แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ การรับแสง แสดงบทความทั้งหมด
แสดงบทความที่มีป้ายกำกับ การรับแสง แสดงบทความทั้งหมด

15 ม.ค. 2555

สายตารับรู้แสงและสีอย่างไร

ตั้งชื่อบทความดูเหมือนจะเป็นข้อมูลทางการแพทย์เสียอย่างนั้น อย่าพึ่งเข้าใจผิดคิดว่าบล็อกนี้เปลี่ยนไปนะครับ แต่เนื่องจากการถ่ายภาพนั้นเป็นเรื่องของ สี แสง เงา และองค์ประกอบ ก่อนที่เราจะลงรายละเอียดเกี่ยวกับสีและแสงเงานั้นเราต้องรู้จักเสียก่อนว่าดวงตามนุษย์นั้นสามารถมองเห็นสีได้อย่างไร

ดวงตาของมนุษย์นั้นเปรียบเหมือนกับเลนส์ของกล้องแต่มีคุณสมบัติพิเศษมากมายเกินกว่าที่เทคโนโลยีในสมัยปัจจุบันจะจำลองออกมาได้ และความเป็นอันหนึ่งอันเดียวของระบบร่างกายทำให้มนุษย์มีความสามารถและศักยภาพในการมองเห็น การคิด การเชื่อมโยงต่อไปอย่างไม่รู้จบ

ดวงตาของเราจะมีรวมเอาเลนส์และเซ็นเซอร์มาอยู่ด้วยกันที่เดียวกัน โดย


ที่ผนังดวงตา (Retina) จะมีเซลล์รับแสงและสีอยู่ด้วย เรียกว่า Rods และ Cones โดย Rods จะทำหน้าที่รับรู้ความเข้มของแสง มีจำนวนประมาณ 120 ล้านเซลล์ ส่วน Cones จะทำหน้าที่รับรู้เกี่ยวกับสีมีจำนวนประมาณ 7 ล้านเซลล์ เซ็นเซอร์แสงในดวงตามนุษย์จะมีมากถ้าประมาณเทียบเคียงแบบหยาบ ๆ ก็ 120 MP ทำให้สายตามมนุษย์สามารถแยกแยะระดับการรับแสงได้ดีกว่ามาก โดยเราจะมองเห็นส่วนที่อยู่ในเงามืดได้ดีกว่ากล้องมาก และคุณสมบัตินี้เองที่ทำให้เวลาถ่ายรูปออกมายังไงก็ไม่เหมือนกับที่เราเห็นด้วยสายตา ส่วนเซ็นเซอร์รับสีก็ประมาณ 7 MP เทียบเคียงกับกล้องก็ถือว่าระดับที่ดี และเราจะสามารถแยกแยะความชัดเจนของสีได้ดี แต่สู้การรับรู้ทางความเข้มของแสงไม่ได้ (สำหรับกล้องถ่ายรูปที่เทียบเคียงกับ Rods ได้ก็คือ ISO ที่ทำให้เซ็นเซอร์รับความสว่างของแสงมากหรือน้อย)

สังเกตง่าย ๆ อีกอย่างหนึ่งคือหากเราอยู่ในช่วงเวลากลางคืนเราจะสามารถมองเห็นในที่มืดได้ดี และม่านตาคนเราจะเปิดกว้างมากกว่าเลนส์กล้อง (แต่เคยอ่านเจอที่ไหนไม่รู้ว่าดวงตามนุษย์จะมีค่า f ต่ำกว่า 1 หากพบจะนำมาแก้ไขอีกที) แต่ไปอ่านเจอในเว็บนี้ http://www.photosig.com/articles/585/article เขาบอกว่าสายตามนุษย์มีค่า f/2.1 ในที่มืด และ f/8.3 ในที่สว่าง นี่แหละครับเลนส์ทั่ว ๆ ไปจะชัดใน f/8 นะครับ (ไม่รู้จะเกี่ยวกับหรือว่าบังเอิญเหมือน)



