BilimGenelMakalelerTeknoloji

Fotoğraf Makineleri Nasıl Çalışır?

Fotoğraf Kalitesini Etkileyen Parametreler Nelerdir?

Fotoğraf makineleri Leonardo da Vinci dahil olmak üzere birçok insanın katkıları ve çalışmalarıyla ortaya çıkmıştır. Her ne kadar uzun bir hikaye ve geçmişi olsa da fotoğraf makineleri ve kameralar artık hayatımızın her yerinde. Cep telefonlarımız,  bilgisayarlarımız, güvenlik sistemlerimiz ve son gelişen teknolojiyle artık yeni üretilen birçok arabanın arkasında bile birkaç kamera bulmak mümkün. Elbette farklı amaçlarda kullanıldığı için artık yüzlerce kamera türü mevcut; ancak en basit haliyle bir fotoğraf makinesi nasıl çalışır, fotoğrafın kalitesi ne gibi parametrelere bağlıdır?

Bu yazıda hem fotoğraf makinelerinin parçalarından, hem de onların işleyişi üzerinden fotoğraflarımızın nasıl etkilendiğinden bahsedilecek.

Fotoğraf Makinelerinin Parçaları

Bir fotoğraf makinesinin çalışma prensibi aslında oldukça basittir. Objektif denilen açıklıktan makinenin içine giren ışınlar birkaç aynadan geçer ve en sonunda kaydedici bir sensörün üstüne yansıtılır. Fotoğrafın kalitesini etkileyen temel parametre ise sensöre ulaşan bu ışınların miktarıdır. Peki, bu ışınların miktarını nasıl değiştirebiliriz? Dahası, değiştirdiğimiz zaman ne gibi sonuçlar elde ederiz?

1-Objektif / Lens

Objektif, makinaya ışığın girmesini sağlayan, içinde mercekler bulunan ve ortamdan gelen ışınların içinden geçtiği yapıdır. Objektif için dış dünya ve makineyi birbirine bağlayan tünel diyebiliriz. Elbette bu tünellerin de, yani objektiflerin de farklı çeşitleri mevcut ve dünyaya bağlanan tünel değiştikçe makinemizin algıladığı gerçeklik, yani fotoğrafa yansıyan kare de değişiyor. Dar açılı, geniş açılı, normal, değiştirilebilir odaklı, balıkgözü objektifler bunlardan bazıları.

2-Diyafram

Güneşli, bulutsuz bir yaz günü öğle saati dışarıda olduğunuzu düşünün. Güneş gözlüğü takmadığınızı da varsayarsak, herhalde etrafınıza bakarken gözlerinizi kısmak zorunda kalırsınız. Aynı şekilde, uzakta bir şeylere odaklanmak için de gözlerimizi kısarız. Aslında diyaframın çalışma prensibi bundan hiç de farklı değildir.

Diyaframı, fotoğraf makinemizin göz kapağı olarak düşünebiliriz. Göz kapağı açıldıkça içeri daha çok ışık, kapandıkça daha az ışık girecektir. İşte bu açıklığı sağlayan mekanizmaya diyafram; küçülüp büyüyerek objektiften makineye giren ışık miktarını değiştiren açıklığa diyafram açıklığı denir. Işık miktarı arttıkça fotoğrafın parlaklığı da artar; giren ışın sayısı azaldıkça da parlaklık azalır. Birçok telefon artık harika fotoğraflar çekebiliyor ancak hala bazı model telefonlarla, çok güneşli günlerde çektiğimiz fotoğrafların fazla parlak olduğunu, hatta fotoğrafın renklerini beyaza yaklaştırdığını görürüz. İşte bunun sebebi, telefondaki kameranın diyafram açıklığının hep aynı olması ve çok aydınlık ortamlarda kameradan içeri çok fazla ışın girmesidir. Ancak diyafram açıklığının değişmesi yalnızca aydınlığı etkilemez.

Bir yere odaklanmak için gözünüzü kıstığınızı anımsayın, aslında burada yaptığınız göz kapağınızı kısarak gözünüzü, odaklanmak istediğiniz bölgeden gelmeyen gereksiz ışınlardan korumaktır. Objeleri görmemiz onlardan yansıyan ışınların göz bebeğimizden içeri girmesiyle olur. Eğer bir objeden gözümüze yok denecek kadar az ışın geliyorsa, o objeyi göremeyiz; tam tersi olur da çok fazla ışın gelirse bu sefer de objemiz çok parlak görünür ve net olmaz. Bizim ihtiyacımız olan net görebileceğimiz kadar ışındır.  Esasen diyaframın bu noktada da gözümüzden pek bir farkı yoktur.

