Wat is een correct belichte foto? Heel simpel gesteld : een foto die er perfect uitziet.
Niet te donker, niet te licht, maar juist goed.
Deze blogpost is een volledig hoofdstuk uit mijn "Digitale Fotografie Handboek ". Wil je meer leren over fotografie? Dan kan je het e-boek bestellen in mijn webshop.
De sensor
Om te weten hoe een camera een beeld maakt, moeten we tot in het diepste van de camera gaan kijken : de sensor is het hart van de camera. Het is een chip die de eigenschap heeft dat hij licht (energie) kan omzetten in elektriciteit. Die elektriciteit wordt dan door een processor (een computer) uitgelezen en verwerkt tot een digitaal beeld.
Een sensor is een array van miljoenen lichtgevoelige celletjes. Elk van die celletjes zal zijn deeltje licht opvangen en omzetten in een bepaalde hoeveelheid elektriciteit. De celletjes zijn enkel in staat om de hoeveelheid licht om te zetten in elektriciteit, maar ze kunnen geen kleuren “zien”.
Om de cellen kleurgevoelig te maken, wordt er over de sensor een masker met gekleurde filtertjes gelegd. Dit wordt het Bayer-masker genoemd. De groene filter laat enkel groen licht door, de rode filter enkel rood licht en de blauwe filter enkel blauw licht. Uit de lessen fysica weet je waarschijnlijk wel nog dat je met deze 3 basiskleuren, alle mogelijke kleuren kan samenstellen.
In de sensor worden 4 celletjes - 2 groene, 1 rode en 1 blauwe – samengenomen en dat noemen we een pixel. De moderne camera’s hebben vele megapixels, dus vele miljoenen van deze kleur- en lichtgevoelige pixels.
De emmertjesanalogie
Om je makkelijk voor te stellen wat belichting nu precies is, ga ik de emmertjesanalogie gebruiken.
Een goed belichte foto, is een volle emmer, precies tot aan de rand gevuld.
Een foto die te weinig belicht is, onderbelicht, is een emmer die niet helemaal vol is.
Een foto die te veel belicht is, overbelicht, is een emmer die overloopt.
De belichtingsdriehoek
Ik zeg steeds : fotografie is niet moeilijk. Er zijn amper 3 parameters die de belichting van je foto gaan bepalen:
De sluitertijd
Het diafragma
De ISO-waarde
In de volgende paragrafen bespreek ik de drie parameters en hun invloed op de belichtingsdriehoek.
De sluitertijd
De sluiter (shutter in het Engels) is een mechanisme dat voor de sensor zit en dat razend snel en met een grote precisie open en dicht kan gaan. Door de sluiter open en dicht te laten gaan, kan men precies bepalen hoelang er licht op de sensor valt.
Er zijn verschillende soorten sluiters.
De spleetsluiter. Dit is het mechanisme zoals we het in de meeste camera’s terugvinden. Het zijn 2 gordijnen die zorgen voor het openen en sluiten van de sluiter. Het 1e gordijn gaat open waardoor er licht op de sensor kan vallen. Het 2e gordijn valt weer dicht om de sensor weer af te dekken. Bij heel korte sluitertijden, zal het 2e gordijn al dichtvallen nog voor het 1e volledig open is. Er ontstaat zo een spleet, waaraan de sluiter ook zijn naam ontleent. We halen met dit soort sluiters een sluitertijd van 1/8000s.
De ringsluiter. Deze werkt een beetje zoals een diafragma. Een aantal lamellen draait open en nadien weer dicht om zo de sensor een bepaalde periode de belichten. Het voordeel is dat er altijd een moment is waarop de sensor helemaal vrij is om te belichten. Dit is interessant voor flitsfotografie, maar dat gaat te ver voor dit artikel. Met dit soort sluiters halen we vandaag snelheden tot 1/2000s.
