Три кита идеальной экспозиции - обложка статьи
15.10.2019

Три кита идеальной экспозиции

Автор: Andrew Lazarev

Три основные настройки фотоаппарата — диафрагма, выдержка и ISO, а также дана дополнительная техническая справка, касающаяся фокусного расстояния и кроп-фактора.

Фотографии сохраняются в памяти устройства благодаря тому, что свет проходит огромный путь от внешнего мира к матрице. Если бы не было света — не было бы и фотографии. И огромную роль играет количество поступающего на матрицу света.
Именно от него зависит то, какой будет фотография — светлой или темной. Это количество света называют экспозицией, а фотография, таким образом, может быть недоэкспонирована — то есть недосвечена, нормально проэкспонирована и переэкспонирована — пересвечена.

Главные принципы

Важно понять: экспонирование — сложный процесс. То, сколько света поступит на матрицу, зависит в том числе от изначальной освещённости объекта и его цвета.
Если света поступит недостаточно, слабо освещенные области окажутся слишком тёмными на фотографии. Области, с которых свет не поступит совсем, будут на снимке чёрными участками.
В противном случае кадр наоборот окажется слишком ярким, а на некоторых областях света будет так много, что фотоаппарат не сможет их отобразить — образуются белые участки.

Интересно: появление черных и белых участков на фотографии связано с динамическим диапазоном фотоаппарата — характеристикой, показывающей, в каких пределах устройство может «видеть» информацию.

Чёрные и белые участки на фотографиях — самые страшные для фотографов. Если слегка недоработанные кадры можно исправить в графических редакторах, то из областей, лишённых информации, «вытянуть» нечего. Поэтому так важно следить за тем, чтобы кадр был нормально проэкспонирован.

За экспозицию — то есть количество света — отвечают в фотоаппарате всего три настройки: диафрагма, выдержка и ISO.

Реклама Google




Диафрагма — это отверстие в пластинке, находящейся в объективе. Её размером мы можем управлять в ручном режиме или полуавтоматическом.
Понятно, что чем шире открыто отверстие диафрагмы, тем больше света поступит на матрицу за секунду. И наоборот.

Три кита идеальной экспозиции - диафрагма

Но здесь стоит ненадолго отвлечься и сказать пару слов о глубине резко изображаемого пространства (ГРИП), или — глубине резкости. Это расстояние, на котором объекты, удалённые от точки фокусировки, остаются чёткими. Чем она больше, тем более дальние (или близкие) объекты остаются в резкости.

Интересно: при очень маленькой глубине резкости значение имеет даже расстояние в пару сантиметров. Скажем, при съёмке портрета с малой глубиной резкости, если мы сфокусируемся на глазу модели, некоторые её волоски или краешек уха могут оказаться не в фокусе.

Размер диафрагмы обратно пропорционален глубине резкости — чем шире открывается первая, тем меньше оказывается вторая. То есть, чем больше мы открываем диафрагму, тем сильнее “размывается” фон за объектом или моделью.

Такое размытие фона называют “боке” и часто используют в портретной или макро-съёмке. А вот фотографируя пейзаж, диафрагму лучше прикрыть, чтобы все объекты кадра остались в фокусе.

Важно учитывать: значение диафрагмы — дробное число: f/1.4, f/5.6, f/11 и так далее (f — фокусное расстояние). Однако на экране фотоаппарата часто показывается только знаменатель: 1.4, 5.6, 11. Таким образом, чем большее значение мы выбираем, тем меньшим оказывается диаметр диафрагмы.

В кинематографе диафрагма измеряется в t-стопах, при этом диафрагма в такой маркировке не зависит от фокусного расстояния, а определяет лишь уменьшение объективом светового потока. Буква «t» была взята из английского слова «transmission» (пропускание).

Так например объектив Canon EF 16-35mm f/2.8L II USM имеет светопропускание T/3.2, а объектив с такой же f-диафрагмой Canon EF-S 17-55mm f/2.8 IS USM имеет худшее светопропускание T/3.4.

