Jeden Herbst, wenn ich die goldenen Ginkgoblätter sehe, hole ich mein Handy heraus, um Fotos zu machen. Egal, wie viele Winkel ich ändere, auf meinem Telefon bleiben nur einige mittelmäßige Fotos übrig. Liegt es daran, dass mir das Talent zum Fotografieren fehlt? Später bin ich noch oft in diese Situation geraten. Als ich einen Flecken Löwenzahn auf dem Gras sah, nahm ich mein Telefon und machte ein mittelmäßiges Foto. Als ich im Frühling die Pfirsichblüten blühen sah, nahm ich mein Telefon und machte ein weiteres mittelmäßiges Foto. Warum sieht die schöne Landschaft, die wir mit unseren Augen wahrnehmen, auf Fotos nicht so gut aus? Liegt das Problem an der Kamera? Nach langem Nachdenken wurde mir klar, dass die Wurzel des Problems darin liegt: Was ich sehe, ist nicht das, was die Kamera aufnimmt. Copyright Bild, keine Erlaubnis zum Nachdruck 01 Kameras und die Landschaft, die wir „sehen“ Warum ist es anders? Wenn Sie eine schöne Landschaft sehen, schalten Sie Ihre Kamera ein, drücken Sie den Auslöser und die Aufnahme ist abgeschlossen. Dabei erfasst der Kamerasensor die Szeneninformationen und wandelt diese anschließend zur Speicherung in digitale Signale um. Die von der Kamera „gesehene“ Szene und das auf dem Bildschirm angezeigte Foto stimmen überein und verfügen über eindeutige Daten zum Vergleich. Bildquelle: Wikipedia Allerdings sind die Ergebnisse bei der Beobachtung derselben Szene durch das menschliche Auge und durch die Kamera sehr unterschiedlich, und genau hier liegt das Problem. Auch Kameras sind in gewissem Maße bionische Werke und ihr Abbildungsmechanismus entspricht in der Regel dem des menschlichen Auges. Die Linse des menschlichen Auges kann Licht brechen, ebenso wie das Kameraobjektiv. Die Pupille kann sich ausdehnen und zusammenziehen, um die in das Auge einfallende Lichtmenge zu steuern. Auch die Blende in der Kamera kann sich ausdehnen und zusammenziehen, um die einfallende Lichtmenge zu steuern. Die Sehnervenzellen auf der Netzhaut wandeln Lichtsignale in elektrische Signale um und übertragen diese an das Gehirn. Auch die lichtempfindlichen Elemente moderner Digitalkameras wandeln Licht in elektrische Signale um und übertragen diese Signale dann an den Prozessor. Die Abbildungsprinzipien sind im Allgemeinen ähnlich, die Abbildungseffekte sind jedoch sehr unterschiedlich. 02 Das binokulare Sehen unterscheidet sich von der Bildgebung mit einer einzelnen Kamera Es besteht ein Unterschied zwischen den Szenen, die von den beiden menschlichen Augen wahrgenommen werden (Sie können diesen Unterschied durch abwechselndes Blinzeln erleben). Das Gehirn verwendet die von den beiden menschlichen Augen wahrgenommenen Szenen, um eine dreidimensionale Welt zu „erschaffen“, während das von der Kamera aufgenommene Bild ein zweidimensionales Bild ist. Schließen Sie nun ein Auge und strecken Sie die Zeigefinger Ihrer linken und rechten Hand aus. Mit nur einem Auge ist es schwierig, die Positionsbeziehung der beiden zu bestimmen. Dasselbe gilt für mit einer Kamera aufgenommene Bilder. Die räumliche Beziehung der Objekte ist auf dem Bild nicht so deutlich zu erkennen. Auch beim Betrachten von Fotos fühlt es sich sehr „dünn“ an. Welcher Stift ist Ihrer Meinung nach näher an der Kamera? Die Antwort finden Sie im Bild unten. Karte: Gesalzener Fisch im Meer Die Technologie zur Beseitigung dieser Ungleichheit ist bereits vorhanden, wird jedoch noch nicht weithin eingesetzt. Auf der Bildaufzeichnungsseite gibt es Geräte, die Bilder aufzeichnen, indem sie die Perspektive des menschlichen