สำหรับ Cones ที่อยู่ใน Retina จะมีลักษณะคล้าย ๆ กับเซ็นเซอร์ของกล้อง (กล้องจำลองไปจากดวงตามนุษย์) มีเซลล์ไวต่อสี RGB กระจายตัวเหมือนในรูป


จากข้อมูลที่กล่าวมาข้างต้นก็พอทราบแล้วว่าสายตาเราสามารถรับรู้แสงและสีอย่างไร และแสงที่เราเห็นจากธรรมชาตินั้นเป็นแสงสีขาวมาจากแหล่งกำเนิดคือดวงอาทิตย์ เมื่อตกกระทบกับวัตถุต่าง ๆ ที่มีคุณสมบัติสะท้อนแสงแต่ละสีออกมาทำให้เราเห็นเป็นสีต่าง ๆ เช่น
  • วัตถุสีแดง จะดูดสีเขียว และน้ำเงินไว้ แล้วสะท้อนเฉพาะสีแดงออกมา
  • วัตถุสีขาว จะสะท้อนทุกสีออกมาเท่า ๆ กันทำให้แสงเป็นแสงขาวเหมือนเดิม
  • วัตถุสีดำ จะดูดแสงทุกสีไว้ไม่สะท้อนออกมาก
แต่หากสังเกตอีกนิดจะพบว่าวัตถุสีดำดูดแสงไว้ก็ตาม แต่สายตามนุษย์จะสามารถมองเห็นได้โดยใช้คุณสมบัติการรับรู้ความเข้มของแสงมาช่วย ทำให้เราทราบระดับสีดำที่เข้มหรือสว่างได้ดีกว่ากล้องถ่ายภาพ

ไม่รู้ว่าจะพาผู้อ่านเข้าป่ารกชัฎหรือเปล่าก็ไม่รู้ ลองค่อย ๆ ทำความเข้าใจและหากพบว่าผิดพลาดหรือบกพร่องประการใดรบกวนช่วยแนะนำเพื่อให้เนื้อหาสมบูรณ์เพิ่มขึ้นนะครับ... สวัสดีครับ

29 ธ.ค. 2554

การถ่ายภาพเบื้องต้น: การทำงานของกล้องถ่ายรูป

กล้องถ่ายรูปจะมีหลักการทำงานคล้าย ๆ กัน โดยจะรับแสงผ่านเลนส์ไปยังเซ็นเซอร์เพื่อบันทึกค่าแสงและแปลงมาเป็นภาพภายหลัง หากแสงจากธรรมชาติน้อยเกินไป ก็มีการชดเชยแสงหรือไม่ก็ใช้แสงประดิษฐ์เพื่อช่วย เช่น แฟลช เป็นต้น

ภายในกล้องก็จะมีอุปกรณ์ในการตรวจสอบวัดแสงกำหนดค่าต่าง ๆ มากม่าย รูปที่ลงนี้เป็นภาพโครงสร้างโดยรวม จะหาคำอธิบายภายหลังลองทำความเข้าใจไปก่อนนะครับ


โครงสร้างกล้องถ่ายรูป Canon


26 ธ.ค. 2554

การถ่ายภาพเบื้องต้น: กฎ Sunny 16

ปกติแล้วกล้องรุ่นใหม่ ๆ จะมีอุปกรณ์วัดแสงในตัวและมีประสิทธิภาพมาก สามารถกำหนดวิธีการวัดหลาย ๆ แบบ แต่สำหรับตากล้องรุ่นเก่า ๆ (รุ่นใหม่ที่สนใจก็รู้) จะทราบกันดีว่าการคาดคะเนแสงจากธรรมชาติด้วยวิธีการง่าย ๆ โดยขนาดแสงปริมาณนี้จะใช้ค่า f เท่าใด เรียกว่า กฎ Sunny 16
sunny 16 rule. A simple exposure guideline stating that, in
bright daylight and with the aperture set at f/16, a correct exposure
can be made by setting the shutter speed to the nearest
inverse of the ISO (for example, at ISO 100 the shutter would
be set to 1/125 second).
โดยเริ่มจากการกำหนด ISO 100 และ ความเร็วชัตเตอร์ที่ 1/100 แล้วจะได้ค่า f อยู่ที่ f/16 สำหรับถ่ายรูปกลางแจ้งที่มีแดดแรงจัด และถ้าสภาพแสงลดน้อยน้อยลงก็ปรับหน้าเลนส์ลดลงตามไปด้วย

