nadelen van hun systeem niet aanvaarden.

img 01

Welk zijn in grote lijnen de verschillen van beide systemen?

"Lens" gestabiliseerd:

  • + de stabilisatie techniek kan afgestemd worden op de kenmerken van het type lens.
  • + een kleine beweging van het optisch element in de lens kan resulteren in een grotere verschuiving van het beeld. Dit is ideaal bij (lange) telelenzen waarbij de minste beweging van de camera gemakkelijker kan worden gecorrigeerd. Dit is minder of niet van toepassing bij groothoek of korte tele lenzen.
  • + het beeld in de zoeker is door de stabilisatie in de lens ook stabiel en geeft de fotograaf de mogelijkheid om op het geschikte moment af te drukken
  • - per lens is electronica nodig wat elke investering duurder maakt.
  • - de lens is zwaarder door de extra techniek

"Sensor" gestabiliseerd:

  • + het grote voordeel van een in de camera ingebouwde stabilisatie is dat je gelijk wel type lens, ook een van 40 jaar oud, kan laten meegenieten van stabilisatie.
  • + de investering van de elektronica is slechts eenmalig en is gemakkelijker te ontwerpen.
  • +/- met liveview is het beeld stabiel doch het zoekerbeeld komt iets schokkender over tegenover een lenssysteem.

In het kort :

Er is een verschil van opinie bij de fotografen over welke het beste, al dan niet emotioneel gekozen, systeem is

De kwestie is niet welke is de beste maar wel welk systeem is het beste geschikt voor mij.

Gebruik je lange telelenzen dan verdient de lensstabilsatie de voorkeur, heb je ook andere lenzen dan heeft de in camera stabilsatie een streepje voor.

"Uit de boekskes":

  • Mag je op statief ook de stabilisatie inschakelen ? Het kan geen kwaad, gewoon uitproberen
  • Toekomst : Canon heeft ook een patent genomen op sensorstabilisatie wat commotie teweeg brengt bij de merkvaste klanten
  • Fuji ontwikkelt een 3D systeem, .... we zien wel wat de toekomst brengt

Megapixel circus

"Mag het een beetje meer zijn" zoals bij de slager?

Een Digitale camera met 12 Megapixel is beter dan eentje met 'slechts' 6 Megapixel. 'Vanzelfsprekend' is het antwoord van de verkoper en zelf zal je waarschijnlijk ook zo denken omdat je altijd hebt gehoord dat "meer ... beter" is. (1 mega = 1 miljoen)

Klopt niet moeten we helaas zeggen als het een compactcamera betreft.

Een onafhankelijk testbureau voor digitale ontwikkeling uit Duitsland is er achter gekomen dat de beeldkwaliteit van de camera's er op achteruit gaat naar gelang het veelvoud aan megapixels !

De reden hiervoor is dat de beelsensoren in de camera in steeds meer en kleinere pixels worden opgedeeld terwijl de oppervlakte van de sensor dezelfde blijft.

In 1995 werden de eerste digitale camera's op de markt gebracht doch deze hadden een te beperkt aantal pixels om goede afdrukken te maken. Onder druk van de media werd een paar jaar later een "2 megapixel" sensor ontwikkeld die de standaard werd voor het afdrukken van uitstekende 10 x 15cm foto's en waarbij zelfs een A4 afdruk heel goed te noemen was.

En inderdaad : "meer pixels is meer kwaliteit" werd de slogan en de fabrikanten speelden daar handig op in.

In 2004 verschenen de eerste "6 megapixel" camera's. De experts komen overeen dat de "6 mega" onder normale omstandigheden met dezelfde opname-instellingen overeenkomen met een doorsnee kleinbeeldopname (35mm film).

Vanaf toen ging het bergaf met de kwaliteit. De nieuwe "8 megapixel" modellen vertoonden al de eerste beeldstoringen zoals ruis en afwijkingen van het objectief werden extra uitvergroot.

Deze problemen die met de huidige 10, 12, .?? -megapixel camera's nog worden versterkt probeert men softwarematig op te lossen doch dit lukt maar mondjesmaat.

Waarom is "des te meer pixels des te slechter !?"