De elektronische sluiter is eigenlijk geen echte sluiter. Het is gewoon een soort schakelaar die de sensor aan en weer uitzet. Dit is ook wat er gebeurt wanneer de camera in videomodus wordt geplaatst. De elektronische shutter is geruisloos, verslijt nooit, is razendsnel, maar kan voor rare effecten zorgen bij snel bewegende onderwerpen.
Welk type sluiter we ook gebruiken, het komt steeds op het zelfde neer. We gaan gedurende een bepaalde periode het licht doorlaten om de sensor te “vullen” met licht.
Als we dit vergelijken met onze emmertjesanalogie : hoe langer we het kraantje open draaien, hoe meer water er in ons emmertje komt. Hoe langer we de sluiter open zetten, hoe meer licht er op onze sensor gaat vallen. Dat kan gaan van enkele fracties van een seconde tot vele seconden.
De sluitertijd heeft dus een invloed op de hoeveelheid licht, maar heeft ook nog een ander effect op de foto: Wanneer de sluiter lang open staat (en lang is een relatief begrip), kan er tijdens de belichting vanalles veranderen. Je onderwerp kan bewegen, een spelend kind, een fietser, een lopende hond…. Of jij zelf kan bewegen met de camera.
Een lange sluitertijd kan dus bewegingsonscherpte geven. Dit is niet noodzakelijk een slecht gegeven. Maar in de meeste gevallen willen we het beeld kunnen bevriezen om een haarschepe foto te bekomen.
Hoe lang of hoe kort moet die sluitertijd dan wel zijn?
Dat hangt helemaal af van het soort fotografie en van de omstandigheden van het moment. Er zijn gelukkig wel een aantal vuistregeltjes:
Wanneer je uit de hand fotografeert, kan je de minimale sluitertijd berekenen met de formule: 1/brandpuntsafstand. Een groothoeklens (vb 20mm) is behoorlijk vergevingsgezind. Die kan je behoorlijk stabiel houden bij 1/20 s. Fotografeer je met een lange telelens (vb 200mm), dan moet de sluitertijd al 1/200 s zijn om je eigen beweging te kunnen bevriezen.
In onderstaande tabel geef ik een aantal voorbeelden welke sluitertijd je kan gebruiken in welke situatie:
Het diafragma
Het tweede been van de belichtingsdriehoek is het diafragma. Het diafragma kan je vergelijken met de pupillen van je ogen. Het is een mechanisme in de lens dat de opening van de lens kan verkleinen.
Het diafragma wordt weergegeven als het f-getal, en is de verhouding brandpuntsafstand/lensopening.
Een klein f-getal betekent dus een grote lensopening, een groot f-getal betekent een dichtgeknepen diafragma. Een klein f-getal wil dan ook zeggen dat er veel licht doorheen de lens komt, een groot f-getal dat er minder licht door de lens heen komt.
Wanneer we dit weer in analogie met onze emmertjes bekijken : een kleine diafragma opening (grote f), komt overeen met de kraan maar een klein beetje open draaien. Een grote diafragma opening (kleine f) wil zeggen dat we de kraan verder open draaien.
Bij een klein f-getal zal de emmer dus sneller vol zijn, dan bij een groot f-getal.
Maar naast invloed op de belichting, heeft het diafragma nog een andere belangrijke invloed op de foto. Het diafragma zal ook de scherptediepte bepalen. De scherptediepte
(Depth Of Field of DOF) is de afstand voor en achter je scherpstelpunt dat in focus is.
Je kan een lens maar op 1 bepaalde afstand exact scherpstellen. Dat is de focusafstand van je lens. Op die afstand is het beeld perfect in focus en exact scherp. Maar er is altijd een stuk voor en een stuk voorbij die afstand die bijna perfect scherp zijn en als scherp worden aanvaard.
Een grote lensopening (lage f) zal voor een kleine scherptediepte zorgen. Een kleine lensopening (hoge f) zal zorgen dat de scherptediepte veel groter wordt, en dat er veel meer van het beeld in focus staat.
Welke diafragma moet je nu kiezen?