Eğer makinemizin diyafram genişliğini gereğinden fazla büyütürsek, makinenin sensörüne çok fazla sayıda ışın düşecektir ve fotoğrafı net göstermekte zorlanacaktır. Bu yüzden, en yakınındaki noktalara, yani en çok ışın aldığı noktalara odaklanacaktır ve geri kalan kısım ile ilgilenmeye pek vakti olmayacaktır.  Yani, portre modunun yakaladığı fotoğrafları manuel şekilde çekmek isterseniz, diyafram açıklığınızı olabildiğince büyütmelisiniz. Ancak tam tersine, diyafram genişliğini biraz küçültürseniz, fotoğrafınızda daha çok alanın net çıktığını görürsünüz. Yani makineniz artık sadece en yakınındaki nesnelere odaklanmaz, biraz daha uzaktakileri de net göstermeye başlar. Bu işleme devam eder ve diyafram açıklığını iyice küçültürseniz, birçok objeyi net göstermeyi başarırsınız; ancak bu sefer fotoğrafınız çok karanlık olur. Net gösterdiğiniz alanların da tabi ki teknik bir tanımı var, bu da ‘alan derinliği’.

Alan derinliği, fotoğrafta net görülen en uzak alanın makineden ne kadar uzakta olduğunu tanımlar. Örneğin portre modda elde edilenler gibi bir fotoğrafta, alan derinliği oldukça az ve diyafram genişliği de bir o kadar büyüktür.

Özetleyecek olursak diyafram, açıklığı genişleyip daralabilen ve makinemizin içine giren ışın miktarını kontrol etmeye yarayan basit bir mekanizmadır. Dolayısıyla fotoğraflarınızın parlaklığı ve netliği üzerine doğrudan etkisi vardır.

Diyafram ayarını yaparken makinede gördüğünüz değer büyüdükçe, açıklık azalır; sayı küçüldükçe, açıklık artar.

3-Ayna

Ayna, makineye giren ışınları vizöre ulaştırmak için kullanılır. Başka bir görevi ise pozisyon değiştirmektir. Fotoğraf çekmek için deklanşöre bastığınız an, ayna yukarı kalkar ve örtücü sensörün önünü açar.

4-Penta Prizma

Penta prizma bir aynalar grubudur ve optik vizörlü kameralarda, makineye dışarıdan giren ışınların gözünüze, yani vizöre ulaşmadan önce temas ettiği son istasyondur.

Elektronik vizörlü makinelerde penta prizma bulunmadığı gibi, ayna da bulunmaz. Bu makinelere aynasız makineler denir. Işınlar doğrudan sensöre gitmektedir.

5-Vizör

Vizör, kameranın kadrajında neler olduğunu seyredebileceğiniz kısımdır. Optik vizörlerin yanında günümüzde elektronik vizörler de kullanılmaktadır. Bu makinelerde vizör sensöre bağlıdır ve sensör üzerine düşen ışınlar yorumlanarak vizöre aktarılmaktadır.

Fotoğraf makinesi icadındaki ilk büyük adımlardan biri vizördür,  en azından onun basit çalışma mekanizmasıdır desek haksız olmayız. Çünkü, birtakım aynalar ve mercekler kullanılarak dışarıdaki ortamı başka bir yüzeyden izleyebilmemizi sağlamaktadır ve insanlar yıllarca bu görüntüyü elde etmek için değil, kaydetmek için uğraşmışlardır.

6-Örtücü (Shutter) ve Sensör

Shutter. İkinci el fotoğraf makinesi alırken bu terimle sık sık karşılaşırız, ama bunun ne demek olduğunu çoğu kişi ancak makine almaya karar verdikten sonra öğrenir. Aslında neden orada durduğuna ilk bakışta pek anlam verilemese de, örtücü çok kritik bir parçadır ve işleyişindeki en ufak bir aksama bizi çok kötü etkileyebilir.

Öncelikle, örtücü denilen parça gerçekten de bir örtücüdür. Makinemizin içinde objektifin ilk merceğinden diyaframa, diyaframdan aynalara, aynalardan vizöre durmadan dolaşan ışınlarımızı en sonunda algılayıp kaydedici birime gönderecek olan sensörü örten parçadır örtücü. Peki, örtücü neden vardır? Vizörde oluşan görüntü nasıl kaydedilir?

Deklanşöre bastığınız anda mekanik bir ses duyarsınız. Bu ses halk arasında fotoğrafın çekilmesine işarettir, hatta bazen ayarlarınız bozuksa ya da hafıza kartınızı takmayı unuttuysanız bu sesi duyamazsınız. Ancak duyduğunuz bu ses aslında tek bir ses değildir. Aralarında çok kısa bir zaman aralığı bulunan iki farklı sestir ve örtücünün hareket etmesiyle oluşurlar. Bu seslerden birazdan tekrar bahsedeceğiz. Şimdi örtücüyle ilgilenelim.

Örtücü açıldığında, ayna yukarı kalkar. Dolayısıyla objektif merceğinden giren, sonrasında diyaframdan geçen ışınlar direkt olarak sensöre ulaşmış olur. Sensör, dikdörtgen şekillidir ve ona ulaşan ışınları konumu ve rengi dahil algılar, kodlayarak kaydedici birime elektrik akımı olarak ulaştırır. Yani, makinelerinize taktığınız pillerin sadece çok küçük bir kısmını bu ufak elektrik sinyallerine harcarken, büyük bir kısmını dijital ekranı kullanmaya harcarsınız. Nihayetinde bir fotoğraf da böyle oluşur, aslında bir dikdörtgen içerisinde farklı konumlarda farklı renklerde noktaların bir araya getirerek ortaya çıkardığı tablodur. Ancak burada önemli bir parametre vardır, zaman.