De compactcamera's moeten klein en gunstig in aankoop zijn. De ingebouwde sensoren zijn dus klein en gangbare formaten hiervan zijn de 7,5 x 9,4 mm of de nog kleinere 5,4 x 6,8 mm waarop de meer en meer megapixels dienen te passen.

sensorgroot sensorklein

De grootte van de sensor blijft dezelfde doch de grootte van een pixel verkleint drastisch!!

Het verkleinen heeft tot gevolg dat er minder licht per pixel overblijft waardoor de lichtgevoeligheid vermindert en de kans op ruis vergroot !

Tegelijkertijd wordt van het groot aantal megapixels verwacht dat ze veel details (resolutie) opleveren doch dit vereist betere objectieven met een hogere lichtgevoeligheid en met weinig vertekening. Hoge licht gevoeligheid staat gelijk aan een groot objectief wat niet in het concept van een kleine compactcamera past ...

Het beste kompromis voor een compactcamera is een sensor met 6 Megapixels of in feite is nog beter een pixelgrootte van meer dan 3 µm. (µm = micrometer = 0, 000001 meter)

Gaat deze redenering ook op voor een digitale spiegelreflex (DSLR) ?

Voor dit type camera geldt bovenstaande benadering niet helemaal omdat de gebruikte sensoren en de pixels van een groter formaat zijn (16.0 mm x 23.0 mm voor een APS-C tot zelfs 24.0 mm x 36.0 mm of groter)

De camera wordt hierdoor lichtgevoeliger met minder last van ruis. Het gebruik van hoogwaardige objectieven zorgt voor de rest.

Als voor een goede foto een pixelgrootte van minimum 3 µm wordt vereist hoeveel pixels passen er dan op een sensor.

sensorafmeting

sensoren

Maximaal pixels bij minimum 3 µm pixelgrootte :

Sensorgrootte
aantal pixels
 
35 mm
96 MP
DSLR - "Full Frame"
APS-C
37 MP
DSLR Nikon, Canon, Pentax, ...
4/3″
27 MP
DSLR Olympus "Four-Thirds"
2/3″
6 MP
Compact camera's
1/1,8"
4 MP
1/2,5″
2,7 MP

Pixelafmetingen bij de huidige DSLR liggen tussen de 5 µm en 6 µm. Een hoger µm cijfer is belangrijker dan het aantal megapixel !!

Nikon D90 (12 MP APS-C) 5,5 µm Pentax K10D (10 MP APS-C) 6,0 µm
Nikon D3X (24 MP Full frame) 5,9 µm Pentax k20D (14 MP APS-C) 5,0 µm
Canon 5D (21 MP Full Frame) 6,4 µm Olympus E3 (10 MP 4/3 ") 4,7 µm
Nikon D80 (10 MP APS-C) 6,1 µm Hasselblad H3DII (51 MP 36*48) 5,9 µm

Op een rijtje :

kleinere pixels

  • meer problemen met de lichtgevoeligheid = minder dynamiek
  • meer ruis
  • minder detail weergave omwille van minder beschikbaar licht

meer pixels

  • meer data opslag nodig :
  • ongecomprimeerd komt 2 megapixel overeen met 6 megabyte geheugen
  • JPG hoge kwaliteit : +/- 60% van het aantal megapixel (10 megapixel = 6,4 megabyte geheugen)

De onderzoekers besluiten dat 6 megapixel voor zowel de compact als voor de DSLR de beste voorwaarden biedt voor een prima opname (weinig ruis, prima details, ....)

Opmerkingen :

bijvoorbeeld een 12 megapixel camera op een lagere resolutie instellen helpt helaas niet.

Het is wel zo dat de technische ontwikkelingen en de daaraan gekoppelde marketingstechnieken niet stilstaan

"Citius, Altius, Fortius" is helaas een menselijk trekje dat de verkoper goed weet te waarderen.

Thom Hogan : "Amateurs need more pixels, pros probably don't."

bron : http://digitalkamera.image-engineering.de/

EV Belichtingscorrectie

Een belichtingscorrectie ("Exposure value" EV) wordt uitgedrukt in + of - waarden waarbij

  • ofwel het diafragma(f) wordt verhoogd (EV+)of verlaagd (EV-)
  • ofwel de sluitertijd wordt gehalveerd (EV+) of verdubbeld (EV-).