Auges nachahmen. Sie verfügen häufig über zwei Linsen, wobei der Abstand zwischen den Linsen etwa dem Abstand zwischen den menschlichen Augen entspricht, und werden verwendet, um Bilder aufzunehmen, die dem ähneln, was das linke bzw. rechte Auge einer Person sieht. Mit diesen Geräten können 3D-Filme gedreht werden. Bildquelle: Wikipedia Auf der Bildanzeigeseite gibt es derzeit kein tragbares stereoskopisches Bildanzeigegerät mit bloßem Auge. Um im Kino dreidimensionale Szenen sehen zu können, müssen die Zuschauer eine spezielle 3D-Brille (mit polarisierten Gläsern) tragen. Dies stellt besondere Anforderungen an die Projektionstechnik und die Brille. Wenn Sie zu irgendeinem Zeitpunkt in Ihrem Leben stereoskopische Bilder betrachten möchten, benötigen Sie auch die Hilfe der „Lichtfeld-Display-Technologie“. Diese Technologie kann zwei Bilder separat an Ihre Augen senden, ohne dass Sie eine Brille tragen müssen. Das konkrete Prinzip ist ziemlich kompliziert, deshalb werde ich hier nicht näher darauf eingehen. Kurz gesagt: Aus Kostengründen und aufgrund der Gerätegröße ist diese Anzeigetechnologie nicht weit verbreitet. 03 Verschiedene seitliche Bereiche klarer Abbildung Das menschliche Auge kann einen weiten Bereich beobachten. Das Sichtfeld eines einzelnen Auges beträgt etwa 150°, das Sichtfeld beider Augen kann 200° erreichen. Allerdings ist der Bereich, in dem eine klare Abbildung erreicht werden kann, sehr klein und beträgt nur wenige Grad. Sie, die diesen Artikel lesen, können höchstens zehn Wörter deutlich erkennen. Sie glauben es nicht? Versuchen wir es doch einmal: starren wir auf ein beliebiges Wort und spüren dann, wie viele andere klare Wörter es darum herum gibt. An dieser Stelle könnte sich jemand fragen, warum es dann das Sprichwort „Lesen Sie zehn Zeilen auf einen Blick“ gibt? Dabei handelt es sich um die schnelle Bewegung der Augäpfel, wobei ein enges und klares Sichtfeld genutzt wird, um Szenen an verschiedenen Orten rasch abzusuchen. Dies ist bei Kameras nicht der Fall. Objekte, die sich im gleichen Abstand zur Kamera, aber in unterschiedlichen Richtungen befinden, können alle klar abgebildet werden. Generell liegt das Sichtfeld der Kameras von Mobiltelefonen meist zwischen 40° und 120° und die aufgenommenen Bilder sind aus allen Winkeln klar. Karte: Gesalzener Fisch im Meer Aus Sicht der Kameraausrüstung wäre es großartig, klare Bilder von jeder Position aufzunehmen, aber aus fotografischer Sicht ist dies möglicherweise nicht der Fall. Wenn Menschen eine schöne Landschaft genießen, liegt der schöne Teil der Landschaft oft im klaren Abbildungsbereich, während die unordentlichen Nebenelemente nicht im klaren Abbildungsbereich liegen und zu unscharfen Nebenszenen werden. Unsere Augen werden von einer schönen Landschaft angezogen, und in unseren Augen ist alles um die Landschaft herum verschwommen und vermittelt ein geringes Existenzgefühl. Wenn Sie zu diesem Zeitpunkt viele Fotos mit Ihrem Mobiltelefon aufnehmen, werden Sie beim Durchsehen oft den Eindruck haben, dass die Fotos sehr durchschnittlich sind, da die unordentliche Landschaft in der Umgebung auf den Fotos sehr deutlich wird und eine starke Präsenz hat. 04 Unterschiedliche vertikale Abstände für klare Abbildung Wir haben die „horizontalen“ Abbildungseigenschaften von Kameras und menschlichen Augen bereits besprochen. Ihre vertikalen Abbildungseigenschaften sind tatsächlich ziemlich unterschiedlich. Im Allgemeinen wird die vertikale Abbildungseigenschaft als „Schärfentiefe“ bezeichnet. Damit ist die