Kamera: Vad är det och hur fungerar det?

av kim Uppdaterad: Juni 26, 2022

Beskrivning

En kamera är ett optiskt instrument som används för att ta stillbilder eller för att registrera rörelser i en enda bildruta eller sekvens av bildrutor. Den har en lins som samlar ljus och fokuserar det på en ljuskänslig yta som t.ex film eller en digital bildsensor. Kameror används av fotografer, filmskapare och andra proffs för att ta bilder av världen omkring dem.

I den här artikeln kommer vi att utforska vad en kamera är och hur det fungerar.

Definiera kamera

En kamera är en enhet som fångar ljus för att producera en bild. Det fungerar genom att ta emot ljus från ett objekt eller en scen och lagra det, antingen som en digital eller fysiskt fångad bild, på ett lämpligt medium. Användning av kameror linser för att fokusera detta ljus på sensorer eller film för att spela in scenen.

Även om konceptet med fotografering är enkelt, har tekniken bakom kameror förbättrats och utvecklats dramatiskt över tiden från små handhållna enheter som används i vardagen till avancerade digitalkameror som används i professionell fotografering och sändningsmedia. Kameror används i både stillbilder och rörliga bilder, till exempel filmskapande.

De grundläggande komponenterna i en modern digitalkamera arbetar alla tillsammans för att spela in bilder:

• A linssystem samlar in och fokuserar ljus som reflekteras från motivet till en bildsensor som registrerar ljuset till digital data.
• An optisk sökare låter användare se vad som kommer att spelas in.
• mekanismer flytta linsen eller filmen.
• Knappar, kontroller och flera exponeringsinställningar gör det möjligt för användare att styra inspelnings- och exponeringsinställningar.

Olika typer av kameror

kameror finns i en mängd olika former och storlekar. Beroende på avsedd användning finns olika typer av kameror tillgängliga, inklusive digitalkamera, videokameror, engångskameror, webbkameror och övervakningskameror.

Digitalkamera En digitalkamera tar bilder som data (digitala filer). Den innehåller vanligtvis en bildenhet (sensor) och möjligheten att lagra dessa data på ett minneskort eller annat lagringsmedium. Digitalkameror ger enkel hämtning och förhandsgranskning av bilder samt möjligheten att skicka dem elektroniskt via ett datornätverk eller internet. Peka-och-skjut-modeller kan vara tillräckligt små för att passa i en ficka och erbjuda autofokusfunktioner samtidigt som de förblir ganska billiga. För professionellt bruk finns även avancerade modeller med manuell kontroll över exponeringen tillgängliga.

videokameror Också känd som videokameror eller videobandspelare, dessa enheter är speciellt utformade för att ta filmer där ljud spelas in tillsammans med bilderna. Professionell utrustning inkluderar högpresterande linser för finare detalisering, utökade zoomomfång och specialeffektfunktioner anpassade för nyhetsinsamling eller filmskapande. Mindre modeller är väl lämpade för filminspelning eller allmänna fritidsaktiviteter med förlängd batterilivslängd.

Engångskameror Dessa engångskameror kräver ingen strömkälla – de fungerar utan externa energikällor som batterier eller elnät – vilket gör dem extremt populära bland konsumenter som letar efter ett billigt alternativt sätt att fånga minnen utan att göra avkall på kvalitetsfototryck. Denna typ av kamera kommer vanligtvis förladdad med film som inte kan tas bort från nämnda kamerahus; När alla fototillfällen är uttömda blir dessa enheter engångsbruk helt och hållet på ägarens beställning, vilket gör att han/hon helt enkelt kan kassera den när den inte längre behövs/behövs igen.

Webbkameror Även kända som "webbkameror" dessa digitala videoinspelningssystem ansluts direkt antingen via USB-portar till bärbara/stationära datorer och tillhandahåller typiska användargränssnittsfunktioner såsom realtidsvideoströmning plus stillbilder som skickas direkt till teamsamarbetstjänster etc.

Övervakningskameror Utbredd idag i hem, offentliga personer, byggnadskomplex, butiker, etc på grund av digitaliseringsteknikens framstegsövervakningssystem har nu fått högre prestandanivåer som ger säkerhetspersonal exakt intelligens om olika händelser, vilket möjliggör skyddsåtgärder om det behövs. Generellt sett finns det två huvudkategorier: analog CCTV (Closed Circuit Television) som i första hand använder fysiska ledningar medan nätverks-IP-lösningar använder standard ethernet-protokoll anslutna över wide area-nätverk. Inrymt inomhus, exklusive utomhusapplikationer, tillåter dessa mycket känsligt stjäl driftinstallationer inspelningsövervakning både under dagtid och nattetid på obestämd tid.