Voorbeeld:

De camerasoftware meet een sluitertijd van 1/125s bij f/5.6.

Als de belichtingscorrectie wordt verhoogd met +1 EV dan worden de instellingen omgezet naar 1/60s bij f/5.6 of 1/125s bij f/4. In dit geval wordt het dubbele(+1 EV) aan lichthoeveelheid doorgelaten.

(De instelling 1/125s bij f/5.6 = 1/60s bij f/8 = 1/30s bij f11 ....).

Moderne camera's bieden tegenwoordig minstens een correctie in 1EV stappen, terwijl 1/2EV en 1/3EV al standaard zijn bij de duurdere (reflex)camera's.

In de goede oude tijd hadden de camera's nog geen interne meetsensoren en zochten de fotografen hun toevlucht tot een extern lichtmeetsysteem dewelke het absolute EV, zoals EV 5, als informatie kon meegeven. EV 0 was gelijk aan 1 sec bij f/1.0.

De voornaamste 3 "Auto belichtingsprogramma's" van een camera zijn:

Gelieve het handboek van uw camera te raadplegen voor de juiste benamingen (P,S,A)

  • PROGRAM (P) - De camera stelt een sluitersnelheid/diafragma combinatie voor die berekend werd aan de hand van de focus. Bij sommige modellen kunnnen de instellingen aangepast worden naar de dichtsbijzijnde sluitersnelheid/diafragma combinatie waarbij de EV onveranderd blijft.
  • SLUITERTIJD (S) - Dit programma is bedoeld voor actiefotografie waarbij je de zekerheid wil hebben dat je een vaste sluitersnelheid zal hebben met de bedoeling om "bewogen" foto's te vermijden. De camera zal een diafragma(f) instelling bepalen waarbij de EV onveranderd blijft.
  • DIAFRAGMA(A) - Deze instelling wordt meestal gekozen om de scherpte-diepte (depth of field)op voorhand te bepalen. Portretfotografie is hiervan een goede toepassing. De camera zal een sluitersnelheid bepalen waarbij de EV onveranderd blijft.

Wat heb ik nu aan een + of - correctie?

De moderne camera's meten de hoeveelheid gereflecteerde licht (en kleur) van het object dat we willen fotograferen. Deze manier van meten gebeurt meestal via de lens (DDL off TTL through then lens). In 99% werkt dit goed maar in sommige situaties moeten we een tandje bijsteken om de belichting te forceren. Denk maar aan een overvliegende vogelwaarbij de onderkant van de vleugels in verhouding tot de rest donkerder zal zijn. Met een beetje overbelichting krijgen we waarschijnlijk een ander resultaat.

De meetsensor van onze camera is proefondervindelijk ingesteld op een scene welk het licht reflecteerd zoals bij 18% grijs. Wat betekent dit? Kijk eens naar buiten en de rode wagen refelcteerd misschien 12% grijs, de lucht 5% grijs en de buurman zijn hond 80% grijs en de witte schuur ergens tussen 0 en 5% grijs, enz.. Het gemiddelde van deze grijswaarden komt overeen met 18%. Ingeval de gemiddelde waarde verschillend is van 18% dan hebben we er een probleem bij dat opgelost kan worden door o.a het spotmeetsysteem van onze camera. Zie ook Techniek Lichtmeting

Alle onderstaande kleuren komen overeen met 18% grijs en toch lijken dit donkere kleuren !

lichtmeting gray

lichtmeting redlichtmeting greenlichtmeting blue

Als we niet over een spotmeetsysteem kunnen beschikken en de gemiddelde grijswaarde is niet gelijk aan 18% riskeren we een onder -of overbelichte foto. Vanaf dan kunnen we gaan jongleren met de + en - EV waarden.

