Tek.no

Guide

Slik virker et kamera

Hva skjer egentlig når du trykker utløserknappen på kameraet?

Shutterstock/scyther5
24 Nov 2014 18:00

Å male med lys

Moderne kameraer består av mye teknologi stappet inn i en liten boks, men hvordan fungerer det egentlig? Hva er det som skiller et kamera i dag fra et 80-100 år gammelt kamera? Er der noen likheter?

Vi kikker nærmere på prosessen fra du trykker inn utløserknappen til du får opp et bilde på skjermen.

Å male med lys

La oss snakke om det grunnleggende først. For å produsere et bilde, er det egentlig ikke mye vi trenger: En lystett boks, et opplyst motiv og et lite hull er nok til å projisere motivet på motsatt ende av boksen, hvor det så kan resultere i et bilde dersom lyset treffer på en lysfølsom overflate.

Så enkelt er grunnprinsippet bak kameraet altså. Du har et motiv – som er synlig fordi det er omringet av lys, en åpning som slipper lyset igjennom og en flate som registrerer lyset som slippes inn. «Fotografi» er da også avledet av ordene for lys og tegning. Maling med lys, kort og godt. Ikke noe lys, ikke noe bilde.

Kameraene klarer seg med stadig mindre lys
Sonys nye bildebrikke kan (nesten) se i mørket»

Hvor mye lys?

Om vi skal avansere litt, må vi se på hvor mye lys vi slipper inn til «filmen» vår. Det er tre faktorer som avgjør dette:

Blenderåpning: denne angir størrelsen på åpningen lyset kommer igjennom. Det er litt lite intuitivt, men jo større tall, dess mindre er åpningen. Blenderåpning oppgis i f-trinn, som for eksempel f/1.8 eller f/22.

Lukkertid: hvor lenge åpningen holdes åpen har også en innvirkning på hvor mye lys som slipper inn. Typisk kan vi si at jo mindre lys det er på motivet, dess lengre tid må vi la kameraet «eksponere» motivet.

ISO-verdi: hvor mye lys som fanges opp av «filmen» – eller bildebrikken i digitalkameraverdenen – kommer også an på hvor følsom denne er. Jo høyere ISO-verdi, dess mindre lys er nødvendig for å oppnå et bilde, men det er en løsning som innebærer kompromiss når det kommer til bildekvalitet.

I filmens dager ga filmer med høy ISO-verdi mer kornete bilder, og dermed mindre detaljer. Slik er det i grove trekk for bildebrikken også. Jo høyere ISO-verdi, dess mer «støy» i form av stadig mer «grøt». Detaljer og farger forsvinner, og går man langt nok er resultatet ikke brukbart til noe.

Bildebrikkenes inntog

Enn så lenge har vi vært inne på grunnprinsipper som er felles både for analoge kameraer og digitale. Men der hvor de analoge kameraene har en lysfølsom film som bildet ender opp på, er de digitale kameraene utstyrt med en bildebrikke som leser av lyset og omformer lys til digitale bilder.

På mange måter kan bildebrikken sies å være den viktigste komponenten i digitalkameraet. Grovt regnet: Jo større brikke, jo mer detaljer kan fanges inn og jo bedre blir bildekvaliteten.

Det er også på bildebrikkefronten det nå stadig skjer nye, svært spennende ting. Bildebrikkene blir stadig mer følsomme.

Hva skjer i bildebrikken når du trykker inn utløserknappen?

Et bilde tas som regel i løpet av brøkdelen av et sekund. Det er den tiden det tar fra lukkeren åpner seg når utløserknappen trykkes ned til bildebrikken har mottatt nok lys til at det blir et bilde ut av det.

En bildebrikke – og disse er som regel enten en CCD-brikke eller en CMOS-brikke – omformer det analoge lyset til elektriske impulser. Brikkene består av enkeltceller og det er disse cellene som fanger lyset i form av elektriske impulser. Impulsene blir så, enkelt forklart, omformet til digitale signaler.

Fordeler og ulemper

Akkurat hvordan bildebrikkene fanger lyset er heller ikke helt vilkårlig. En CCD-brikke er avhengig av en brikke som prosesserer resultatet i tillegg, mens en CMOS-brikke kan kombineres med en prosessor i ett. CCD-brikken er istand til å lagre lysinformasjonen i hver piksel frem til hele bildet er lest av og leser hele bildet i ett. En CMOS-brikke lagrer ikke informasjon i pikslene i det hele tatt, men leser av bildet linje for linje.

En CMOS-brikke krever typisk mindre strøm og er vanligvis kjappere enn en CCD-brikke nettopp fordi den laster av informasjon linje for linje. Med andre ord, veldig kjekt for plasskrevende mindre kameraer, slik som i mobiltelefoner.

Likevel har en CMOS-brikke også ulemper, som for eksempel en potensielt problem med «rullende» lukker. Fordi CMOS-brikken registrerer bildet linje for linje, vil den kunne gi litt pussige resultater hvis motivet beveger seg veldig fort. Dette problemet har ikke CCD-brikken.

Heng med til neste side, hvor vi kikker litt nærmere på nymotens kamerainnmat »