สำหรับความเร็วชัตเตอร์ 1/100s ในกล้องรุ่นเก่า ๆ จะไม่มีก็จะใช้ 1/125s แทน ซึ่งผลไม่แตกต่างกันมากนัก

21 ธ.ค. 2554

ถ่ายภาพเบื้องต้น: การรับแสงของกล้องถ่ายภาพ

การถ่ายภาพเป็นกิจกรรมที่ผ่อนคลายและสร้างความสุนทรีย์แก่ผู้ถ่ายเป็นอย่าง มาก แต่เชื่อหรือไม่หลาย ๆ คนกลับเครียดกับการถ่ายภาพ อย่างน้อยก็ตอนเริ่มต้น เพราะยังไม่รู้จะเริ่มอย่างไรดีโดยเฉพาะเมื่อเริ่มใช้ DSLR

แต่สำหรับบางคนอาจจะไม่เครียดอะไรมากนักเพราะการถ่ายภาพคือกิจกรรมหนึ่ง สำหรับบันทึกเหตุการณ์ ส่วนใหญ่ก็ไม่ค่อยสนใจด้วยว่าจะใช้กล้องอะไร ผู้คนจำพวกนี้มักจะเน้นความสามารถของกล้องเป็นหลัก

สำหรับคนที่ชื่นชอบการถ่ายภาพแล้วมักจะมองว่าเป็นส่วนหนึ่งของศิลปะ จึงมีหลายคนที่เสียค่าใช้จ่ายมากมายเพื่อได้ถ่ายภาพตามที่ตัวเองต้องการ แต่หลายคนก็มักจะพลาดหวัง ผิดหวังและล้มเลิกไปเสีย

สาเหตุก็เพราะถ่ายรูปแล้วไม่ได้ดังใจต้องการ หลายคนพลอยคิดไปว่าการถ่ายภาพจะได้ภาพดีต้องใช้อุปกรณ์ดี ๆ เท่านั้น ซึ่งก็ถูกเพียงส่วนหนึ่ง เพราะภาพสวย ๆ จะต้องประกอบด้วย อุปกรณ์+คน+สภาพแวดล้อม+องค์ประกอบ จะเห็นได้ว่ากล้องเป็นเพียงส่วนประกอบหนึ่งเท่านั้นไม่ใช่ปัจจัยหลักเพียงอย่างเดียว

แล้วจะทำอย่างไรถึงจะถ่ายภาพสวย... สำหรับผู้เขียนแล้วคำนึงอยู่ตลอดเวลาว่า การถ่ายภาพคือการหยุดเวลา

ดังนั้นจึงควรศึกษาองค์ประกอบต่าง ๆ โดยเริ่มจากกล้องถ่ายรูปก่อนว่ามีหลักการทำงานอย่างไร

บทความนี้จะเริ่มต้นในเรื่องของแสงและการรับแสงของกล้องถ่ายภาพก่อน

แสงสำหรับการถ่ายภาพ
กล้องดิจิตอลกับกล้องฟิล์มมีหลักการทำงานเหมือนกัน ต่างกันตรงที่กล้องดิจิตอลใช้เซ็นเซอร์ในการรับแสงและจัดเก็บในรูปแบบ ดิจิตอลหรือตัวเลขค่าของแสงลงในไฟล์ภาพ ส่วนกล้องฟิล์มเก็บแสงไว้ในฟิล์ม ซึ่งเป็นแผ่นเซลลูลอยด์ไวต่อแสง หลังจากนั้นก็เข้าสู่กระบวนการหยุดหรือคงสภาพของฟิล์มไม่ให้เปลี่ยนแปลงต่อ แสงในภายหลัง (การล้างฟิล์ม)