В момент съёмки затвор открывается, давая проход свету к матрице.
Выдержка регулирует то, как долго затвор будет открыт, а значит и то, как долго матрица фотоаппарата будет «впитывать» свет.

Три кита идеальной экспозиции - выдержка

На рисунке выше:

  • Slow shutter speed — длинная выдержка
  • Medium shutter speed — средняя выдержка
  • Fast shutter speed — короткая выдержка.

Свет попадает на матрицу, отразившись от какого-либо объекта. Если объект находится в движении относительно фотоаппарата, свет отражается от него с разных точек пространства — поэтому если объект движется быстрее времени, на которое открывается затвор, фотография окажется «смазанной». И наоборот: на очень маленьких значениях выдержки свет единожды отражается от объекта — матрица «ловит» его только в одном положении.

Заметим, что двигаться или оставаться статичным объект должен относительно фотоаппарата. Если аккуратно вести камерой за объектом в момент съёмки, он останется достаточно резким — это называется “проводкой”.

Последнее, что стоит сказать о выдержке — это то, что при больших её значениях на резкость изображения влияют даже нажатие на кнопку спуска или слегка трясущиеся руки. Поэтому, чтобы воспользоваться длительной выдержкой, фотоаппарат ставят на штатив или ровную поверхность, а снимок делают при помощи таймера или пульта.

Удобное для съёмки «с рук» значение выдержки — от минимального до 1/100 секунды. С большей выдержкой нужно быть внимательнее.

Выдержка, как и диафрагма, является дробным числом: 1/100 секунды, 1/200 секунды, 1/1000 секунды, но указываться может только знаменатель. Выдержка, превышающая минуту, обычно обозначается при помощи знака » ‘ «: 1’10, 2’20 — 1 минута 10 секунд, 2 минуты 20 секунд.

ISO

ISO — или светочувствительность — «отвечает» за то, насколько чувствительна матрица к свету. Говоря грубо, при больших значениях ISO матрица за секунду «впитает» большее количество света, и наоборот.

Светочувствительность — электронная настройка, а не механическая, так как физически сенсор обладает каким-то фиксированным значением ISO, которое называют «нативным». И установка какого-то значение ISO, отличного от нативного, производится изменением предусиления сигнала, считываемого камерой с сенсора. C этим связано такое неудобство, как возникновение шумов на фотографиях при высоких значениях ISO. Цифровым шумом называют хаотично разбросанные по изображению пиксели; они, несомненно, портят общий вид фотографии.

Современный зеркальный фотоаппарат может работать и при достаточно высоких значениях ISO — это зависит от физического размера пикселей и технологии изготовления сенсора. Тем не менее, чтобы избежать непредвиденных дефектов, лучше прибегать к повышению светочувствительности только в случае, когда иным способом поднять экспозицию не получится.

Иногда специально повышают значение ISO, чтобы добиться от сенсора максимального динамического диапазона. Такой подход используется, например, при видеосъемке в логарифмических профилях.

Стопы экспозиции и закон сохранения

Экспозицию условились измерять в стопах. Один стоп (или экспозиционное число (EV)) равен повышению или понижению количества света на фотографии в 2 раза.
Выдержка и светочувствительность в данном случае оказываются максимально просты в использовании — обе настройки с каждым шагом увеличивают количество света на 1 пункт. То есть, желая повысить экспозицию на 1 стоп, достаточно увеличить один из этих параметров в 2 раза: ISO 100 превращается в ISO 200, а ISO 200 — в ISO 400; выдержка 1/1000 превращается в 1/500, а 1/500 — в 1/250 (поскольку выдержка — дробное число, производится деление знаменателя на 2).

