Matematyka w fotografii

W fotografii, tak jak w wielu innych dziedzinach sztuki, matematyka odgrywa ogromną rolę. Jej obecność można dostrzec nie tylko w kompozycji kadru (złoty podział, symetria, asymetria itp.), ale i w kwestiach “czysto” technicznych (ogniskowa obiektywu, trójkąt fotograficzny, rozmiar matrycy). Dzięki obliczeniom, które dziś wykonuje za nas, w większości przypadków aparat, mamy pewność, że zdjęcie będzie poprawnie naświetlone, a przy wyćwiczonym oku – atrakcyjne wizualnie.

Fotografia tradycyjna zwana również chemiczną wymaga nieco większego nakładu pracy niż dziś popularniejsza fotografia cyfrowa. Po zapełnieniu kliszy (zwykle 36 klatek), zdjęcia trzeba odpowiednio “potraktować” chemią. Niezbędne są odpowiednie proporcje dobieranych substancji, ich temperatura i czas działania na materiał światłoczuły (co do sekundy). Nietrzymanie się tych zasad, może spowodować zniszczenie efektów naszej pracy.

Trójkąt fotograficzny to podstawowa zależność w fotografii. Poznanie zasady jego działania, pozwala zrozumieć skutki używanych parametrów. Tutaj matematyka ma swój największy udział. ISO to czułość matrycy (lub filmu fotograficznego), czyli to, jak materiał światłoczuły odbiera światło. Niskie ISO potrzebuje więcej światła, z kolei wysokie – mniej. Użycie wysokiej czułości powoduje wystąpienie szumu na zdjęciu. Przysłona (f) decyduje o tym, ile światła dotrze do matrycy. Użycie szerokiego otworu przysłony, wiąże się z małą głębią ostrości, prościej mówiąc z rozmytym tłem (popularnie zwany bokeh), natomiast wąski otwór zwiększa ostrość wszystkich planów. Ostatnim elementem jest czas otwarcia migawki (czas naświetlania) czyli okres działania światła na matrycę. Krótki czas np. 1/250 sekundy zamraża ruch, a długi czas pokazuje go poprzez rozmycie ruchomego obiektu. Natężenie światła liczy wbudowany w aparat światłomierz. Dzięki niemu możemy dobrać odpowiednie parametry, tak aby uzyskać pożądany efekt – dobrze naświetlone zdjęcie.

(Ruch zamrożony: f/3.2,1/1250s, ISO 100)
(Rozmycie: f/36, 2s, ISO 100)

Czasem rozmycie ruchu jest niemożliwe, ponieważ fotografowana scena jest zbyt jasna, nawet przy użyciu minimalnej przysłony np. f/36 i najmniejszego ISO. W takich przypadkach stosujemy się filtr szary np. ND1000 (tysiąc to wartość zaciemnienia). Umieszczamy aparat na statywie, mierzymy światło, ustawiamy ostrość i blokujemy ją. Przykręcamy filtr. Jeśli poprawny czas naświetlania to np. 1/500s, to w celu uzyskania prawidłowego naświetlenia, mnożymy tę wartość przez 1000:

1/500s x 1000 = 2s

Najczęściej tę technikę używa się w fotografii krajobrazowej.

Kompozycja to w uproszczeniu układ elementów znajdujących się na zdjęciu. Istnieje wiele różnych zasad, które stosuje się zależnie od inwencji twórczej.
Najpopularniejszą z nich jest trójpodział, który dzieli kadr na 9 części. Jednak najważniejsze są linie dzielące (pionowe i poziome) występujące w jednej trzeciej kadru oraz miejsca przecięcia się tych linii. To właśnie tam według tej zasady powinno umieszczać się najważniejsze elementy zdjęcia lub układać je tak aby zajmowały “mniej/więcej” ⅓ bądź ⅔ zdjęcia.

(f/3.5, 1/400s, ISO 100)

(f/3.2, 1/80s, ISO 100)

Trójpodział znajduje swoje zastosowanie również w fotografii krajobrazowej, choć powstaje bardzo dużo zdjęć z horyzontem w połowie kadru.

(f/7.1, 3s, ISO 100)

Kompozycja centralna to drugi bardzo powszechny sposób, często wykorzystywany do pokazania symetrii. Kiedyś był traktowany jako błąd początkujących fotografów, wynikający z braku wiedzy na temat trójpodziału.

(f/3.5, 1/125s, ISO 100)

Matematyka kryje się także w konstrukcjach obiektywów, które dzielimy na poszczególne rodzaje w zależności od przeznaczenia. Wyróżniamy szerokokątne, tele, makro, rybie oko
i potocznie zwany zoom uliczny (reporterski).
Ogniskowa decyduje o kącie widzenia obiektywu. Gdy używamy małej ogniskowej np. 14mm, pomieścimy więcej przedmiotów w kadrze niż używając dużej np. 80mm.Inaczej mówiąc: im większa ogniskowa, tym większy zoom.

Zasada 600 w astrofotografii to metoda obliczania najdłuższego możliwego czasu naświetlania, tak aby gwiazdy nie były poruszone.
Z racji tego, że Ziemia obraca się wokół Słońca, gwiazdy wykonują pozorny ruch po niebie, który może zostać zarejestrowany na zdjęciu.
Aby tego uniknąć, należy podzielić liczbę 600 przez używaną ogniskową:

Ogniskowa – 60mm
600 : 60 = 10

Czas naświetlania wynosi 10 sekund lub mniej.

Autor: SW

Bibliografia:
Trójkąt fotograficzny (grafika) – https://www.google.com/search?q=tr%C3%B3jk%C4%85t+fotograficzny&rlz=1C1MSIM_enPL767PL767&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjh5aDO07LiAhWLw4sKHcp-DGMQ_AUIDigB&biw=1920&bih=920#imgrc=QvR6MVr9DWxuVM:
Ogniskowe (grafika) – https://www.google.com/search?rlz=1C1MSIM_enPL767PL767&biw=1920&bih=920&tbm=isch&sa=1&ei=QRjnXKboG6OqrgSn5LrQBA&q=ogniskowa&oq=ogniskowa&gs_l=img.3..35i39j0l9.25445.27064..27200…0.0..0.124.1055.0j9……0….1..gws-wiz-img.Xr16CJnF23Q#imgrc=3uAdTnwVCmi00M:

Zdjęcia własnego autorstwa.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *