Diafragma, sluitertijd en ISO: inleiding

In deze eerste tutorial komt de basis van de fotografie aan de orde: de grootte van de lensopening (= het diafragma), hoe lang er licht valt op de sensor (= de sluitertijd), de gevoeligheid van de sensor (= ISO) en hoe ze elkaar beïnvloeden.

Diafragma (Av of A stand)

Met het diafragma bepaal je hoeveel licht erop de sensor in je camera valt. Hoe kleiner het getal (zie Afb. 1), hoe groter de opening. Er komt dus veel licht binnen. Het omgekeerde geldt natuurlijk ook: hoe groter het getal, hoe kleiner de opening en hoe minder licht er binnen komt. Op elk objectief staat altijd het grootste diafragma geschreven wat ingesteld kan worden (dus laag getal) dat ingesteld kan worden. Hoe lager dat getal hoe duurder het objectief.

Afb. 1. Voorbeeld van diafragma-openingen / getallen

Is de waarde van je diafragma bijvoorbeeld f/8 en je wilt meer licht, kun je het diafragma op f/5.6 zetten (Afb. 1). Er valt nu dubbel zoveel licht op de sensor dan met diafragma f/8. Zet je het diafragma op f/11 (Afb. 1) valt er de helft minder licht op de sensor dan met diafragma f/8. Een verdubbeling of halvering van het licht dat op de sensor in je camera valt wordt een “stop” genoemd. Ook bij de sluitertijd en ISO wordt bij verdubbeling of halvering gesproken over een stop.

Het diafragma, de sluitertijd en de ISO-waarde zijn niet alleen een hele stop kleiner of groter te maken, maar afhankelijk van de mogelijkheden van je camera (in de instellingen), zijn ook aanpassingen in 1/3 stops en in halve stops mogelijk.

Afbeelding 2 is een schematische weergave van hele stops (verticaal) en 1/3 en  stops (horizontaal).
We nemen weer diafragma 8 als voorbeeld. Zoals gezegd: wil je het diafragma met een hele stop vergroten, stel je het diafragma in op 5,6. Wil je het diafragma met een hele stop verkleinen kies je diafragma 11. Je verdraait het instelwiel op je camera in beide gevallen 3 maal.
Vergroten: van diafragma 8, via 7,1 (=1/3 stop) en diafragma 6,3 (= nogmaals 1/3 stop) naar diafragma 5,6 (nogmaals 1/3 stop). Drie maal 1/3 stop is één hele stop. Verkleinen werkt net zo: via 3 maal 1/3 stop (van diafragma 8 naar 9, van 9 naar 10 en van 10 naar 11).


Afb. 2. Diafragmatabel

Let op: Van bijvoorbeeld diafragma 9 naar diafragma 6,3 (grotere opening) en van diafragma 9 naar diafragma 13 kleinere opening is ook één stop.

Staat je camera ingesteld op diafragmavoorkeur en je vergroot het diafragma één stop (kleiner getal), dan wordt je sluitertijd één stop sneller (korter). Dit is noodzakelijk om de juiste hoeveel licht op de sensor te laten vallen. Zou deze aanpassing van de sluitertijd niet plaatsvinden, dan is de foto mogelijk overbelicht.

Sluitertijd

Bepaal je met het diafragma hoe groot de opening in het objectief moet zijn waardoor het licht op de sensor valt, met de sluitertijd bepaal je hoe lang er licht op de sensor valt voordat de sluiter weer dicht gaat.
Sluitertijden kunnen, net zoals diafragma’s, in een schema met hele stops (verticaal), 1/3 en 2/3 stops (horizontaal) worden weergegeven (Afb. 3).
|
Afb. 3. Sluitertijdentabel

Staat je camera ingesteld op sluitertijdvoorkeur en je verkort de sluitertijd één stop (kleiner getal), dan wordt je diafragma één stop groter. Dit is noodzakelijk om de juiste hoeveel licht op de sensor te laten vallen. Zou deze aanpassing van de sluitertijd niet plaatsvinden, dan is de foto mogelijk overbelicht. Diafragma en sluitertijd zijn dus aan elkaar gekoppeld. Deze combinatie zorgt er dus voor dat (in de meeste gevallen, soms is handmatig ingrijpen noodzakelijk om een juist belichte foto te krijgen) de benodigde hoeveelheid licht op de sensor terecht komt, niet te veel, maar ook niet te weinig.

Stel je fotografeert met sluitertijdvoorkeur en je kiest voor een sluitertijd van 1/125ste sec. en de camera komt uit op diafragma 5.6. (Afb. 4).

