Tama artikkeli kasittelee kuvauslaitetta. Samannimisesta lehdesta kertoo
Kamera-lehti
.
Kameran objektiivi
Kamera
on kuvien tallentamiseen kaytettava laite. Sana itsessaan on peraisin latinasta,
camera obscura
– pimea huone, joka oli varhainen mekanismi kuvien heijastamiseen, jossa koko huone toimi samantapaisesti kuin nykyaikainen kamera, paitsi etta kuvaa ei voitu tallentaa.
Camera obscura oli alun perin pimennetty huone, jonka seinassa oli reika. Reiasta tuleva valo ja heijasti vastakkaiseen seinaan ylosalaisen kuvan ulkopuolisesta maailmasta. Kuvan tarkkuus riippui reian koosta ja vastakkaisen seinan etaisyydesta reiasta. Tama optinen ilmio tunnettiin jo ennen ajanlaskun alkua.
[1]
1500-luvulla taiteilijat hyodynsivat ilmiota apuvalineena. Heijastus koetettiin tallettaa piirtamalla tai maalaamalla se suoraan heijastuksen vastaanottavalle pinnalle. Kuvasta tuli kirkkaampi ja entista kayttokelpoisempi, kun 1600-luvulla reian paikalle keksittiin asentaa lasista hiottu linssi. Camera obscurasta alettiin rakentaa kannettavia versioita, joissa ei enaa tarvinnut menna "cameran" sisaan. Linssien ja peilien avulla kuvaa voitiin tarkentaa, siirtaa ja kaantaa, niin etta se voitiin piirtaa lapi suoraan kameralaatikon pinnalla olevalta lasilevylta. 1700-luvulla camera obscura oli niin kehittynyt, etta monet taiteilijat kayttivat sita saannollisesti apukeinona nakymien ja henkiloiden "ikuistamiseen".
[1]
1700-luvun alkupuolella Saksalainen tiedemies Johann Heinrich Schulze huomasi kokeita tehdessaan, etta tietyt hopeayhdisteet muuttuvat valolle altistuessaan. Schulzen havaitsemaa ilmiota ei kuitenkaan tuolloin osattu ajatuksellisesti yhdistaa camera obscuraan. Ensimmainen, joka kokeili camera obscuran piirtaman kuvan tallentamista Schulzen havaitsemaa ilmiota hyodyntaen, oli englantilainen kemisti Thomas Wedgwood. Wedgwood sai tallennettua kuvia tekniikalla, mutta kuvia saattoi katsella vain hamarassa, koska paivanvalo tuhosi ne.
[1]
Vuonna 1816 ranskalainen keksija Joseph Nicephore Niepce ryhtyi tekemaan kokeita valoherkilla materiaaleilla ja camera obscuralla. Niepcen ensimmaiset kokeilut epaonnistuivat, koska hanen kuvansa haalistuivat valossa. Vuonna 1826 Niepcen ottama valokuva on sailynyt tahan paivaan saakka, ja sita pidetaan maailman ensimmaisena onnistuneena valokuvana. Niepce otti kuvan ikkunasta Le Grasissa kayttaen camera obscuraa ja oljykasiteltya, bitumilla pinnoitettua tinalevya. Kun levy huuhdeltiin laventelioljylla, auringonvalosta kovettunut osa, itse kuva, jai jaljelle. Kuvan valottaminen kesti kahdeksan tuntia, minka vuoksi aurinko paistaa kuvassa molemmista suunnista. Niepcen kehittama menetelma valokuvan luomiseksi on nimeltaan heliografia. Han kehitti keksintoaan taiteilija Louis Daguerren kanssa kuolemaansa 1833 saakka.
[1]
Louis Daguerre kehitteli Niepcen tutkimusten pohjalta menetelman nimelta dagerrotypia. Daguerren kayttama valoherkka hopeapinnoitteinen levy oli aikaisempia materiaaleja nopeampi valottumaan. Dagerrotypiassa kuva kehitetaan elohopeahoyrylla ja kiinnitetaan suolaliuoksella. Dagerrotypiakuvat ovat kosketusherkkia, minka vuoksi ne sailotaan yleensa lasikantiseen koteloon, joka on taytetty suojakaasulla hapettumisen estamiseksi. Vaikka Daguerren menetelma mahdollisti aiempaa nopeammat valotusajat, kuvauskohteen taytyi yha pysya liikkumatta useita minuutteja. Ranskan tiedeakatemia osti oikeudet keksintoon ja vapautti sen koko maailman kayttoon. Sopimuksen mukaan Louis Daguerre ja Niepcen poika saivat palkkioikseen valtionelakkeet. Daguerren keksinto levisi nopeasti ympari maailmaa, etenkin Manner-Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Japanissa dagerrotyyppeja tuotettiin runsaasti.
