Выдержка и экспозиция в чем разница
Что такое выдержка, диафрагма, чувствительность ISO?
Артем Кашканов, 2015
Если матрице достался слишком малый объем светового потока, то такой кадр получится слишком темным, то есть, недоэкспонированным или недосвеченным. Вот пример такого кадра:
При попытке осветления недоэкспонированного снимка мы получим гарантированное искажение оттенков в тенях, а также высокий уровень цветового шума.
Ниже приведен пример пересвеченного снимка.
На картинке видно, что корпус яхты потерял все детали и стал просто белым пятнышком. Как мы не будем пытаться его затемнить, потерянные детали обратно уже не вернутся.
Эти два примера показывают, что при фотосъемке нужно каким-то образом соблюсти баланс между пересветом и недосветом, то есть, обеспечить правильную экспозицию. В этом случае, фотография будет сбалансирована по светам и теням и будет смотреться наилучшим образом.
Как обеспечить правильную экспозицию?
Экспозиция задается тремя параметрами:
Эти три параметра и задают экспозицию.
Итак, что нужно сделать, чтобы стакан был наполнен «по рубчик», то есть, фотография была правильно проэкспонирована?
Экспозицию нужно сначала замерить
В современных фотоаппаратах вся эта троица параметров может выставляться автоматически. В большинстве случаев автоматика работает безупречно, поэтому многие даже не задумываются о том, чтобы что-то выставлять и что-то менять. Но в ряде случаев автоматика срабатывает неправильно и мы начинаем искать причину. Почитав инструкцию к фотоаппарату, мы выясняем, автоматический экспозамер действует по одному из нескольких алгоритмов. Каждый из них «заточен» под разные условия освещения. Вот основные виды алгоритма замера экспозиции.
В чем между ними разница и какой режим лучше использовать? Смотрим таблицу.
Экспозицию можно скорректировать.
Вот пример фотоснимка и его гистограммы:
Чтобы ввести экспокоррекцию, нам нужно найти на фотоаппарате кнопку с такой пиктограммой:
Удерживая эту кнопку нажатой, крутим управляющее колесо, или нажимаем джойстик (у разных аппаратов по разному). На экране будет отображаться ползунок, который можно перемещать влево или вправо:
Вот вариант предыдущего снимка, сделанного с положительной экспокоррекцией.
Мы видим, что картинка чуть посветлела, проработка теней на ней улучшилась. Гистограмма при этом сдвинулась чуть вправо. Если внести большую поправку, то тени будут проработаны еще лучше, но облака при этом будут пересвечиваться, то есть, терять оттенки и уходить в белизну. При этом гистограмма еще сильнее сместится вправо и будет «обрезана» со стороны светов. Таким образом выводим важное правило:
В идеале гистограмма не должна выглядеть обрезанной ни слева, ни справа. Если гистограмма обрезана слева, на фотографии присутствуют недосвеченные области и идет потеря информации в тенях. Если гистограмма обрезана справа, то на фотографии идет потеря оттенков в светлых областях.
Поддержать проект
Вероятно, вы обратили внимание, что на сайте почти нет рекламных баннеров. Согласитесь, без них читать статьи гораздо приятнее. Но сайту надо на что-то существовать.
Строение фотоаппарата, диафрагма, выдержка, экспозиция и треугольник экспозиции
Автор: Елена Счастливая
Фотографии: Алена Веселова
Иллюстрации: Анна Лиепина
Статья вышла в журнале PhotoFoodie 1
Фотография – это получение и сохранение изображения при помощи светочувствительного материала или светочувствительной матрицы в фотокамере. Слово «фотография» образовано от двух греческих слов: phos/photos («свет») и grapho («пишу»), то есть буквально означает «рисование светом» или «светопись». Мы, фотографы, – художники! Мы рисуем уникальным методом – светом. Где нет света, там нет фотографии. У нас нет кистей и палитр, мы не покупаем бумагу для эскизов, но у нас есть свет, который остается на наших пленках и матрицах.
Каждый фотограф обязан знать возможности своей камеры и ее устройство, ведь это главный инструмент для создания фотографий.