Afb. 4. Sluitertijden en diafragmatabel

Wanneer je een snellere sluitertijd zou kiezen, laten we zeggen 1/500ste seconde, dan verandert de camera automatisch het diafragma van f/5.6 in f/2.8. De sluitertijd wordt 2 stops korter, dus het diafragma moet 2 stops groter worden, zodat er voldoende licht op de sensor valt.
Het werkt ook omgekeerd: Kies je voor diafragma 16 (kleinere opening dan diafragma 5.6), dan kiest je camera automatisch een sluitertijd van 1/15de seconde, anders zou je opname onderbelicht zijn.

Sluitertijden gaan van 1/8.000ste tot 30 seconden en langer (handmatig). Hoe minder licht, hoe langer de sluitertijd. Afhankelijk van je onderwerp kan dit de kans op ongewenste beweging op de foto vergroten. Enerzijds omdat je onderwerpt beweegt, anderzijds doordat de fotograaf de camera niet stil genoeg kan houden waardoor onscherpte ontstaat. Om beweging door de fotograaf te voorkomen is er een richtlijn: de sluitertijd waarmee je de foto maakt mag niet  langer mag zijn dan de brandpuntsafstand waarmee je de foto maakt.
Voorbeeld: de brandpuntsafstand waarmee je de foto maakt is 100mm. Wil je de foto uit de hand maken, mag de sluitertijd niet langer zijn dan 1/100ste van een seconde, om een onscherpe foto te voorkomen. Om meer zekerheid te hebben dat je opname niet bewogen is kun je ervoor kiezen anderhalf keer de sluitertijd aan te houden (APS-C camera). 100mm wordt dan niet 1/100ste seconde, maar 100 maal anderhalf is 1/150ste sec. Die sluitertijd bestaat echter niet. De sluitertijd die er het dichtstbij in de buurt licht is 1/160ste seconde

De vier afbeeldingen (Afb. 5A tot en met 5D) hieronder laten zien wat een lange sluitertijd met beweging doet. Gezien de lang sluitertijden zijn de foto’s gemaakt met behulp van een statief. Het water op de laatste foto ziet er melkachtiger uit, dan op de eerste foto. De laatste foto is genomen met een sluitertijd die 4 en 1/3 stop langzamer is dan de eerste foto. Om de juiste belichting te krijgen is het diafragma 4 en 1/3 stop kleiner geworden om overbelichting te voorkomen.

Afb. 5A
ISO 100                                                                        
brandpuntsafstand 52mm                                                          
diafragma f/6.3                                                                                
sluitertijd 1/25 sec.                                                                          


Afb. 5B
ISO 100
brandpuntsafstand 52mm
diafragma f/13
sluitertijd 1/6 sec.


Afb. 5C
ISO 100
brandpuntsafstand 52mm
diafragma f/20
sluitertijd 0,4 sec


Afb. 5D
ISO 100    
brandpuntsafstand 52mm
diafragma f/29
sluitertijd 0,8 sec.

ISO

De ISO (International Standard Organization) heeft een algemene standaard bedacht voor de lichtgevoeligheid van een sensor zodat deze waarde bij elk product hetzelfde zal zijn.

ISO geeft dus de gevoeligheid voor licht van je sensor aan. Dit is vergelijkbaar met ASA bij het analoge fotorolletje. ISO gaat van 50 tot 51.200 (bij hele dure camera’s nog hoger) waarbij de waarde steeds verdubbelt: 50, 100, 200, 400, 800 enz. of, zoals we gezien hebben in 1/3 stops.

Afb. 6. ISO-waarden

Door de ISO te verhogen kun je, zonder het diafragma te vergroten en/of de sluitertijd te verlengen toch meer licht opvangen. Het nadeel van ISO is de ruis. Hoe hoger de ISO waarde hoe meer ruis er in de foto zal zijn. De kwaliteit van je camerasensor is hierbij erg belangrijk. Zo is de ruis bij een consumentencamera (APS-C = kleinere sensor) vanaf ISO 800 al (behoorlijk) waarneembaar en is bij een full frame professionele camera ISO 3200 nog steeds nagenoeg ruisloos. Wat ruis proces is en hoe je ruis zo veel mogelijk kan voorkomen wordt in een andere tutorial uitgelegd.

Als we ergens licht gemeten hebben, blijkt dat we meestal kunnen kiezen uit een hele reeks combinaties van sluitertijd en diafragma. Stel we hebben gemeten: 1/125 bij f 5.6, dan is de hele volgende reeks bruikbaar, Afb. 7):

Afb. 7. Uitgangswaarde
Dit is een overzicht van hele stops. De 1/3 stops liggen er tussen in. Zie afb. 2 en 3.