Grundläggande komponenter i en kamera

En kamera är ett viktigt verktyg för att fånga minnen och ögonblick som du kan njuta av i många år framöver. Kameror finns i många former och storlekar och alla är sammansatta av olika komponenter som samverkar för att göra dina bilder möjliga.

Låt oss titta på huvudkomponenterna i en kamera och hur de arbetar tillsammans för att producera de foton du älskar:

Lins

Linsen är en av de viktigaste delarna av en kamera. Linsen är i huvudsak kamerans öga – den tar in bilden och fokuserar den för att bilda en bild på filmen eller digitalsensorn. Linser består av flera element, vanligtvis gjorda av glas eller plast, som samverkar för att låta ljus passera igenom och bilda en skarp bild på filmen eller den digitala sensorn.

Kameralinser kan användas med filter och lock för att kontrollera ljusförhållandena och har även flera funktioner som t.ex autofokus, zoomfunktioner och manuella justeringar. Objektiv kommer också att ha olika brännvidder som avgör hur långt borta från ett motiv du kan vara när du fotograferar dem. Typiska storlekar sträcker sig från 6 mm super-fiskögonlinser för halvsfäriska bilder, upp till 600 mm tele för extrema förstoringsapplikationer. Olika linser kommer att ha olika bländare som avgör hur mycket ljus som kommer in genom dem och hur snabbt slutare måste röra sig för att en lämplig mängd ljus ska träffa din film eller digitala sensor.

Det finns många typer av linser tillgängliga, inklusive:

• Vid vinkel linser
• Tele linser
• Porträtt/standard linser
• Fisköga linser
• Makro/mikro linser
• Shift/tilt-shift linser
• Och många fler specialalternativ designade för specifika fotograferingsscenarier.

Slutare

Smakämnen slutare är mekanismen inuti kameran som styr hur länge sensorn i kameran utsätts för ljus. De flesta moderna digitalkameror använder en kombination av en mekanisk och elektronisk slutare. Detta snabbar upp tiden det tar för din kamera att ta en bild och hjälper till att förbättra skärpan i dina bilder, särskilt de som tagits i svagt ljus.

Smakämnen mekanisk slutare består av två metall- eller plastblad som samverkar för att styra hur mycket ljus som släpps igenom vid varje given tidpunkt. När du trycker på knappen på din kamera öppnas dessa blad, så att ljus kommer in genom en lins och till en bildsensor. När du släpper knappen stängs dessa blad igen så att inget mer ljus kommer in.

Smakämnen elektronisk slutare fungerar väldigt annorlunda än sin mekaniska motsvarighet genom att den inte använder några fysiska komponenter för att fungera – istället förlitar den sig på elektroniska signaler som genereras av datoralgoritmer. Genom att använda den här typen av slutare är det möjligt för kameror att få snabbare exponeringstider än någonsin tidigare – vilket gör att du kan fånga scener med en högre detaljnivå och klarhet än någonsin tidigare!

Förutom att kontrollera exponeringstiden kan slutare även användas för andra ändamål som att skapa rörelseoskärpa eller andra kreativa effekter som är omöjliga när man tar bilder med traditionella filmkameror.

Aperture

Smakämnen bländare är ett hål i den del av kamerahuset som kallas objektivet. Bländaren styr hur mycket ljus som passerar igenom och kan justeras av användaren för att skapa en bild med hög eller låg kontrast. Storleken på en bländare kan mätas F-stopp, med mindre siffror som indikerar större bländare (vilket betyder mer ljus). Generellt sett en lins med en liten F-stopp nummer kallas "snabb", eftersom det kan släppa igenom mer ljus snabbare än linser med högre F-stopp.

Bländare påverkar också skärpedjup – hur mycket av en bild som är skarp och i fokus vid ett tillfälle. En stor bländare (mindre F-stopp) kommer att resultera i grunt skärpedjup medan en liten bländare (större F-stopp) ger större djup – vilket innebär att mer av bilden kommer att vara i fokus på en gång. Detta kan också användas med stor effekt när du skapar intressanta kompositioner – till exempel att få motiv att sticka ut från sin bakgrund genom att kasta den ur fokus, eller omvänt genom att ha både förgrunds- och bakgrundselement skarpa och i fokus.