Leidraad voor typische situaties voor een belichtingscorectie:

Typische onder-belichting scene

[ veel heldere spots(>18% reflecties)]

Belichtingscorrectie
situaties met veel tegenlicht
Plus (+)
overwegend veel wit of geel  
Zons opgang / ondergang

Typische overbelichting scene
[ veel donkere spots (<18% reflectie)]
Belichtingscorrectie
situaties met veel donker groen (bossen)
Minus(-)
overwegend veel schaduw
overwegend donker

Voorbeelden: Object met veel heldere spots (> 18% Reflectie)

lichtmeting GT1dunkel lichtmeting GT1gut
zonder correctie +1 EV correctie = langere belichting

Voorbeeld: donker hoofdobject(< 18% Reflectie)

lichtmeting F4hell lichtmeting F4gut
zonder correctie -1 EV correctie = kortere belichting

Hoeveel correctie?

Het zal niet gemakkelijk zijn om de juiste correctie te kiezen; uiteindelijk zal ervaring de doorslag geven.

Hieronder enkele regels voor een paar "moeilijke" situaties in het geval van een normaal centermeetsysteem ( niet matrix en niet spotmeting)

  • Heldere scene op een zonnige dag: 0 tot +3 EV
  • Sneeuw of wateroppervlak: +2/3 tot +3 EV
  • Close-ups van heldere onderwerpen: +1/3 tot +1 2/3 EV
  • Schemering: 0 tot +2 EV
  • Landschap met veel schaduw of direct licht:-2/3 tot 0 EV
  • Oude zwarte stoomtreinen: -1 1/3 tot -2/3 EV

Veel camera's geven de decimale waarde van de correctie op een LCD scherm of zoeker. Hieronder een handig overzicht van de relatie decimaal naar EV waarde:

decimale waarde
-1 -0.7 -0.5 -0.3 0 +0.3 +0.5 +0.7 +1
overeenkomstige EV waarde
-1 -2/3 -1/2 -1/3 0 +1/3 +1/2 +2/3 +1

Zie je het niet zitten ? Probeer Bracketing

Gelieve het handboek van uw camera te raadplegen voor de juiste benamingen

Het + of - instellen van de correctie is over het algemeen goed gekend doch de hoeveelheid, 1, 1/2, ...bepalen is een ander paar mouwen. Probeer eens met een simpele zonsopgang met verschillende EV waarden. Dit kan je manueel doen maar ook automatisch aan de hand van het ingebouwde bracketing systeem waarover tegenwoordig de moderne camera beschikt. Meestal zal uw camera met deze instelling 3 à 5 foto's maken met telkens een verschillende EV waarde. Per merk en type camera zijn de instellingen te verschillend om hier verder op in te gaan. Proberen doet leren zoals in onderstaand voorbeeld waarbij de camera met één druk op de knop drie verschillende EV instellingen vastlegt.

lichtmeting Paris1 lichtmeting Parisgut lichtmeting Paris3

-1 EV onderbelicht

"skyline effect"

zonder correctie

+1 EV overbelicht

Beschikbare licht?

"Nacht" situaties hebben meestal een overvloed aan extreme contrasten tussen donker en heel helder zoals straatverlichting. Het lichtmeetsysteem kan in de war geraken omdat de instellingen (sluitertijd / diafragma) zullen gekozen worden uit het gemiddelde van de lichtopbrengst. Spelen met EV kan hierbij een handje helpen.

Tekst & Foto's :  Klaus Schroiff

Witbalans

WITTER DAN WIT !?

Witbalans (WB) is een proces in de camera om een witte kleur ook als wit weer te geven op de foto. De witbalans van de camera zal rekening moeten houden met de "kleur temperaturen" van de aanwezige lichtbronnen.

Het menselijk oog heeft geen probleem met het bepalen van wit in om het even welke situatie maar een digitale camera daarentegen ....

Een slecht ingestelde witbalans kan een blauwe, oranje of zelfs groene zweem aan het beeld toevoegen wat in een onrealistisch beeld zal resulteren.

Het begrijpen van de witbalans instellingen van de camera is een must om onder gelijkwelke lichtsituatie een goede uitgebalanceerde foto te maken. De kleurtemperatuur aan de Italiaanse Riviere is iets anders dan deze aan het strand van Scheveningen.