Диафрагма, поскольку она является кругом и рассчитывается по соответствующей математической формуле, работает иначе — чтобы повысить экспозицию на 1 стоп, нужно диафрагму увеличить в 1,4 раза.
Например, со значения 2 — до значения 1 (округлённо). Со значения 5.6 — до значения 4 (как и в случае с выдержкой, для увеличения параметра мы делим его знаменатель).
Это правило для всех настроек будет работать и в обратную сторону.

А теперь представим себе ситуацию: фотограф, снимая пейзаж, добился идеальной экспозиции. Однако для этого он открыл диафрагму, а потому большая часть фотографии оказалась не резкой. Чтобы сохранить экспозицию, закрыв диафрагму, нужно равномерно увеличить другой параметр — например, выдержку.

Перевод диафрагмы со значения «1.4» в значение «5.6» привел к понижению экспозиции на 4 стопа:

1.4*1.4 = 2;
2*1.4 = 2.8;
2.8*1.4 = 4;
4*1.4 = 5,6.

(некоторые значения округляются).

Чтобы вернуться к удачной экспозиции выдержку нужно увеличить, соответственно, в 8 раз (вспомним, что повышение этого параметра в 2 раза равно повышению экспозиции на 1 стоп). А желая избежать повышения выдержки, в 8 раз придётся повысить ISO.

Три кита идеальной экспозиции - зависимости фото от параметров

К «закону сохранения» экспозиции стоит прибегать именно тогда, когда есть необходимость зафиксировать освещённость, меняя настройки фотоаппарата. При обычной же съёмке производить подобные приведённым выше расчёты необязательно — достаточно понимать, как связаны между собой выдержка, диафрагма и ISO, и вовремя оценивать фотографию «на глаз».

Важные технические вопросы

Разумеется, каждый фотограф должен разбираться в технике, с которой работает. Мы обсудим только две наиболее важные темы, и первая из них — кроп-фактор.

Кроп-фактор (англ. crop — обрезать) — это определённое соотношение размеров матрицы. Грубо говоря, матрица может быть «полной» или «обрезанной» — от этого зависит и качество фотографий, и охват снимаемого пространства — так называемый угол поля.

Кроме угла поля, эти фотоаппараты будут различаться ещё по нескольким параметрам:

1. Качеством проработки деталей — фотографии, сделанные на полноформатный аппарат, будут намного более детализированными.

2. Количеством шумов при высоких значениях ISO — на полноформатных фотоаппаратах их намного меньше.

3. Фактическими значениями диафрагмы и фокусного расстояния (поскольку эти настройки регулируются объективами, а они, хотя и являются универсальными, «опираются» обычно на «полный кадр»). О последнем мы поговорим ниже, пока скажем лишь, что фокусное расстояние «отвечает» за масштаб изображения.

Существуют и фотоаппараты, кроп-фактор которых больше единицы — например, устройства торговых марок Hasselblad, Pentax серии Z или Fujifilm серии GFX.

Указанные выше различия стоит учитывать при покупке объективов.

Полнокадровые фотоаппараты, разумеется, имеют достаточно высокую цену — именно за счёт размера матрицы. И стоят того, если необходимо получать максимально возможное качество изображения — например, для печати журналов или баннеров.

Тем не менее, сегодня техника развита настолько, что кропнутые фотоаппараты выдают прекрасную картинку — а потому для любителя нет большого смысла в приобретении намного более дорогостоящих устройств.

Поговорим теперь подробнее об объективах. Бывают фиксы — с одним фокусным расстоянием — и зумы, на которых, соответственно, фокусное расстояние можно менять.

Фокусным расстоянием называют расстояние от точки фокусировки — той, в которой сходятся лучи, преломлённые линзой объектива — до центра линз.

Меняя масштаб будущей фотографии с помощью зум-объектива, мы меняем как раз фокусное расстояние. Чем оно больше — тем ближе оказываются объекты съёмки, и наоборот.

Так, небольшие фокусные расстояния используются в видовых съёмках, а более крупные — для портретных и макро-фотографий.