Sensor

Kamerans bildsensor är enhetens källa för ljusfångande kraft. Alla digital- eller filmkamera kommer att ha en. De finns i olika storlekar, från stora fullformatssensorer som har samma storlek som en 35 mm filmram, till små sensorer storleken på en nagel.

Sensorns uppgift är att omvandla inkommande ljus till elektriska signaler för vidare bearbetning. I praktiken fångar en sensor ljus och genererar en analog spänning som behöver förstärkas och omvandlas till en digital signal för enklare lagring och bearbetning.

De två huvudkomponenterna i en sensor är dess fotosajter (en enda bildpunkt på sensorn) och dess mikrolinser (kontrollerar hur mycket ljus som är koncentrerat i varje fotoplats). Kombinationen av dessa två element gör att var och en av fotoplatserna kan fånga en exakt mängd ljus innan det skickas iväg för att bearbetas vidare. Denna mängd varierar beroende på faktorer som slutartid, bländare, ISO inställning etc.

Dessutom kommer moderna digitalkameror ofta med någon sorts brusreduceringsteknologi som hjälper till att ta bort slumpmässiga ränder och fläckar från digitala bilder innan de kan sparas eller bearbetas vidare. Denna teknik fungerar genom att analysera inkommande bilddata och ta bort all irrelevant information som har plockats upp av kamerans sensorer – vilket gör att tydliga bilder synliga.

Sökare

En sökare är en av grundkomponenterna i en kamera och är en enhet som används för att rama in en bild innan du tar ett fotografi. Det kan ta många former, från den enklaste optiska versionen med en enkel förstoringslins och fönster till en komplex elektronisk som visas på kamerans LCD-skärm.

Den grundläggande funktionen hos en sökare är att hjälpa fotografer att hålla sina bilder i fokus, särskilt när de arbetar i svagt ljus eller vid låga slutartider. Det gör det också möjligt för fotografer komponera sin bild korrekt innan du skjuter, se till att de fångar det de vill ha i bilden.

Den mest grundläggande typen av sökare erbjuder ett optiskt fönster eller en liten lins som helt enkelt ramar in den önskade scenen genom kamerahusets primära lins. Den här typen av sökare finns på peka-och-skjut-kameror och andra kameror med fasta objektiv – såväl som professionella kameror med singelreflex (SLR) – och ger en grundläggande form av inramning av ditt motiv snabbt och exakt.

Den elektroniska blanketten, känd som en elektronisk sökare (EVF), ersätter traditionella optiska versioner med sådana som använder flytande kristallskärmar (LCD) för att visa bilder elektroniskt via kamerahusets spegelögonsystem. Elektroniska sökare kan erbjuda betydande fördelar jämfört med sina traditionella motsvarigheter som:

• Ökad upplösning
• Justerbara dioptriinställningar
• Inbyggda kontroller för exponeringskompensation
• Präglingshjälpmedel för vissa typer av fotografering såsom makroarbete
• Förbättrade autofokusfunktioner för bättre objektspårningsnoggrannhet
• Ansiktsavkänningsfunktioner – något som bara är tillgängligt på avancerade digitala systemkameror
• Plus många fler fördelar som normalt inte förknippas med optiska versioner.

Hur fungerar en kamera?

En kamera är en enhet som används för att fånga och spela in bilder, vanligtvis i digital form. Men hur fungerar en kamera? I sin kärna drar en kamera fördel av hur ljus reflekteras från föremål. Den fångar dessa reflektioner och översätter dem till en bild genom en komplex process av linser, filter och en digital sensor.

I den här artikeln kommer vi att titta på inre funktioner i en kamera och hur den kan ta vackra bilder:

Ljus kommer in i linsen

Ljus kommer in i kameran genom en lins, som är en bit av glas eller plast som är böjd specifikt för att fokusera ljusstrålarna och göra dem parallella. Bilden som projiceras på filmen av linsen beror på två faktorer – den brännvidd och Bländarstorlek. Brännvidd bestämmer hur nära eller långt bort ett objekt måste stå för att vara i fokus, medan Bländarstorlek bestämmer hur mycket ljus som passerar genom linsen på en gång.

Storleken på en kamerans sensor kommer också att påverka hur mycket ljus den kan fånga – större sensorer kan fånga mer ljus än mindre sensorer. En stor sensor är också viktig om du vill att dina bilder ska ha kort skärpedjup, eftersom det innebär att endast objekt i fokus är skarpa medan allt utanför detta område är suddigt så att du bättre kan framhäva ditt motiv.