Wijzigen ISO in combinatie met diafragmavoorkeur

Wijzigen we de ISO-waarde in bijvoorbeeld ISO 100 en we werken met diafragmavoorkeur, dan verandert het diafragma niet, maar de sluitertijd wel. De ISO-waarde is ten opzichte van Afb. 6 met 2 stops verlaagd, in dit geval van ISO 400 naar ISO 100 (de sensor is minder gevoelig gemaakt voor het opvallende licht), dus moet de sluitertijd 2 stops verlengd worden voor een correcte belichting. Zie afbeelding 8A.

Afb. 8A. Wijziging ISO in combinatie met diafragmavoorkeur


Wijzigen ISO in combinatie met sluitertijdvoorkeur

Wijzigen we de ISO-waarde weer in ISO 100 en we werken met sluitertijdvoorkeur, dan verandert de sluitertijd niet, maar het diafragma wel. De ISO-waarde is ten opzichte van Afb. 6 met 2 stops verlaagd (de sensor is minder gevoelig gemaakt voor het opvallende licht), dus moet het diafragma 2 stops verder geopend, in dit geval van diafragma 11 naar diafragma 5,6 (weten we het nog: kleiner diafragmagetal = grotere opening worden voor een correcte belichting) om voldoende licht op de sensor te krijgen. Zie afbeelding 8B.

Afb. 8B. Wijziging ISO in combinatie met sluitertijdvoorkeur

Fotografeer je in de M-stand en je verhoogt of verlaagt de ISO-waarde, dan blijven diafragma en sluitertijd ongewijzigd (tenzij je deze zelf aanpast). Bij een verhoging van de ISO-waarde is de foto mogelijk overbelicht en bij een verlaging van de ISO-waarde is de foto mogelijk onderbelicht. Of je corrigeert de belichting bewust om een bepaald resultaat te verkrijgen.
Wat er wijzigt hangt dus af in welke voorkeursstand je fotografeert (A, S, of M-stand).

Belichtingsdriehoek

We hebben gezien dat en hoe het diafragma, sluitertijd en ISO elkaar beïnvloeden. Hieronder schematisch weergegeven, Afb. 9. Dit wordt de belichtingsdriehoek genoemd.

Afb. 9. Belichtingsdriehoek

Er kunnen zich twee situaties voordoen waarin de ISO verhoogd moeten worden om tot een juiste belichting te komen:

  1. De sluitertijd is niet kort genoeg voor het gewenste diafragma. Hier gaat het om meer scherptediepte. Door de (te) lange sluitertijd zal bewegingsonscherpte ontstaan. Je wil bijvoorbeeld een foto maken in het bos. Het is er vrij donker. Om voldoende scherptediepte te krijgen kies je voor diafragma f/20. Met dit diafragma heb je in deze omstandigheden een sluitertijd nodig van 1/8ste seconde. Uit de hand fotograferen is geen optie. Er ontstaat bewegingsonscherpte. Je zal je ISO zover zo ver moeten verhogen, dat je een sluitertijd krijgt waarmee uit de hand gefotografeerd kan worden, bijvoorbeeld 1/60ste seconde. Maak je echter gebruik van een statief, dan maakt de sluitertijd niets uit. Het statief zorgt ervoor dat er geen bewegingsonscherpte ontstaat.
  2. Het diafragma is niet groot genoeg voor de gewenste sluitertijd. Hier gaat het om een snellere sluitertijd. Je fotografeert op de heide met diafragma f/5.6 een hert dat aan de wandel is. Wederom in slechte lichtomstandigheden. Om het hert scherp vast te leggen moet de sluitertijd verkort worden. Een groter diafragma is met het objectief dat je gebruikt niet mogelijk. De ISO moet dus verhoogd worden.

Hieronder een andere schematische weergave van de belichtingsdriehoek. Deze weergave laat zien wat de camera in verschillende standen regelt en wat de fotograaf zelf moet instellen, Afb. 10.

Afb. 10. Spiekbriefje wie wanneer wat doet: fotograaf of camera

OPMERKING:
Wanneer de camera bij diafragmavoorkeur en bij sluitertijdvoorkeur met de ISO-waarde niet uit de voeten kan, zie punt 1 en 2 hierboven, dan zal de fotograaf de ISO-waarde moeten aanpassen.

In de volgende tutorial ga ik dieper in op welke factoren van invloed zijn op de scherptediepte: diafragma en brandpuntsafstand.