В зависимости от охватываемых фокусных расстояний выделяют различные виды объективов. Длиннофокусные объективы имеют маленький угол обзора, зато позволяют максимально приближать удалённые объекты. Это выгодно используется в спортивной съёмке, когда необходимо с высокого ряда трибун взять крупным планом спортсмена, либо в любой другой репортажной. Широкоугольные объективы, напротив, имеют большой угол обзора. Их используют, например, в интерьерной съёмке, когда необходимо показать помещение целиком.

Реклама Google




О фокусном расстоянии нужно запомнить две вещи:

1. Оно связано с диафрагмой. Мы уже говорили, что диафрагма указывается дробным числом: f/1.4, f/5,6, f/11 и так далее. Знаменатель дроби — размер отверстия диафрагмы; а числитель — f — это фокусное расстояние.
Дробь, как известно из математики, должна увеличиваться пропорционально. Поэтому, если мы увеличим фокусное расстояние — увеличится и значение диафрагмы (отверстие уменьшится). Это можно проверить на зум-объективе. Возьмём Canon с фокусным расстоянием от 18 до 55 мм. С фокусным расстоянием 18 фотоаппарат позволяет поставить диафрагму 3.5 и выше — это минимально возможная диафрагма для данного объектива. Если же мы увеличим фокусное расстояние до 55 мм, минимальная допустимая диафрагма увеличится до 5.6 — понизить её не даст само устройство.

2. Фокусное расстояние может давать искажения. Зрение человека обладает фокусным расстоянием 50 мм в полнокадровом эквиваленте. Если у объектива фокусное расстояние меньше 50 мм — это широкоугольный объектив. Он искажает перспективу таким образом, что ближние объекты кажутся ближе, а дальние — дальше, таким образом пространство растягивается, а лица людей кажутся худыми.

Три кита идеальной экспозиции - dolly zoom - изменение пропорций лица при изменении фокусного расстояния

Если у объектива фокусное расстояние больше 50 мм ЭФР, то дальние объекты кажутся ближе, чем они есть на самом деле и перспектива «схлопывается», «сжимается», а лица людей кажутся полнее, чем они есть на самом деле.

Интересно: существует несколько видов художественных объективов. Например:

  • fisheye — сверх-широкоугольный, с неисправленной дисторсией — создает сферические фотографии
  • lensbaby — отличительной особенностью этих объективов является возможность перемещения зоны резкости по плоскости изображения путём смещения оптической оси, что достигается благодаря гибкой конструкции корпуса. Благодаря этому создаётся интересное динамичное размытие
  • tilt-shift — объектив обладает такой конструкцией, что может сдвигаться (shift) и/или наклоняться (tilt) относительно оптической оси фотоаппарата. С помощью таких объективов создается эффект миниатюры или для фотографирования интерьеров или архитектуры с коррекцией перспективы, чтобы вертикальные линии зданий оставались вертикальными на фото, даже если Вы например фотографируете многоэтажное здание с уровня земли.

Итак, экспозицию мы можем менять при помощи выдержки, диафрагмы и ISO. Между этими настройками нужно уметь варьировать так, чтобы получать желаемое изображение высокого качества. Не стоит забывать, что экспозицию можно использовать в художественных целях. Поэтому прежде, чем нажать на «спуск», стоит решить, каким должен быть новый кадр. Даже низкую экспозицию, не подходящую для большинства фотографий, используют иногда для получения драматического эффекта.
Главное, чтобы любое действие было осмысленным.

© 2019 Andrew Lazarev Production — Видеограф, фотограф и видеомонтаж в Харькове и Харьковской области. Блог фотографа и видеографа.

Поделиться в twitter
Twitter
Поделиться в facebook
Facebook
Поделиться в linkedin
LinkedIn
Поделиться в vk
VK
Поделиться в reddit
Reddit
Поделиться в pinterest
Pinterest