[1]
Henrik Cajander otti Suomen ensimmaisen dagerrotyypin vuonna 1842 Turussa. 1850-luvulla Suomen kaikissa suurimmissa kaupungeissa toimi ammattivalokuvaajia. Suomessa kansallismaisemat, seka muotokuvat olivat erityisen suosittu valokuvan aihe 1800-luvulla.
[1]
Saman aikaisesti Daguerren kanssa omaa valokuvauksen tekniikkaa kehitteli brittilainen William Henry Fox Talbot. Merkittavin uutuus tekniikassa oli se, etta se tuotti savyjen suhteen kaanteisen kuvan eli
negatiivikuvan
, josta voitiin vedostaa lopullisia positiivikuvia, kalotyyppeja. 1850-luvulla Frederick Scott Archer kehitteli eteenpain Talbotin tekniikkaa. Archerin negatiivi oli paperin sijaan lasia, jonka paalle valettiin valoherkkaa emulsiota. Lasi mahdollisti entista tarkempien kuvien ottamisen. Lasilevya kayttavista valokuvaustekniikoista tuli pian dagerrotypiaa suositumpia. Vuonna 1872 esitellyt kuivalevyt helpottivat entisestaan kuvausprosessia. Lasilevyille otettiin kuvia yleisesti toiseen
maailmansotaan asti, vaikka markkinoille tuli pian uusi keksinto, valoherkka filmi.
[1]
Vuonna 1888
Kodak
toi markkinoille
rullafilmin
ja sille sopivan kameran nimella
Kodak no.1
. Varsinainen markkinamenestyja oli Kodakin lapsille tarkoitettu
Kodak Brownie
-laatikkokamera. Kamerassa ei ollut saatoja ja filmin taustalla oli suojapaperi, jonka vuoksi filmi voitiin vaihtaa valossa.
Jokainen kamera on periaatteessa
camera obscura
eli pimea huone. Kamera on valotiivis kotelo, jonka seinamassa on objektiivin ja sulkimen peittama aukko. Kuvatessa
valo
paasee sisaan ja vastapaiselle seinamalle piirtyy kuva kuvauksen kohteesta. Jotta kuva onnistuisi, valonherkan materiaalin tai kuvakennon pitaa valottua oikein. Valotusta saadellaan suljinajalla, objektiivin himmentimella (
aukolla
) ja valonherkan materiaalin tai kennon herkkyysasetuksella. Aiemmin valokuvaajan piti manuaalisesti laskea oikea aukko-aika-arvo herkkyyden mukaan. Nykyaan valotusta saadellaan mikroprosessorilla.
Etsin on kamerassa oleva pieni aukko jota vasten silma pannaan kuvan rajaamista ja kameran suuntaamista varten. Etsin voi olla muusta optiikasta erillinen optinen tahtain tai se voi nayttaa kuvaa joka tulee varsinaisen kuvausoptiikan lapi. Useissa digitaalisissa kameroissa (kts.
peilittomat jarjestelmakamerat
) on elektroninen etsin, jonka kuva muodostetaan sahkoisesti kameran kennon tuottaman kuvan pohjalta.
Suljin
on mekaaninen osa, joka saatelee valon paasya
filmille
tai valoherkalle kennolle. Ensimmaisissa kameroissa sulkimen virkaa hoiti objektiivinsuojus, jonka valokuvaaja otti kasin pois valotuksen alussa ja laittoi takaisin valotuksen lopussa. Nykyisissa kameroissa on joko keskussuljin tai verhosuljin.
Keskussulkimessa on metallilevyja objektiivin himmennintasossa (eli
linssien
valissa). Sulkimen auetessa nama siirtyvat valon edesta pois. Yleensa suljin koostuu joukosta lamelleja, jotka siirtyvat sateittaisesti ulospain optisesta akselista. Keskussulkimen lyhin valotusaika on tyypillisesti 1/500 s ja suurin etu muihin suljintyyppeihin se, etta
salamatasmays
toimii kaikilla valotusajoilla. Studiokamerat on tasta syysta varustettu lahes aina keskussulkimella. Keskussuljin on rakennettava jokaiseen objektiiviin erikseen, mika tietysti aiheuttaa kustannuksia.
