หลักการทำงาน ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ Digital Single Lens Reflex ; Camera

ลักษณะการทำงานของกล้องถ่ายภาพ หลักการทำงานพื้นฐานของกล้องถ่ายภาพ คือ การที่แสงสะท้อนจากวัตถุ เดินทางเป็นเส้นตรงผ่านช่องเล็กๆที่กล่องสี่เหลี่ยม เกิดภาพของวัตถุบนฉากรองรับด้านตรงกันข้ามเป็นภาพหัวกลับ อันเป็นหลักการของการสร้างกล้องรูเข็มในสมัยโบราณ

ลักษณะการทำงานของกล้องถ่ายภาพ การทำงานของกล้องถ่ายภาพมีลักษณะคล้ายกับดวงตาของคนเราหลายประการคือ * ทั้งดวงตาและกล้องถ่ายภาพมีเลนส์ทำหน้าที่หักเหแสงไปปรากฏที่ฉากหลัง * ดวงตามีม่านตา (Iris) สำหรับปรับขนาดให้แสงผ่านเข้าไปในดวงตาแตกต่างกันไป * กล้องถ่ายภาพมีไดอะแฟรม (Diaphragm) สำหรับปรับขนาดรูรับแสง (Aperture)

การทำงานของกล้องถ่ายภาพแบบสะท้อนภาพเลนส์เดี่ยว 35 มม. เลนส์ (Lens) รูรับแสง(APERTURE) Image Sensor (CCD/CMOS) Analog-to-Digital Converter

* ทั้งดวงตาและกล้องถ่ายภาพมีกลไกสำหรับปิด – เปิดให้แสงผ่านได้เหมือนกัน คือ ดวงตาควบคุมด้วยหนังตา(eyelid) แต่กล้องถ่ายภาพควบคุมด้วยม่านชัตเตอร์ (shutter) * ฉากรับภาพในดวงตาประกอบด้วยเส้นประสาท ที่ไวต่อแสง เรียกว่า เรตินา (Retina) เมื่อรับภาพแล้วจะมีประสาทเชื่อมโยงไปยังส่วนที่รับรู้เกี่ยวกับการมองเห็น ส่วนในกล้องถ่ายภาพนั้นฉากรับภาพก็คือฟิล์มหรือ Image sensor ซึ่งเป็นวัสดุไวแสงนั่นเอง =

หลักการในการรับแสงของดวงตากับกล้องถ่ายภาพ 1. ดวงตาปรับรูม่านตาให้รับแสงมากหรือน้อยได้โดยอัตโนมัติโดยในห้องที่มืด ม่านตา (Iris) จะขยายกว้างขึ้นเพื่อให้แสงเข้าไปได้มากเท่าที่จะทำได้ ส่วนในที่ที่มีแสงมากม่านตาจะป้องกันแสงให้ผ่านเข้าไปได้น้อยลง 2. ดวงตาของมนุษย์ สามารถเลือกรับรู้สิ่งต่างๆที่สำคัญเพียงส่วนเดียว ตรงข้ามกับกล้องถ่ายภาพที่ไม่สามารถเลือกบันทึกรายละเอียดเฉพาะส่วนได้

ส่วนประกอบของดวงตากับกล้องถ่ายภาพที่ทำหน้าที่คล้ายกัน แก้วตา (Lens) เลนส์ (Lens) ทำหน้าที่หักเหแสงไปปรากฏที่ฉากหลัง ม่านตา (Iris) ไดอะแฟรม (Diaphragm) ปรับขนาดให้แสงผ่านเข้าไปในดวงตาหรือกล้องได้แตกต่างกันไป รูม่านตา (Pupil) รูรับแสง (Aperture) รูที่ปล่อยให้แสงผ่านเข้าไปในดวงตาหรือกล้อง หนังตา (eyelid) ม่านชัตเตอร์ (shutter) กลไกสำหรับปิด-เปิดให้แสงผ่านได้เหมือนกัน ฉากรับภาพ (Retina) ฟิล์ม(Film) วัสดุไวแสง ฉากรับภาพ สามารถเลือกรับรู้สิ่งต่างๆที่สำคัญเพียงส่วนเดียว ไม่สามารถเลือกบันทึกรายละเอียดเฉพาะส่วนได้