Het diafragma laat je toe heel creatief te zijn met je foto’s. Bij portretten wil je vaak je model scherp in beeld hebben tegen een wazige achtergrond. Dan kiezen we het diafragma zo groot mogelijk. Wil je een landschap fotograferen, dan wil je waarschijnlijk zo veel mogelijk van het landschap in beeld krijgen, en kiezen we een diafgrama dat meer dichtgeknepen is.
Hoe groot je diafragma maximaal is, is bepaald door de lens. Lichtsterke (lees dure) lenzen hebben vaak een f-getal van f2.8 of lager. Die kunnen dus héél ver open gaan. Goedkopere lenzen zullen vaak stranden op f4.8 of f5.6. Dat lijkt niet zo heel veel meer dan f2.8, maar is in de praktijk een heel groot verschil.
In deze tekening zie je de verschillende diafragma-openingen met de bijhorende f-getallen. Dat lijken heel rare cijfers, maar er zit een logica in. Over enkele ogenblikken kom ik terug op het concept “stops”.
ISO-gevoeligheid
Het derde en laatste been van de driehoek is de ISO-gevoeligheid van de camera. Dit kan je het beste vergelijken met de versterker van je geluidsinstallatie. Het radiosignaal, of het signaal dat uit je CD-speler komt, is altijd even sterk. Wanneer je de volumeknop naar rechts draait, ga je het signaal versterken waardoor de muziek luider door de boxen knalt. Dat is een prachtig systeem, maar heeft één groot nadeel. Naast het muzieksignaal, zit er ook ruis in elk onderdeeltje van je geluidsinstallatie. Als je de volumeknop open draait, versterk je niet alleen het muzieksignaal, maar ook dat ruissignaal.
Hetzelfde geldt voor de camera. De hoeveelheid licht die op de sensor valt, wordt bepaald door de hoeveelheid licht dat beschikbaar is en door de combinatie sluitertijd en diafragma. Met de ISO-waarde gaan we de versterker van dat signaal instellen. En net als bij de audioversterker, geldt hier hetzelfde: hoe meer je het signaal gaat versterken, hoe meer ruis je in de foto gaat krijgen.
De ISO bepaalt dus eigenlijk niet hoeveel licht er op de sensor valt, maar hoeveel het wordt versterkt.
Keren we nog eens terug naar onze emmers, dan kan je het volgende stellen. Als we op voorhand al een beetje zand in onze emmer doen, hebben we minder water nodig om die emmer te vullen. Hoe hoger de ISO, hoe meer zand we in onze emmer doen, en hoe minder water we nodig hebben. Het nadeel is : hoe meer zand we in ons water doen, hoe troebeler ons water zal worden.
Daarom is de regel : kies je ISO waarde zo laag mogelijk. En zo laag mogelijk is volledig afhankelijk van de situatie. Is er weinig licht, dan heb je geen andere keuze dan je ISO op te trekken, met extra ruis tot gevolg. Je kan nadien in de nabewerking de ruis wel een stukje verminderen, maar de kwaliteit van je foto wordt er door beïnvloed.
Net als bij de hele dure lenzen met een grote diafragma opening, presteren dure camera’s beter bij hoge ISO-waarden dan goedkope camera’s. Je hebt niet altijd peperduur materiaal nodig om goeie foto’s te maken. Maar bij moeilijke lichtomstandigheden is de regel: hoe dieper je in je portefuille tast, hoe beter je materiaal en hoe beter je overweg kan met moeilijke lichtomstandigheden.
Het concept van stops
De sluitertijd, de diafragma-opening en de ISO-waarde zijn de 3 benen van de belichtingsdriehoek en samen bepalen ze dus de belichting van de foto. Wil je een lichtere foto, dan kan je de sluitertijd langer maken, het diafragma meer openzetten of de ISO verhogen. Of een combinatie. Wil je je foto donkerder maken, dan doe je je aanpassing in de andere richting.
Je kan ook je belichting gelijk houden door een of twee parameters te veranderen in één richting, en de andere parameter(s) in de andere richting.