Örtücünün açıldığı ve aynanın yukarıda sabitlendiği, ışınların sensöre doğrudan temas ettiği andan itibaren, örtücünün kapanma anına kadar olan zaman aralığı genelde fark edilemeyecek kadar kısadır. Ancak fotoğraf çekme işleminin en kritik anı da bu kısa zaman aralığıdır. Örneğin 1/60 saniye, 1/80 saniye, 1/250 saniye ya da 1/800 saniye kadar kısa olabilir ve daha da fazla seçenek vardır. Işınlar belli bir hızı olan parçacıklar olduğundan dolayı, zaman faktörü sensöre ulaşan ışın miktarını doğrudan etkiler. Bu da demektir ki, örtücünüz ne kadar süre açık kalırsa içeri o kadar fazla ışın girer ve fotoğrafınızın parlaklığı artar. Eğer makineniz bir yere sabit değilse, örneğin elinizdeyse, bu sürenin uzunluğu yalnızca parlaklığınızı etkilemekle kalmayacaktır.

Koruyucu perdenizin açılıp kapanması 1 saniye gibi uzun sayılabilecek bir zaman alıyorsa, fotoğraftaki objeler yıldız gibi kaymaya başlar. Ne de olsa hissetmeseniz de, eliniz 1 saniye içinde titreme hareketiyle bir elektronun büyüklüğüne göre oldukça uzun bir mesafe gidip gelir, bu da aynı kaynaktan gelen ışınların sensör üzerinde farklı anlarda, farklı noktalara düşmesi demektir. Böylece, bir objenin hem örtücünün ilk açıldığındaki konumunu, hem de kapanmadan önceki son konumunu aynı fotoğraf üzerinde görürsünüz, bu da onu kayıyormuş gibi gösterir. Koşan insanlar, hızlı giden arabalar bu yüzden hep bu şekilde görünür.

Eğer sensörün önünün açık kalma süresini 5 saniye gibi uzun bir süre olarak ayarlarsanız, ki böyle bir sürede makinenizi sabitlemeden net fotoğraflar çekme ihtimaliniz gerçekten imkansıza çok yakındır, bu sefer 2 ayrı sesi net bir şekilde duyabilirsiniz ve aralarında tam 5 saniye olacaktır. İlk ses perdenin açılmasıyla, ikinci ses de kapanmasıyla ortaya çıkar.

Koruyucu perdenin açılıp kapanma hızının da teknik bir adı vardır. Buna ‘enstantane hızı’ denir. 30 saniyelik uzun ve yavaş çekimlerden tutun da, 1/1600 saniyelik kısa ve hızlı çekimlere kadar hız mevcuttur. Ayrıca, uzun süreli çekimler üçayak (tripod) denen bir sabitleyici üstünde daha çok karanlık ortamlarda yapılır, örneğin gece çekilen bir şehir manzarasında araba farlarının çizgi gibi görülmesinin sebebi enstantane hızının yavaş olmasıdır; kısa süreli çekimler ise spor çekimleri için uygundur.

7-ISO

ISO esas olarak makinenin temel bir parçası değildir ve çalışma mekanizmasına doğrudan bir etkisi yoktur. ISO fotoğrafın parlaklığına elektronik olarak müdahale eden, yüksek değerlerde karıncalanmış bir görünüme (distortion) sebep olan bir etkendir. Ancak birçok ortamda, görüntü kalitemizi düşürse de, istediğimiz pozları almamızı sağlar. Örneğin çok karanlık ortamlarda, istediğimiz alan derinliğine ulaştığımız halde, yeterli parlaklığa ulaşamayabiliriz. Bu tarz ortamlarda ISO değerini yükselterek fotoğrafımızı daha aydınlık bir hale getirebiliriz. Ne yazık ki fotoğraf makinemize giren gerçek fiziksel ışın miktarını değiştiremediğimiz için, yani bu elektronik bir parlatma işlemi olduğu için görüntü kalitemiz bozulur. ISO ayarını biraz abarttığımız anda ise fotoğrafımız karıncalanmaya başlar.

Etiketler

Soru Cevap banner

Mehmet Can Bıyık

Mehmet Can Bıyık, Haziran 1998'de İstanbul'da doğdu. 2012-2016 yılları arası okuduğu Bahçelievler Anadolu Lisesinde fen ve matematik ile beraber basketbol, müzik, resim, fotoğrafçılık ve edebiyat dallarında kendini geliştirdi. 2016'da başladığı Orta Doğu Teknik Üniversitesi Makine Mühendisliği eğitimine 3.sınıf öğrencisi olarak devam etmekte. Otomotiv Teknolojisi, Sürdürebilir Enerji, Malzeme Bilimi ve Temel Mühendislik ile ilgili konuları yakından takip etmekte ve bilgilerini derleyip paylaşmakta.

Bir Yorum

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

İlgili Makaleler

Başa dön tuşu
Kapalı