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ 1. ตัวกล้อง (Camera body) ตัวกล้องจะทำหน้าที่เป็นห้องมืดป้องกันแสงสว่างไม่ให้เข้าไปและเป็นที่ติดตั้งชิ่นส่วนต่างๆ 2. เลนส์ (Lens) เป็นอุปกรณ์ที่ทำจากแก้วหรือพลาสติก ซึ่งอาจ จะเป็นเลนส์นูนอันเดียว หรือเป็นชุดก็ได้ เลนส์ทำหน้าที่หักเหแสงซึ่งสะท้อนจากวัตถุให้ไปตัดกันเกิดเป็นภาพจริงหัวกลับ บนระนาบของฟิล์ม เลนส์ที่ใช้มีมากมาย แบ่งตามความยาวโฟกัสซึ่งก็คือ ระยะจากเลนส์ถึงฟิล์ม เมื่อโฟกัสวัตถุที่ระยะไกลที่สุด (α อ่านว่า อินฟินิตี้) เลนส์ที่มีความยาวโฟกัสต่างกันจะให้มุมมอง ที่แตกต่างกันด้วย

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) 3. ไดอะแฟรม (Diaphragm) เป็นแผ่นโลหะสีดำเล็กๆหลายๆแผ่นประกอบกันติดตั้งอยู่ระหว่างชุดของเลนส์ทำหน้าที่ในการเปิด-ปิด ช่องตรงกลางที่เรียกว่า รูรับแสง (Aperture) โดยตัวเลขที่บอกค่าปริมาณแสงที่จะผ่านเข้าไปในกล้อง ซึ่งแสดงไว้ที่กระบอกเลนส์ เรียกว่า เอฟ-นัมเบอร์ (f/number) หรือ เอฟ-สต๊อป (f/stop) เอฟ-สต๊อป (f/stop) เรียงลำดับตามมาตรฐาน f/1.4,2,2.8,4,5.6,8,11,16,22,32

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) f/number = ความยาวโฟกัสของเลนส์ (focal length) เส้นผ่านศูนย์กลางรูรับแสง (diameter of aperture) ดังนั้น เอฟ-สต๊อปที่มีค่ามาก การเปิดเลนส์จะเล็ก และถ้าเอฟ-สต๊อป มีค่าน้อย การเปิดเลนส์จะกว้าง ระยะระหว่างตัวเลขที่แสดงค่าเอฟ-สต๊อป 2 ค่า เรียกว่า 1 สต๊อป และมีขนาดของรูรับแสงเปลี่ยนแปลงไป 1 เท่า เช่น f/16 กับ f/22 มีปริมาณแสงที่ผ่านเข้าไปกระทบฟิล์มลง1/2 เท่า

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) 4. ชัตเตอร์ (Shutter) เป็นกลไกอัตโนมัติที่เปิด-ปิด หน้ากล้อง ตามเวลาที่กำหนดไว้เพื่อให้แสงผ่านไปปรากฏบนฟิล์มในเวลาที่แตกต่างกัน ความเร็วชัตเตอร์ (Speed Shutter) คือ เวลาที่ฉายแสงลงบนฟิล์ม ชัตเตอร์ มี 2 ชนิด คือ 1. ชัตเตอร์ไดอะแฟรม พบในกล้อง compact มีความเร็วสูงสุด 1/500 วินาที 2. ชัตเตอร์ม่าน มีทั้งแบบผ้าและแบบโลหะสี่เหลี่ยมผืนผ้า พบในกล้อง สะท้อนภาพเลนส์เดี่ยว (SLR) มีความเร็วสูงสุด 1/4000 วินาที

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) ความเร็วชัตเตอร์ (Speed Shutter) เรียงลำดับตามมาตรฐาน B,1,2,4,8,15,30,60,125,250,500,1,000,2000,4000 (มีค่าเท่ากับ 1/... วินาที ระยะระหว่างแต่ละตัวเลขจะมีความเร็วเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า) 5. ช่องภาพ (View finder) เป็นฉากรับภาพที่ผู้ถ่ายมองดูวัตถุผ่านกล้อง เพื่อช่วยปรับโฟกัส องค์ประกอบของภาพ แสดงขนาดรูรับแสง และความเร็วชัตเตอร์

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) 6. เครื่องหาระยะชัด (Range finder) หรือการปรับโฟกัสของภาพ ผู้ถ่ายภาพต้องหมุนปรับวงแหวนที่กระบอกเลนส์จนภาพของวัตถุในช่องมองภาพชัดเจนมี 4 แบบ คือ 6.1 แบบ Spilt – image focusing ภาพจะถูกแบ่งออกเป็น 2 ส่วน ปรับวงแหวนเพื่อให้ภาพที่ถูกแบ่งต่อกันสนิทพอดี ก็จะได้ระยะโฟกัส 6.2 แบบ Superimpose – image focusing ภาพในช่องมองภาพจะเห็นเป็น 2 ภาพเหลื่อมกันอยู่จะต้องปรับให้ภาพซ้อนกันสนิทพอดี ก็จะได้ระยะโฟกัส