Любой зеркальный фотоаппарат состоит из множества частей, основные из которых приведены на рисунке (рис. 1):
Фотография – это искусство, где фотограческий процесс заключается в поиске и выборе композиции и освещения фотоснимка. Здесь очень важно мгновение. Моментальность – уникальное свойство фотографии, которое можно и нужно использовать, ведь оно приближает этот вид искусства к реальности, и потому фотография часто воспринимается документальной. От нее ждут полного сходства с реальной жизнью или думают, что последняя была именно такой, какой мы видим её на снимке. Добавив «момент» в кадр, мы делаем его более живым. Но обо всем по порядку.
Разговор об основах фотографии следует начинать с изучения оборудования – цифрового зеркального фотоаппарата.
чтО есть чтО?
Корпус камеры
Корпус камеры – это светонепроницаемая коробка, задача которой – быть надежной. В фотографии изображение рисуется светом, и именно поэтому важно, чтобы корпус не пропускал ни единого луча. В корпусе есть только одно отверстие – для объектива, и только он должен давать доступ свету на матрицу в нужном количестве (которое регулирует затвор).
Объектив
Объектив – это устройство, предназначенное для создания оптического изображения. Фактически объектив – это труба из металла или пластика с разным количеством линз различной формы. Внутри объектива находится диафрагма – отверстие, которое умеет менять свой размер. В любом объективе также есть система наводки на резкость, или фокусировки.
Объективы различают по следующим параметрам:
Затвор
Затвор – это устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на матрицу. В положении по умолчанию затвор всегда закрыт. Если сравнивать объектив с глазами, то затвор – это веки, которые всегда закрыты. Открываются веки (затвор) только при нажатии кнопки спуска и на то время, которое определено выдержкой. И этим временем – временем выдержки – дозируется количество света, попадающего на чувствительную поверхность матрицы или
пленки, и тем самым регулируется тональность фотографии, если говорить самым простым языком. В профессиональном лексиконе это называется «экспозиция».
Видоискатель
Видоискатель – оптическая система, помогающая фотографу точно определить границы снимаемого кадра. Это такое окошко, которое смотрит в зеркало, закрыва- искатель имеет диоптрийную поправку на зрение фотографа, и выглядит она в большинстве случаев как колесико рядом с видоискателем. Не игнорируйте его, выставьте в положение нуля, если у вас нормальное зрение.
Внутри окошка видоискателя фотограф видит самые важные настройки, которые предусмотрены моделью фотоаппарата. Есть точка зрения, что настоящие фотографы смотрят в видоискатель, а любители – на ЖК-дисплей. Не обращайте внимание на подобные мнения и смотрите туда, куда вам удобнее. Безусловно, ЖК-дисплеи современных камер очень удобны для предпросмотра, однако следует учитывать их особенности. В темноте и при недостатке освещения они показывают картинку ярче, чем она есть на самом деле, а вот на солнце – тусклее. Чтобы точно понимать, какова тональность кадра, нужно один раз сделать следующее:
Лучше проводить этот опыт в солнечный день, чтобы иметь возможность проверить дисплей сначала у окна, а затем уйти в темную комнату с выключенным светом (например, в ванную) и сравнить, как работает экран при разных условиях освещения.
Далее вам надо изменять яркость дисплея через меню так, чтобы показываемая тональность на снимке при разных видах освещения была похожа на изображение на экране компьютера.
Следует запомнить данные значения и затем использовать этот опыт при последующих съемках.
Процессор
Процессор – это мозг фотоаппарата, который контролирует все возможные процессы съемки и делает работу камеры слаженной и точной. Например, управляет работой затвора, объективом в автоматическом и ручном режимах, выбором баланса белого и т. д. От модели процессора зависит скорость его работы (быстрота очень ценится в фотографии).
Матрица
Матрица – это основной элемент любой цифровой фотокамеры, от которой в наибольшей степени зависит качество получаемого изображения. Матрица представляет собой полупроводниковую пластину, содержащую огромное количество светочувствительных элементов
(пикселей), сгруппированных в строки и столбцы. Важно знать, что маркетинговый прием современности: «Чем больше пикселей, тем лучше фотоаппарат», – не более, чем прием. На самом деле, решающее значение в способности камеры хорошо снимать при высоких значениях ISO (то есть не «шуметь») и делать малоконтрастные, с плавным переходом от теней к светлым областям кадры зависит от размера каждого пикселя в матрице. Чем он меньше, тем хуже качество снимка. Поэтому важно в первую очередь учитывать размер матрицы и размер единичного пикселя в ней. Например, 20 млн пикселей в камере мобильного телефона Sony Xperia Z3 с матрицей 1/2,33″ (6,16 х 4,62 мм) никогда не позволят получить даже близкие по качеству снимки к тем, которые можно сделать при помощи профессионального зеркального фотоаппарата Canon EOS 5D Mark III с 23 млн пикселей на матрице 36 x 24 мм (рис. 2):
Безусловно, качество кадров зависит и от объектива. Вообще, нужно иметь в виду, что в фотографии существует всего лишь два фактора, оказывающих решительное влияние на наши снимки, – это объектив и матрица.