WBslecht

WBgoed

         Slechte Witbalans                                      Goede Witbalans

De kleurtemperatuur beschrijft het spectrum van "uitgestraald" licht van een voorwerp. Dit kunnen we ook omschrijven als de rode gloed van een gloeiend metaal en als we het nog heter smeden dan spreken we al gauw van witte gloed.

Soort licht
Kleurtemperatuur in Kelvin
Kaarsenvlam
1000-2000
Kunstlicht ~ Gloeilamp (Tungsten)
2500-3500
Zonsopgang en ondergang
3000-4000
TL (gas) ~ "daglicht" lampen
4000-5000
Middagzon, flits
5000-5,500
Stralende zon, heldere hemel
5000-6,500
Bewolkte lucht, Shaduw
6500-8,000
Blauwe lucht
9,000-10000

Merk op dat 5000 K een neutraal licht geeft terwijl 3000 K en 9000 K respectievelijk meer naar oranje of blauw neigen. Als de kleurtemperatuur stijgt dan lijkt de weergegeven kleur koeler.

Gelukkig beschikken de meeste digitale camera's over een automatische witbalans waarbij de electronica de best geschikte instelling voor de witbalans zal berekenen aan de hand van het aanwezige licht. Met een dominerend licht, zonder iets neutraal wit, wordt de camera wel eens voor de gek gehouden en krijgen we een niet geslaagde foto en zijn we genoodzaakt zelf een witbalans te selecteren. Hieronder een selectie van mogelijke voorinstellingen bij een digitale camera gerangschikt volgens lichttemperatuur:

WBauto

Automatische witbalans waarbij de camera binnen een bereik tussen 3500 K en 7000 K de beste waarde zal kiezen. Dit werkt prima in 95% van de omstandigheden

WBzelf

Gebruikersvoorkeur : de gebruiker kan aan de hand van een grijskaart of witblad een foto in de camera opslaan die als referentie voor de berekening van de witbalans wordt gebruikt. Bv een wittebruidsjurk kan als referentie voor de huwelijksreportage dienen.

WBkunstlicht

Kunstlicht : voorinstelling bij gebruik met o.a. gloeilampen

wbtl

TL en gaslicht : voorinstelling voor o.a; TL lampen, halogeen, ...

WBdaglichtDaglicht : voor opnames tijden de dag met direct zonlicht

WBflitsFlits : voor opnames met de interne / externe flits

WBbewolktBewolkt : bij daglicht met bewolking

WBschaduwSchaduw : Voor daglichtopnames waarbij het onderwerp zich in de schaduw bevindt

 

Raadpleeg voor het aantal instellingen de handleiding van uw camera!

Afhankelijk van de tijd van de dag of de schemering mag de instelling "bewolkt" in plaats van "daglicht" worden gebruikt. Als de foto op het LCD schermpje te koel (flets) lijkt kan je het beste de kleurtemperatuurinstelling verhogen bv van daglicht naar bewolkt. Bij te warm licht dient een lagere temperatuur gekozen te worden : bv kunstlicht in plaats van daglicht. Bij sommige camera's is het zelfs mogelijk om een kleurtemperatuurwaarde in Kelvin in te geven : bv 4700 K

De beste manier om een juiste witbalans te verkrijgen kan door het fotograferen in RAW formaat omdat deze het toelaat om achteraf op de computer de witbalans in te stellen of corrigeren. De witbalans correctie met RAW is veel uitgebreider en de meeste fotobewerkingsprogramma's bieden dit vanzelfsprekend aan.

Witbalans is een uitdaging op zich en door veel experimenteren kunnen verrassende resultaten tevoorschijn komen!

Tip: vergeet nooit de witbalans terug naar "auto" te plaatsen na een of ander experiment

foto : Cambridgeincolour

Nachtfotografie

Veelal wordt het fototoestel al opgeborgen nog voordat de laatste zonnestraal plaats maakt voor de vroege nacht. Wij mensen weten echter niet wat we allemaal missen en welke prachtige fotografische resultaten we kunnen realiseren met een kiekje in het donker.