När ljuset har kommit in genom linsen och fokuserats på bildsensorn eller filmen, ändras detta ljus till information om färg, ljusstyrka och kontrast. Denna information kan sedan användas för att skapa en bild som består av miljontals pixlar (bildelement) som tillsammans bildar en helhetsbild av vad vi ser.

Ljus passerar genom bländaren

Ljus passerar genom bländare, vilket är ett hål som gjorts i linsen. Detta gör att ljuset kommer åt och träffar där bildsensorn ligger. De membran av bländaren hjälper till att reglera hur mycket ljus som kommer in. Det ser till att det finns tillräckligt med ljus så att det kan bearbetas över bildsensorn och fungerar också som ett sätt att antyda hur suddigast eller i fokus objekt i en bild kommer att vara.

De flesta kameror har en ratt för att ändra detta bländarvärde, minska eller öka det baserat på vilken typ av resultat du letar efter. Självklart, om du vill att mer ljus ska komma in i din bild, öppna upp bländarvärdet medan du skapar bokeh på det som inte ligger inom ditt fokusområde kräver att du stänger ner membranet mer.

Ljuset passerar sedan passerar över det som kallas bländskyddsfilter och på bildsensorn. När ljus väl når denna del av kameran ändrar det form till elektrisk energi och registreras som digital information som förser din bild med färgtemperatur och ISO-inställningar exakt baserat på dina fotograferingsförhållanden tillsammans med andra avancerade funktioner beroende på din kameramodell.

Ljuset fokuseras på sensorn

När ljus passerar genom en kameralins reflekteras det från motivet och fokuseras på digitalkamerans sensor. Detta är känt som en "infångning". Sensorn består av miljontals mikroskopiska, ljuskänsliga pixlar (eller fotoplatser) som består av kiselfotodioder placerade på varje pixelplats. När tillräckligt med ljus faller på pixeln (eller fotoplatsen) skapas en laddning som sedan omvandlas till en elektrisk signal som kan bearbetas av en dator. Beroende på modell kommer denna signal sedan att omvandlas till visuell eller ljudinformation för visning eller uppspelning.

Varje fotoplats i bildsensorn innehåller sin egen förstärkare, som ökar mängden dynamiskt omfång från en enskild pixel, och därmed förbättrar den totala bildkvaliteten. Vissa kameror har även brusreduceringsalgoritmer som en del av sin design, för att minska felsignaler och öka noggrannheten i datainsamlingen.

Antalet pixlar på en bildsensor spelar en stor roll för att bestämma bildkvaliteten; fler pixlar motsvarar bilder med högre upplösning, medan färre pixlar vanligtvis resulterar i bilder med lägre upplösning med mer kornighet och brus. Större sensorer är generellt sett bättre än små och erbjuder förbättrat dynamiskt omfång, bättre prestanda i svagt ljus och grundare skärpedjup för professionellt grunda fokuskontrolleffekter när så önskas.

Slutaren öppnas och stängs

Smakämnen slutare är en liten, tunn gardin som öppnas och stängs, vilket gör att ljuset kan spelas in av kameran vid det aviserade ögonblicket. Slutaren styr både hur länge och när ljuset passerar igenom till bildsensorn. I digitalkameror finns det två typer av slutare: fysiska och digitala.

Fysiska fönsterluckor: Fysiska fönsterluckor öppnas eller stängs mekaniskt, ofta på bråkdelar av en sekund, vilket skapar en exponering som varar lika länge. Det finns vanligtvis i DSLR kameror och liknar två blad som kan öppnas eller stängas manuellt eller elektroniskt för att kontrollera hur mycket ljus som når kamerans bildchip.

Digitala slutare: Digitala fönsterluckor fungerar annorlunda än mekaniska fönsterluckor eftersom de inte använder fysiska barriärer för att släppa in ljus – istället påverka hur inkommande ljus detekteras elektroniskt genom att stängas av snabbt efter att ha upptäckt det under en begränsad tid. Denna process skapar en exponering med en längre varaktighet än vad som skulle vara möjligt med enbart en fysisk slutare. Digitala slutare kan också möjliggöra förbättrad bildkvalitet eftersom den inte har några rörliga delar som är benägna att orsaka vibrationer som kan göra en bild suddiga om den används för länge.