räumliche Tiefe gemeint, in der die Kamera beim Aufnehmen von Bildern klare Bilder erzeugen kann. Nehmen Sie mit Ihrem Mobiltelefon eine Szene aus zwei Metern Entfernung auf. Objekte im Bereich von einem Meter vor der Szene bis zu vier Metern hinter der Szene sind auf dem Foto alle klar zu sehen, was bedeutet, dass die räumliche Tiefe (Schärfentiefe) der klaren Abbildung 5 Meter beträgt (die Schärfentiefe von Kameras mit unterschiedlichen Parametern ist unterschiedlich). Ebenso verfügt das menschliche Auge bei der Beobachtung der Außenwelt über eine Reihe klarer Bilder. Wenn das menschliche Auge auf ein Objekt 25 cm vor ihm blickt, beträgt die Tiefe des klar erkennbaren Raums 23,6–26,6 cm (die Schärfentiefe beträgt 3 cm und variiert je nach Person und Lichtverhältnissen). Das menschliche Auge verfügt bei der Beobachtung von Objekten in unterschiedlichen Entfernungen über unterschiedliche Tiefenschärfebereiche. Bei der Beobachtung aus der Nähe ist die Schärfentiefe sehr gering, bei der Beobachtung aus der Ferne ist die Schärfentiefe relativ groß. Die Schärfentiefe einer Kamera hängt nicht nur von der Entfernung des fotografierten Objekts ab, sondern auch von Parametern wie Brennweite und Blendenwert des Kameraobjektivs. Bildquelle: Wikipedia Wenn die Schärfentiefe des Auges des Betrachters von der Schärfentiefe der Aufnahmeausrüstung abweicht, entsteht ein Unterschied zwischen dem vom menschlichen Auge wahrgenommenen Bild und dem durch die Fotografie aufgenommenen Bild. Diese Unterschiede können dazu führen, dass ein Foto gewöhnlich aussieht oder dass es erstaunlicher wirkt. Die spezielle Struktur der Handykamera führt dazu, dass ihre Schärfentiefe relativ groß ist und die vertikale Entfernung für eine klare Abbildung sehr groß ist. Mobiltelefonhersteller verwenden häufig Bildverarbeitungstechnologien, um den Effekt einer geringen Tiefenschärfe zu imitieren – das Motiv ist klar und der Hintergrund unscharf, wodurch die Fotos schöner aussehen. 05 Sehen Sie die Welt aus der „Perspektive“ der Kamera Machen Sie bessere Fotos Aktuelle Mobiltelefone sind mit drei oder mehr Kamerasystemen ausgestattet (jedes System hat eine andere Brennweite und kann einen anderen Szenenbereich erfassen) und die von verschiedenen Systemen aufgenommenen Fotos haben auch ihre eigenen Merkmale. Wählen Sie für unterschiedliche Szenen unterschiedliche Kameras. Verwenden Sie eine Weitwinkelkamera (mit großem Sichtfeld), um großartige Szenen einzufangen, und eine Telekamera (mit relativ kleinem Sichtfeld), um die Schönheit der Umgebung einzufangen. Karte: Gesalzener Fisch im Meer Markieren Sie das Motiv im Bildsichtfeld so gut wie möglich. Durch die Verwendung einer Kamera mit geringer Schärfentiefe (je länger die Brennweite, desto näher an der Szene und je größer die Blende, desto geringer die Schärfentiefe) können Hintergrundstörungen außerhalb des Motivs wirksam reduziert werden. Sobald Sie die Bildeigenschaften der Kamera verstehen, wird Ihnen das Fotografieren leichter fallen. Abschließend hoffe ich, dass jeder, nachdem er diese Dinge gelernt hat, in diesem schönen Herbst wundervolle Fotos machen kann! Produziert von | Wissenschaftspopularisierung China Autor: Gesalzener Fisch im Meer Produzent|China Science Expo Eingereicht von: Computer Information Network Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften Das Titelbild und die Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Bibliothek Die Vervielfältigung von Bildinhalten ist nicht gestattet |
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