Verhosulkimessa valotuksen maaraa filmi- tai kuvastason edessa kulkeva rako. Rako muodostetaan kahden verhon valiin (verho voi olla metallia tai kangasta). Raon suuruutta muuttamalla voidaan valotusaikaa saataa. Yleensa verhon liikkumisnopeus on vakio. Pitkat ajat muodostetaan siirtamalla ensimmainen verho auki, odottamalla tarvittava aika ja lopettamalla valotus siirtamalla toinen verho kuvastason eteen. Jos verhon liikkumisnopeus kuvatason editse on 1/100 s, niin valotusaika 1/125 s muodostetaan avaamalla verho 80 %:n leveydelta. Valotusaika 1/1000 s muodostetaan avaamalla verho 10 %:n leveydelta eli kinofilmilla raon suuruus on 3,6 mm, jos verho liikkuu vaakasuuntaan, ja 2,4 mm, jos verho liikkuu pystysuuntaan. Pystysuuntaan liike on lyhyempi kuin vaakasuuntaan, joten verhon kulkuaika voidaan tehda vaakasuuntaa lyhyemmaksi. Lyhyin salamatasmaysaika on verhon liikeaika kuvaksen ohi, koska salaman leimahdushetkella sulkimen on oltava kokonaan auki.
Lyhyinta valotusaikaa rajoittaa se, kuinka kapeaksi verhojen vali voidaan tehda sailyttamalla kuitenkin tarpeellinen tarkkuus. Tyypillisesti verhosulkimen lyhyin valotusaika on 1/4000 s, mutta markkinoilla on nopeamminkin toimivia sulkimia.
Verhosulkimen suurin etu on, etta kuvataso voidaan peittaa objektiivin vaihdon ajaksi. Tasta syysta verhosuljin on lahes kaikissa pienkoon
jarjestelmakameroissa
. Verhosulkimen suurin haitta on se, etta lyhyin salamatasmaysaika on luokkaa 1/250 s tai pidempi.
Kuvaa otettaessa suljin aukeaa kuvaajan tai kameran automatiikan maaraamaksi ajaksi ja kokoisena. Kun himmentimen aukko saatelee filmin saamaa valon maaraa valotuksen aikana, niin
suljinaika
saatelee aikaa jona valo paasee
filmille
. Esimerkiksi pimeissa olosuhteissa sulkimen nopeuden pitaisi olla hitaampi tai aukon suurempi, jotta filmi kykenisi tallentamaan tilanteen vahaisen valon.
Kameran
objektiivi
piirtaa kuvan halutun kokoisena ja teravana valoherkalle pinnalle (filmi tai valokenno). Nykyaikaisissa kameroissa
kiinteapolttovalinen objektiivi
on usein korvattu vaihtuvapolttovalisella zoom-objektiivilla, jolla polttovali ja kohteen kuvautuminen voidaan saataa sopivaksi liikkumatta lahemmas kohdetta tai kohteesta poispain.
Objektiivi koostuu yleensa useiden linssien muodostamista linssiryhmista. Linssiryhmaan kuuluu seka kuperia etta koveria linsseja, ja erilaisten linssien tarkoituksena on kumota toistensa kuvaan aiheuttamia virheita. Koska eri varit eli valon eri aallonpituudet tarkentuvat hieman eri tasolle, tarvitaan ryhma linsseja, joiden avulla eri aallonpituudet saadaan tarkentumaan samalle tasolle (polttotasolle). Muuten tuloksena olisi epaterava kuva, jossa eri varit eivat osuisi samalle kohdalle.
Jarjestelmakameroihin
on saatavilla paljon erilaisia objektiiveja eri polttovaleilla ja valovoimakkuuksilla varustettuna. Objektiivi voi olla myos
Zoom-objektiivi
, jolloin polttovalia pystyy saatamaan kuvauskohteen mukaan. Ns. hybridikameroissa eli puolijarjestelmakameroissa on yleensa melko pitkalla polttovalilla varustettu kiintea objektiivi. Kompaktikameroiden polttovali on huomattavasti lyhyempi.