การรับแสงในภาษาอังกฤษจะใช้คำว่า Exposure และแสงในธรรมชาติ (จากดวงอาทิตย์) นั้นจะเป็นแสงสีขาว (RGB) เมื่อตกกระทบรงควัตถุจะให้สีสะท้อนแยกสีเป็น CMY (C = Cyan - ฟ้า, M = Magenta - ม่วงแดง และ Y = Yellow - เหลือง)
แสงชนิด RGB เมื่อผ่านปริซึมแล้วจะเกิดหักเหของแสง (หลักการเดียวกับการเกิดรุ้ง)


ดังนั้นแสงที่ใช้ในการถ่ายภาพคือเป็นแสงจากแหล่งกำเนิดหรือแสงจากธรรมชาติ และแสงประดิษฐ์ ที่มนุษย์สร้างเลียนแบบธรรมชาติ ซึ่งเป็นแสงจากแหล่งกำเนิดทั้งสิ้น จึงเป็นแสงแบบ RGB ซึ่งตามหลักการแล้วจะเป็นแสงขาวเมื่อรวมกันแล้ว

แสงที่มองเห็นจะเป็นช่วงแคบ ๆ คือ แดง เขียว น้ำเงิน เท่านั้นหรือเหลือก็เป็นอัลตราไวโอเล็ต และอินฟาเรด


แต่บางครั้งแสงก็ไม่เป็นไปตามที่คาดคิดตามช่วงเวลาแทนที่จะขาวแต่ก็เปลี่ยน เป็นสีอื่นเจอปนเพราะสภาพสิ่งแวดล้อม กล้องในปัจจุบันจึงมีการแก้ไขความผิดพลาดของแสงขาวมาด้วยเรียกว่า White Balance ภาษาไทยก็แปลตรงตัวว่า สมดุลแสงขาว เพื่อกำหนดให้กล้องปรับการรับแสงเสียใหม่ให้ใกล้เคียงกับแสงธรรมชาติมากที่ สุด


กล้องรับแสงอย่างไร?
แสงที่มาจากแหล่งกำเนิดเมื่อกระทบกับวัตถุแล้วจะก่อให้เกิดการสะท้อนกลับ ซึ่งวัตถุต่าง ๆ จะมีคุณสมบัติการสะท้อนแสงมากน้อยต่างกัน ทำให้สายตาเรามองเห็นสีต่าง ๆ ตามการดูดซับและสะท้อนแสง เช่นวัตถุสีแดง จะมีการดูดแสงสีเขียวและน้ำเงินไว้แต่จะสะท้อนกลับสีแดงออกมา ซึ่งคุณสมบัติการสะท้อนมากน้อยของวัตถุทำให้เกิดสีแดงตามระดับและเรียกการ ไล่สีตามระดับนี้ว่า โทนสีหรือวรรณะสี ภาษาอังกฤษจะใช้คำว่า Color tone และเราอาจจะได้ยินสีโทนแดง โทนเขียว และในแต่ละสีก็จะมีความมืดหรือสว่างมากน้อยตามเฉดสี (Shade) หากผู้อ่านเข้าใจเรื่อง Color, Tone และ Shade แล้วจะเข้าใจการถ่ายภาพมากยิ่งขึ้น

ในกล้องดิจิตอลก็จะมีเซ็นเซอร์รับแสงตามสี RGB เป็นตารางมีจำนวนมากน้อยตามคุณภาพของเซ็นเซอร์ที่รู้จักกันในยุคนี้คือ Pixel ซึ่งเป็นจุดรับแสงเหมือนในรูป