Основы фотографии
В фотографии есть основы, без знания которых невозможно научиться делать качественные и красивые снимки. Одна из таких вещей – понимание экспозиции кадра.
Экспозиция
Экспозиция – это количество света, попадающего на матрицу камеры для формирования снимка.
Если вернуться к сравнению с глазом и вспомнить, что выдержка – это веко, то диафрагма – это зрачок. Тогда становится понятно, что регулировка светового потока осуществляется веком (затвором выдержки) и размером зрачка (диафрагмой). А что такое ISO? Его можно сравнить с чувствительностью сетчатки глаза. У людей и животных чувствительность сетчатки разнится, и от этого зависит, насколько хорошо они видят в потемках.
Итак, мы имеем три параметра управления тональностью наших кадров: выдержка, диафрагма и ISO (светочувствительность). Часто в литературе комбинацию этих параметров еще называют «треугольником экспозиции» (рис. 3):
Например, при одинаковом количестве света сочетание этих трех параметров может быть разным:
• ISO 100, выдержка 1/250, диафрагма f/5.6
• ISO 200, выдержка 1/500, диафрагма f/5.6
• ISO 200, выдержка 1/250, диафрагма f/6.3
Осознание работы этих параметров и их взаимозависимости необходимо не только для получения хороших, но и для уменьшения количества технически неудачных кадров из-за неточной работы автоматических режимов или, например, неверно выбранного параметра снимка. Кроме того, они являются также и эффективными художественными инструментами. Опытные фотографы настраивают экспозицию интуитивно перед каждой съемкой и корректируют ее в процессе.
Диафрагма
Диафрагма находится в объективе между линзами и является элементом конструкции, отвечающим за диаметр отверстия, пропускающего свет на светочувствительную поверхность (пленку или матрицу). Она представляет собой лепестки, которые, выдвигаясь, уменьшают отверстие объектива, а раздвигаясь – увеличивают (рис. 4):
Величину диафрагмы обозначают в системе f-ступеней, например, f/5.6 или f/2.8.
К слову, в фотографии системой ступеней принято выражать все параметры: ISO, выдержку и диафрагму:
• Выдержка: 2 с, 1 с, 1/2 с, 1/4 с, 1/8 с, 1/30 с, 1/60 с, 1/125 с, 1/250 с, 1/500 с;
• Диафрагма: f/1.4, f/2.0, f/2.8, f/4.0, f/5.6, f/8.0, f/11, f/16, f/22, f/32; •I SO: 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400, 12800, 25600.
Следующее значение за первым в любом параметре всегда обозначает ступень.
Изменяя один параметр, например, диафрагму, на ступень вниз, вам надо повысить другой параметр, скажем, выдержку, на ступень вверх, чтобы сохранить тональность кадра (вспоминаем о треугольнике экспозиции).
Иногда диафрагму обозначают словесным выражением: большая диафрагма, малая диафрагма.
В данном случае имеется в виду величина отверстия, а не число, которым оно обозначено на шкале.
• Большая диафрагма – это большое отверстие, но малые числа (f/1.5–4.5).
• Малая диафрагма – это малое отверстие, но большие диафрагменные числа (f/11–36).
• Средняя диафрагма – это f/5.6–9.
Есть такое выражение «открыть диафрагму», что означает выставить диафрагму на значение от f/1.2 до f/2.8 и таким образом сделать отверстие диафрагмы большим.
Диафрагма – очень мощный визуальный инструмент. От ее размера будет зависеть ГРИП (сокр. глубина резкости изображаемого пространства) – расстояние между самым ближним и самым дальним предметами, которые будут резкими. И здесь опять актуально выражение «чем меньше, тем больше», которое так часто встречается в фотографии: чем меньше диаметр отверстия диафрагмы тем больше глубина резкости в кадре, и наоборот. Однако можно сказать и проще: чем больше значение диафрагменного числа, тем больше глубина резкости.