's Nachts fotograferen is eigenlijk simpeler dan de meeste onder ons durven vermoeden. Met een eenvoudige camera kunnen we al het een en het ander bereiken maar hier en daar zullen we toch op wat hulpmiddeltjes moeten rekenen. Gelukkig hoeven we niet te wachten op een totale duisternis om nachtfoto's te maken.

aangepast DSC 4151

diafragma f25; sluitertijd 25 seconden !

Het schemerlicht een uitgelezen moment; dit is het weinige licht, net voor zonsondergang of na zonsopgang, dat ervoor zorgt dat we minder donkere partijen en wat beter contrast en kleur op de foto krijgen. Niemand zal je tegenhouden om tijdens een volledige duisternis een prachtfoto te schieten.

Wat hebben we nodig:

  • Een fototoestel : lijkt van zelfsprekend maar eentje met mogelijkheden voor het instellen van lange sluitertijden en manuele bediening verdient de voorkeur;
  • Lange sluitertijd betekent het gebruik van een goed stevig statief,
  • Een portie geluk;
  • Een afstandsbediening kan handig zijn om trillingen tegen te gaan.
  • Een flits is te vermijden en wordt enkel gebruikt indien we iets willen benadrukken.

Instellingen op de camera:

nachtmodeDe meeste toestellen kennen een "nacht scene mode" zoals afgebeeld hieronder waardoor een aantal parameters "door de fabrikant" worden ingesteld. Een beetje bijsturen van de EV (belichtingscorrectie) waarden kan iets bijbrengen.

Voor het scherpstellen en het automatisch instellen van diafragma en sluitertijd heeft een camera voldoende lichtinval nodig en dat is hetgeen wat helaas ontbreekt bij nachtfotografie !

We worden verplicht om zelf de scherpstelling te regelen en de parameters voor sluitersnelheid en diafragma in te geven. Terug naar grootvaderstijd in dit digitale tijdperk!

Tijdens nachtfotografie hebben we niets aan matrix, spotmeting of noem maar op. De enige goede lichtmeter die we ter beschikking hebben zijn onze eigen ogen omdat deze goed overweg kunnen met weinig licht terwijl een lichtmeter het moet hebben van een bijna 50% verhouding tussen licht en donker.

In de meeste gevallen kunnen we starten met een sluitertijd van 2 Sec met een diafragma van ongeveer f5.6 als scherpte/diepte niet belangrijk is. Meer belichten passen we aan door de sluitertijd te verlengen. Een afstandsbediening of zelftimer verdient hier al de voorkeur.

Wees niet te snel tevreden met enkele opnames. In het digitale tijdperk komt het niet aan op een 10-tal foto's meer of minder. Door het onderwerp met verschillende belichtingsparameters te fotograferen kan men achteraf nog wat bijsturen. Dit heet ook bracketing. Een verhogingvan telkens 1 stop is aangeraden. Vb. 2 naar 4 naar 8 naar 16 sec belichting. Een ISO van 100 of 200 verdient omwille van de korrel (ruis) de voorkeur.

Waar we ook rekening mee houden is met het onnatuurlijke licht. Een heldere straatverlichting betekent voor onze ogen iets anders dan de camera. De witbalans instelling onze camera verdient wat extra aandacht want met de automatische stand zou het wel eens kunnen mislopen.

Belangrijk is ook hoe het onderwerp in de "spots" staat. Dit kan fel licht zijn van een straatverlichting ofwel bijvoorbeeld door de reflectie van wat licht in een watertje. Elk moment heeft een specifieke instelling van de camera nodig.

Speciale effecten

Met weinig licht zullen bewegende personen of dieren nauwelijks iets veranderen aan de opname. Voorbijzoevende auto's kunnen daarentegen wel een mooi resultaat opleveren als een lange sluitertijd wordt gebruikt. De auto's zijn zelf niet zichtbaar maar wel hun lichtsporen zoals in onderstaand beeld genomen op 30 sec f16

autos

Wel geen flist gebruiken tijdens het fotograferen van voorbijrijdende auto's. De chauffeur zou kunnen verschrikken of verblind geraken en dan komen we misschien terecht in een minder gezond domein van de fotografie : ramptoerisme !

Je zal versteld staan hoeveel tijd je tekort komt gedurende het magische moment van de nachtfotografie !