การควบคุมปริมาณแสงให้ตกกระทบเซ็นเซอร์ให้พอดีภาพจึงจะออกมาสวยงาม คำว่าสวยงามในการถ่ายภาพคือ ปริมาณที่เหมาะสมไม่มากไม่น้อย แต่ถ้ารับแสงมากเกินไปก็จะเรียกว่า Over Exposure ทำให้ภาพสว่างมากจนบริเวณสีขาวเสียรายละเอียดไป และถ้ารับแสงน้อยเกินไปก็เรียกว่า Under Exposure ทำให้ภาพมืด และมืดจนส่วนสีดำเสียรายละเอียด

แสงจากการตกกระทบวัตถุจะวิ่งผ่านเลนส์เข้าไปในกล้อง (แสงสะท้อน) และตกกระทบเซนเซอร์รับแสงซึ่งแต่ละเซลล์จะมีความไวแสงแยกเป็นสี RGB ภาพจะสวยหรือไม่สวยก็ขึ้นอยู่กับคุณภาพของเซ็นเซอร์ และคุณภาพของแสงที่ตกกระทบเลนส์



คุณภาพแสงจะดีมากน้อยนั้นขึ้นอยู่กับเลนส์ โดยเลนส์ก็มีหลากหลายและให้คุณภาพแตกต่างกันโดยราคาก็แตกต่างตามคุณภาพ

ชิ้นเลนส์จะเป็นตัวกำหนดแสงและความคลาดเคลื่อน การฟุ้งกระจายของแสง ซึ่งจะส่งผลต่อภาพทั้งสิ้น

การจะกำหนดปริมาณแสงได้เราต้องวัดแสงที่ตกกระทบมาเข้ากล้องก่อนเรียกว่า การวัดแสง (Light Metering) ซึ่งการวัดแสงนั้นจะขึ้นอยู่กับกล้องว่ามีความสามารถมากน้อยแค่ไหน (จะกล่าวถึงภายหลัง) สำหรับกล้องรุ่นใหม่ ๆ จะมีระบบวัดแสงอัติโนมัติ ซึ่งสามารถทำงานได้เป็นอย่างดี แต่บางสภาพแวดล้อมอาจจะทำให้กล้องวัดแสงผิดพลาดได้ แต่อย่างไรก็ตามกล้องเหล่านั้นจะสามารถบังคับให้กล้องรับแสงมากหรือน้อยกว่า ปกติที่วัดได้ เรียกว่า ชดเชยแสง (Exposure Compensation)

ตัวอย่างภาพทั้ง 3 แบบ

Under Exposure

Correct Exposure

Over Exposure
ทั้งสามภาพตัวอย่างให้สังเกตสีดำบริเวณหัววัวไม้ ภาพแรกจะดำเข้มจนมองไม่ออก ภาพกลางจะมองออกว่าว่ามีคราบมีรอยเล็กน้อย ส่วนภาพที่สามสีดำกลายเป็นเทาดำไปเสีย

ในบทความนี้ผู้อ่านคงทราบแล้วว่ากล้องรับแสงอย่างไร และการรับแสงไม่ถูกต้องเป็นอย่างไร คราวหน้าจะมากล่าวถึงการกำหนดปริมาณการรับแสงของกล้องถ่ายรูป
-----------------------
บทความต่อเนื่อง
  1. การถ่ายภาพเบื้องต้น: รู้จัก ISO, Aperture และ Shutter
  2. การถ่ายภาพเบื้องต้น: ความสัมพันธ์ระหว่าง Aperture และ Shutter Speed 
  3. การถ่ายภาพเบื้องต้น: กฎ Sunny 16 
  4. การถ่ายภาพเบื้องต้น: รู้จัก DOF, Depth Of Field และ Hyperfocal distance
  5. การถ่ายภาพเบื้องต้น: การทำงานของกล้องถ่ายรูป