Normaaliobjektiivin
polttovali vastaa suunnilleen filmiruudun tai kennon lavistajan mittaa. Esimerkiksi 35 mm kinofilmikamerassa normaaliobjektiivin polttovali on noin 50 mm. Tata pienemmalla polttovalilla varustettuja objektiiveja kutsutaan
laajakulmaobjektiiveiksi
ja suuremmalla polttovalilla varustettuja objektiiveja
teleobjektiiveiksi
. Laajakulmaobjektiivia kaytetaan kuvattaessa laajoja nakymia tai esimerkiksi ahtaissa sisatiloissa.
Kauko-objektiivi
saadaan lahikuvia kaukana sijaitsevista kohteista.
Himmennin
on objektiivin yhteyteen rakennettu, lapimitaltaan yleensa saadettava aukko, jonka kautta valon on kuljettava. Himmentimen aukon kokoa muuttamalla voidaan saataa filmille tai kuvakennolle paasevan valon maaraa. Himmentimen aukon suhteellinen koko vaikuttaa myos
syvyysteravyyteen
niin, etta pienemmalla aukolla saavutetaan suurempi syvyysteravyysalue.
Himmentimen aukon koko ilmaistaan yleensa suhdelukuna, joka ilmaisee aukon halkaisijan suhteessa objektiivin polttovaliin. Esim. himmentimen arvolla 2.8 aukon halkaisija on 1/2,8 polttovalista. Aukon todellisen lapimitan kasvaessa sen numeroarvo siis pienenee: aukko 2 paastaa lavitseen enemman valoa kuin aukko 16.
Analogiset kamerat tallentavat valon valokuvafilmille.
Video
- ja
digitaalikamerat
kayttavat elektroniikkaa, yleensa
CCD-kennoa
, kaappaamaan kuvia, jotka voidaan myohemmin siirtaa esimerkiksi tietokoneelle.
Kameroita, jotka tallentavat useita kuvia sarjana, kutsutaan
elokuvakameroiksi
, yksittaisille kuville suunniteltuja kutsutaan still-kameroiksi. Naiden kategorioiden rajat kuitenkin hamartyvat, kun tavallisilla kameroilla otettuja otoksia kaytetaan liikkeen kuvaamiseen erikoistehostetyossa. Nykyaikaiset digitaalikamerat pystyvat usein tekemaan pienen vaihdoksen yksittaiskuva- ja elokuvamoodien valilla.
- Elokuvakamera
tallentaa kuvia nopeassa tahdissa, mahdollistaen liikkuvan kuvan kuvauksen.
- Filmikamera
tallentaa kuvan valoherkalle filmille.
- Lampokamera
kuvaa kohteen lahettamaa
infrapunasateilya
.
- Neulanreikakamera
kuvaa ilman objektiivia pienen reian lapi syvateravia kuvia
- Panoraamakamera
kuvaa laajakuvakulmaisen nakyman (n. 110-360°)
- Videokamera
tallentaa liikkuvaa kuvaa elektronisesti valoherkan kennon avulla.
- Valokuvakamera
tallentaa liikkumattoman kuvan.
- Valvontakamera
kuvaa tapahtumia ja lahettaa ne toiseen nayttopaatteeseen tai tallentaa ne.
- Viemarikamera
on viemareiden kuvaamiseen tarkoitettu kamera, jolla voidaan kuvata putkistoja.
- Pikakamera
tulostaa kuvat valittomasti.
- Jarjestelmakameran
osia voi vaihtaa tarpeen mukaan.
- Verkkokamera
on kamera, jolla ihmiset nakevat toisensa verkon kautta.
- Digitaalikamera
tallentaa kuvan valoherkan kennon avulla digitaaliseen muistiin, yleensa muistikortille. Matkapuhelimien kamerat ovat digitaalisia ns. kannykkakameroita.
- May, Alex:
Digitaalinen valokuvaus
. Pagina, 2000.
- Molsa, Pekka:
Digitaalinen valokuvaus on
. Helsingin yliopisto, 2007.
- Punkari, Pekka:
Digifotokoulu
. Docendo, 2006.
ISBN 951-846-232-1
.
- Viljanen Jarkko, Karhula Matti & Miettinen Petri:
Digikuvan peruskirja
. Jyvaskyla: Docendo, 2006.
ISBN 951-846-182-1
.
Commons
Commons