Je kan elk van deze 3 parameters instellen, maar je kan daar niet zomaar eender welke waarde voor instellen. Zowel sluitertijd, diafragma als ISO worden in stapjes ingesteld. En die stapjes noemen we stops.
Elke stop is een verdubbeling of halvering van de hoeveelheid licht dat op de sensor valt. De sluitertijd is het makkelijkste om dat principe uit te leggen, maar het geldt dus ook voor diafragma en ISO.
Als je de sluiter 2 seconden open zet, dan komt er dubbel zo veel licht door dan wanneer je de sluiter 1 seconde zou open zetten. Zet je de sluiter maar 0,5 seconden open, dan komt er maar half zoveel licht binnen dan wanneer de sluiter 1 seconde open staat. Logisch, niet?
Dit is de tabel met de sluitertijden, telkens met 1 stop verschil. De waarden worden hier en daar afgerond om makkelijk te rekenen.
30 - 15 - 8 - 4 - 2 - 1 - 1/2 - 1/4 - 1/15 - 1/30 - 1/60 - 1/125 - 1/250 - 1/500 - 1/1000 - 1/2000 - 1/4000 - 1/8000
Schuif je één stop naar links in de tabel, dan verdubbel je de hoeveelheid licht. Schuif je één stop naar recht in de tabel, dan halveer je de hoeveelheid licht.
Voor het diafragma geldt dus een soortgelijke tabel. Alleen is die iets moeilijker om intuïtief aan te voelen omdat het f-getal die verhouding was tussen brandpuntsafstand/lensopening.
Een lens met f1 zou dus een lensopening moeten hebben die even groot is als de brandpuntsafstand van de lens. In onderstaande tabel staan de f-getallen van laag (grote opening) naar hoog (kleine opening)
1.4 - 2 - 2.8 - 4 - 5.6 - 8 - 11 - 16 - 22 - 32 ....
Ook in deze tabel geldt : schuif je één stop naar links, dan verdubbel je de hoeveelheid licht. Schuif je naar rechts, dan halveer je de hoeveelheid licht.
En voor de ISO geldt onderstaande tabel:
50 – 100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800 - …
Bij deze tabel geldt het omgekeerde. Eén stop naar links betekent minder gevoeligheid en dus een donkerdere foto. Een stop naar rechts betekent meer versterking dus een lichtere foto.
Onze belichtingsdriehoek is nu compleet, we kennen de 3 benen: sluitertijd, diafragma en ISO en samen bepalen die de belichting van onze foto. Maar waarom nu precies die stops? Wel, die maken het rekenen héél eenvoudig. Dankzij het systeem van de stops hoef je alleen maar op te tellen of af te trekken en hoef je niet met grote getallen te rekenen.
+1 stop was dus 2x de hoeveelheid licht.
+2 stops is 2x 2x de hoeveelheid licht, of dus 4x zoveel licht
+3 stops is 2x 2x 2x de hoeveelheid licht, of dus 8x zoveel licht.
-1 stop is ½ de hoeveelheid licht.
-2 stops is ¼ de hoeveelheid licht
enz….
Aan de hand van dit voorbeeld wordt alles duidelijk :
Deze twee instellingen zijn identiek op vlak van belichting (niet op vlak van bewegingsonscherpte, ruis en scherptediepte!)
1/125 - f8 - ISO 800 = 1/250 (-1 stop) - f4 (+2 stops) - ISO 400 (-1 stop)
De meeste camera's staan standaard ingesteld om de parameters met 1/3 van een stop te kunnen aanpassen. Dat maakt het mogelijk om nog nauwkeurigere instellingen te maken. Dat wil zeggen dat je aan je knopjes 3-klikjes moet draaien om een volledige stop te veranderen.
Deze blogpost is een volledig hoofdstuk uit mijn "Digitale Fotografie Handboek ". Wil je meer leren over fotografie? Dan kan je het e-boek bestellen in mijn webshop.