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) 6.3 Ground glass – image focusing ผู้ถ่ายภาพ จะมองเห็นภาพลักษณะเดียวกับที่ปรากฏบนฟิล์ม มีลักษณะเบลอจะต้องหมุนกระบอกเลนส์เพื่อให้ภาพคมชัดที่สุด ก็จะได้ระยะโฟกัส 6.4 แบบอื่นๆ 7. คานเลื่อนฟิล์ม (Film advance lever) ทำหน้าที่เลื่อนฟิล์มที่ถูกฉายแสงแล้วให้ออกไป (ปัจจุบันเป็นระบบ AUTO) 8. ปุ่มลั่นชัตเตอร์ (Shutter release button) มีกลไกในการทำให้ชัตเตอร์เปิด - ปิด

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) 9. วงแหวนหาโฟกัส (Focusing knob) บนวงแหวนของเลนส์ทุกตัวจะมีตัวเลขแสดงระยะชัดของกล้องกับวัตถุ มีหน่วยเป็นเมตร(m)และฟุต (f) 10. ตัวเลขบอกจำนวนภาพ (Film counter number) บอกจำนวนภาพที่ถูกถ่ายไปแล้ว 11. ปุ่มตั้งความไวแสงของฟิล์ม (Film speed dial)มีหน่วยเป็น ASA หรือ ISO (มีผลต่อภาพถ้าตั้งไม่ถูกต้อง) 12. ฐานเสียบแฟลช (Hot shoe) ช่องสำหรับเสียบฐานแฟลชเข้ากับกล้อง digital

ส่วนประกอบของกล้องถ่ายภาพ (ต่อ) 13. คานตั้งเวลาถ่ายด้วยตนเอง (Self timer lever) คานหมุนที่ติดตั้งอยู่บนตัวกล้อง ใช้ตั้งเวลาในการถ่ายภาพแบบหน่วงเวลาโดยหมุนคานจนสุดแล้วกดชัตเตอร์ จะมีเวลา 10-15 วินาที ก่อนชัตเตอร์จะทำงาน 14. อื่นๆ เช่น ฟิลเตอร์ ไฟแฟลช ขาตั้งกล้อง(Tripot) สายลั่นชัตเตอร์

Veiw finder = ช่องมองภาพ จอแสดงผล LCD

จอแสดงข้อมูล ดิจิตอล

Image Sensor full frame หรือ ff คือขนาดของเซ็นเซอร์รับภาพ (CCD ,CMOS) ขนาดเทียบเท่ากับขนาดของกล้องฟิลม์ 35mm กล้อง DSLR (Digital Single Lens Reflex) จะมีอยู่ 2 ประเภทคือ - กล้องตัวคุณ APS-C ขนาดเซ็นเซอร์เล็กกว่ากล้องฟิลม์ - กล้อง FF (Full Frame) ขนาดเซ็นเซอร์เต็มเฟรมเทียบเท่ากล้องฟิลม์ 35mm ส่วนกล้องที่เป็น FF ถ้าของ Canon ก็จะมี 5D ,5D mkII ,1Ds mkII ,1Ds mkIII ทาง Nikon ก็ D700 ,D3 Image Sensor คือ แผงวงจรที่ทำหน้ารับแสง ที่ผ่านม่านชัตเตอร์เข้ามา ทำให้เกิดกระบวนการ แปลสัญญาณแสงให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า(Photo electric)

Image Sensor (ต่อ) สำหรับ Nikon จะเป็นขนาด 1/1.5 , 1/1.6 สำหรับ Canon (1/1.3 ใน 1d Mk III) และ 1/2 สำหรับ Olympus โดย Image Sensor ที่เล็กกว่านั้น ฝรั่งมักจะเรียกว่า APS ซึ่งเอาชื่อมาจากชื่อฟิลม์อดีต ส่วนบ้านเราจะเรียกกันว่า กล้องตัวคูณ ซึ่งหมายถึงเลนส์ที่นำมาใช้กับกล้องพวกนี้ ระยะจะถูกคูณไปด้วยเช่น Lens 50mm จะกลายเป็น 75 mm สำหรับ Nikon และ 80 mm สำหรับ Canon ข้อดีของ Image Sensor ขนาดใหญ่  จะเก็บรายละเอียดได้มากกว่า คุมชัดลึกได้มากกว่าถ้าขนาด Pixel ของ Image sensor จำนวนสัญญาณรบกวนก็จะน้อยกว่า เพราะความหนาแน่นน้อยกว่า สำหรับการใช้ Full frame นั้น การถ่ายจะต้อง ประณีต มากกว่า APS เล็กน้อยครับ และเลนส์ที่ใช้ก็ต้องดีพอสมควรมิเช่นนั้นความละเอียดของ Full Frame จะฟ้องข้อจำกัดของเลนส์ นั้นได้ทีเดียว