Bilden bearbetas och lagras

När bilden har tagits emot av kamerahuset bearbetas den av den inbyggda elektroniken för att förbereda för inspelning och lagring. Detta kan innebära olika operationer som demosaicing, brusreducering, färgkorrigering och inställningar för dynamiskt omfång. Bilden lagras sedan i minnet på eller i kamerans videoprocessor.

Därefter, beroende på vilken typ av kamera som används (analog eller digital), foton lagras som antingen filmnegativ eller digitala filer. I analoga kameror spelas foton in som ett negativt färgfotografi på en filmrulle inrymd i kamerahuset. Digitalkameror lagrar foton som digitala filer som JPEG eller RAW som omedelbart kan överföras till datorer och andra enheter utan bearbetning.

Vissa kameror erbjuder avancerade funktioner som t.ex manuell justering av ISO-känslighet (ljuskänslighet), autofokusfunktioner, manuell exponeringskontroll och till och med livevisningsskärmar som gör att du omedelbart kan granska fotokomposition och exponeringsinställningar innan du trycker på avtryckaren. Många moderna digitalkameror använder också inbyggda Wi-Fi-teknik så att bilder enkelt kan delas online via sociala medier.

Slutsats

Sammanfattningsvis är kameror ett underbart verktyg för att fånga minnen och berätta historier. Deras komplexa teknik gör att vi kan fånga och behålla bilder som annars skulle gå förlorade. Oavsett om du är en professionell fotograf eller bara använder din kamera som en hobby, Att förstå hur din kamera fungerar är en viktig del av att ta fantastiska bilder. Ta dig tid att bekanta dig med kamerans funktioner och möjligheter för att se till att du får ut det mesta av det.

Sammanfattning av kamerakomponenter och hur de fungerar tillsammans

Fotografering har funnits i århundraden, men moderna kameror fungerar på sätt som inte var möjliga förrän de senaste tekniska framstegen. En nyckelkomponent i en digitalkamera är en lins som fokuserar ljus från motivet på en bildsensor. Bildsensorn är i huvudsak en samling av miljontals små fotodetektorer (pixlar) som omvandlar ljus till elektriska signaler, så att en bild kan fångas och lagras som data. När signalen väl är inspelad kan den bearbetas ytterligare av kamerans processor för att förbättra färger och skärpa innan den lagras som en digital fil.

De flesta konsumentkameror har numera flera andra komponenter som förbättrar kvaliteten på dina fotografier och får dem att se mer verklighetstrogna ut. Dessa inkluderar:

• Autofokusmekanismer
• Elektroniska fönsterluckor
• Exponeringsmätare
• Vitbalanssensorer
• Blixtenheter
• Förbättringar av känsligheten i svagt ljus
• Bildstabiliseringssystem
• Displayskärmar för att förhandsgranska dina foton.

Alla dessa viktiga komponenter samverkar för att skapa bilder av hög kvalitet enligt dina inställningar och preferenser när du trycker på avtryckaren.

Fördelar med att använda en kamera

När du använder en kamera finns det många fördelar, inklusive att fånga minnesvärda ögonblick, ta rörliga bilder för att berätta en historia, skapa konstverk och mer. Att ta bilder med en digitalkamera kan bevara minnen på ett sätt som traditionella filmkameror inte kan. Rörliga bilder som videor kan också fånga berättelser, händelser eller situationer på ett sätt som stillbilder kanske inte kan. Detta kan användas för berättande, eller för konstnärliga uttryck och kreativitet.

Videor låter skaparna också experimentera med olika vinklar och bilder för att ge verket mer djup och visuellt intresse. Dessutom ger kameror kreativa uttrycksfrihet genom användning av olika objektiv och funktioner som t.ex exponeringsinställningar och vitbalanskontroll. Mer avancerade fotografer har ännu fler alternativ när det gäller att kontrollera sina bilder som t.ex bländare kontroll eller time-lapse inställningar som gör det möjligt för dem att fånga unika detaljer som inte kan göras manuellt.

Slutligen ger kameror ett utlopp för konstnärens uttryck genom komposition och teknik för att fotografera motiv, oavsett om det är porträtt eller landskap eller något annat man väljer. Alla dessa fördelar kombineras och skapar konst som kan framkalla känslor och eviga minnen med digitalkameror.

Hej, jag heter Kim, en mamma och en stop-motion-entusiast med bakgrund inom medieskapande och webbutveckling. Jag har en enorm passion för teckning och animation, och nu dyker jag med huvudet först in i stop-motion-världen. Med min blogg delar jag mina lärdomar med er.