Mode การทำงาน

Mode การทำงาน

Mode การทำงาน

Mode การทำงาน

ระบบการบันทึกภาพแบบตั้งค่ารูรับแสงล่วงหน้า (Aperture Priority-AV,A) เป็นระบบที่นักถ่ายภาพเป็นผู้เลือกปรับรูรับแสงตามลักษณะของภาพที่ต้องการเองให้มีความชัดลึกหรือชัดตื้น กล้องก็จะช่วยปรับความเร็วชัตเตอร์ ให้สัมพันธ์กับค่ารูรับแสงที่ใช้โดยอัตโนมัติ เช่น ภาพทิวทัศน์ ภาพบุคคล ระบบการบันทึกภาพแบบตั้งค่าความเร็วชัตเตอร์ล่วงหน้า (Shutter Priority-TV,S) เป็นระบบที่นักถ่ายภาพต้องปรับความเร็วชัตเตอร์ที่ต้องการ เช่น เมื่อถ่ายภาพวัตถุเคลื่อนไหว ภาพกีฬาหรือภาพน้ำตกจะต้องเลือกใช้ชัตเตอร์ที่มีความเร็วสูง เพื่อหยุดวัตถุให้นิ่ง ระบบการบันทึกแบบโปรแกรมอัตโนมัติ (Program-P) เป็นระบบที่กล้องช่วยตั้งค่าความเร็วชัตเตอร์และรูรับแสงตามความเหมาะสมกับสภาพแสงตาม ความเหมาะสมของสภาพแสงโดยอัตโนมัติทั้ง 2 ส่วน ระบบบันทึกแบบนี้จะแบ่งเป็น 2 อย่าง คือ ผู้ใช้ไม่สามารถปรับเปลี่ยนได้และแบบที่ผู้ใช้สามารถปรับระบบได้

ระบบบันทึกแบบโปรแกรมสำเร็จรูป (Photographic Program) เป็นระบบการบันทึกภาพที่มีการพัฒนาล่าสุดและมักมีใช้ในกล้องรุ่นใหม่ คือ กล้องจะทำการปรับเปลี่ยนค่ารูรับแสงและความเร็วชัตเตอร์ให้เหมาะสมกับประเภทของภาพนั้นๆ เช่น ผู้ถ่ายตั้งโปรแกรมการถ่ายภาพกีฬา(Sport) กล้องจะปรับตั้งค่าความเร็วชัตเตอร์ให้สูงเพื่อให้สามารถถ่ายภาพการเคลื่อนไหวของวัตถุได้ชัดเจนขึ้น ระบบการบันทึกภาพแบบตั้งเอง (Manual-M) เป็นระบบการบันทึกภาพที่ผู้ใช้กล้องต้องปรับค่ารูรับแสงและความเร็วชัตเตอร์ ด้วยตัวเอง โดยอาศัยเครื่องวัดแสงที่มีอยู่ในตัวกล้อง เหมาะสำหรับนักถ่ายภาพมือใหม่ที่ต้องการฝึกและศึกษาผลของการทำงานของกล้องและสภาพแสงในลักษณะที่แตกต่างกัน

การเลือกใช้ ISO ISO หมายถึงค่ามาตรฐานที่บอกความไวแสงของเซ็นเซอร์ของกล้องดิจิตอล ยิ่งมีค่าความไวแสงมากขึ้นเท่าไหร่ (ISO เลขสูงๆ) ก็จะยิ่งใช้แสงน้อยเท่านั้นในการเก็บภาพ AUTO ISO - อันนี้กล้องจะเป็นตัวจัดการปรับค่า ISO ให้เองโดยอัตโนมัติ โดยจะดูจาก แสงที่ตัวแบบที่จะถ่าย ช่างภาพไม่ต้องปรับอะไรเลย ISO 50 - 80 - เหมาะสำหรับถ่ายกลางแจ้งที่มีแสงจัดๆ ไม่ว่าจะเป็น ถ่ายทิวทัศน์ บุคคล ให้คุณภาพที่ดีที่สุด Noise จะปรากฏให้เห็นน้อยที่สุดแต่มีเฉพาะกล้อง บางรุ่นที่มีให้เลือกใช้ ISO 100 - เป็นค่าที่นิยมกันมากที่สุดสำหรับถ่ายกลางแจ้ง ISO 200 - เหมาะสำหรับถ่ายในวันที่ท้องฟ้าไม่ใส ในร่มที่ไม่มืดนัก หรือช่วงเย็น คุณภาพของภาพยังจัดว่าดี แต่อาจจะเริ่มมี Noise ปรากฏให้เห็นบ้าง ISO 400 และสูงกว่า มักจะใช้ถ่ายในที่มืดมากๆหรือกลางคืนเมื่อไม่ ต้องการใช้แฟลช ยิ่งสูงยิ่งปรากฏให้เห็น Noise

การเลือกใช้ ISO ภาพที่มีNoise หรือสัญญาณรบกวน