На ГРИП влияют (по степени важности):
• расстояния от камеры до объекта и от объекта до фона.
• фокусное расстояние объектива
• значение диафрагменного числа.
Например, при съемке объективом с фокусным расстоянием от 14 до 20 мм, точкой фокусировки, удаленной от объектива дальше, чем на 3 метра, и значением диафрагмы f/16 глубина резкого рисунка на фотографии будет простираться
от объектива до горизонта. А если диафрагма будет f/2.0, то в резкость войдут только объекты в зоне точки фокусировки, и протяженность ее будет заметно меньше.
Давайте рассмотрим три снимка, снятых с разным диафрагменным числом на объектив Canon EF 100mm f/2.8L Macro IS USM, который заслуженно любим всеми фотографами за свою идеальную передачу резкости и мельчайших деталей
Первый кадр сделан с малой диафрагмой f/13. Здесь в зоне резкости находится полностью весь стакан на переднем плане, задний план при этом размыт не сильно:
Необходимо отметить, что, если снять этот же кадр а объективом с фокусным расстоянием 50 мм с тем же диафрагменным числом, то в зону резкости совершенно точно войдет и дальний стакан. А если снять этот же сюжет на объектив с ФР = 18 мм, то резким будет и фон.
Давайте посмотрим, как меняется зона резкости, если уменьшить значение диафрагменного числа вдвое – до f/6.3:
Мы видим, как сократилась глубина резкости и снимок стал воздушнее, глубже.
Следует иметь в виду, что чем меньше ГРИП, тем более важным становится выбор зоны резкости. Если в кадре находится глянцевый объект, как на нашем примере, то очень важно включать в зону резкости его контуры, потому как подобная фактура без четкого контура будет создавать ощущение нехватки резкости. А если в кадр помещен матовый объект, например, киви, зелень или, скажем, апельсин, то делать контур четким необязательно: его текстуры будет вполне достаточно для передачи резкости на снимке.
Теперь давайте посмотрим на снимок, который снят с еще меньшим диафрагменным числом – f/2.8.
Обратите внимание, насколько воздушным и глубоким стал кадр:
Дальний стакан читается контурно, но при этом совершенно точно определен композиционный акцент. Если у вас нетобъектива с таким большим фокусным расстоянием, то для достижения подобного эффекта отдаляйте предметы, которые вы хотите размыть, от основного объекта.
На всех трех снимках точка фокусировки располагается в одном и том же месте: на ягодах ближнего к нам стакана. Необходимо подчеркнуть, что эту точку всегда выбирает сам фотограф, никогда не доверяя этот шаг автоматике фотоаппарата. При этом, чтобы фокус был уверенным и быстрым, останавливаться следует на контрастных деталях объекта. Вы можете убедиться в этом на практике, попробовав сначала сфокусироваться на чем-то совершенно белом или лишенном фактуры, а затем – на чем-то контрастном. Разница будет очевидна!
Бывают случаи, когда ГРИП нам совершенно не важна. Например, когда всеобъекты расположены в одной плоскости. Скажем, на столе лежат предметы одинаковой высоты: столовые приборы, салфетки, зелень, тарелки. Эту композицию можно снять сверху, расположив линзы фотоаппарата строго параллельно плоскости стола или фотофона. В данном случае не следует устанавливать слишком большое диафрагменное число – достаточно такого, при котором ГРИП позволит поместить фактуру объекта в зону резкости. Важно при этом держать фотоаппарат таким образом, чтобы линии, которые отвечают за геометрию кадра, не имели наклона. Это основной секрет снимков с верхним ракурсом.
Выдержка
Выдержка – интервал времени, на который открывается затвор для пропускания света на светочувствительный элемент (матрицу или пленку). От длительности выдержки зависит, как долго свет будет падать на сенсор камеры. Если вспомнить про сравнение затвора с веком нашего глаза, то время, на которое будет открыт затвор (веко), и есть выдержка. Выдержка, или время экспозиции, измеряется в секундах и долях секунды, например, запись 1/200 означает, что затвор будет открыт на одну двухсотую долю секунды. Если выдержка равна 1 секунде или длиннее, то она обозначается как 1”″или, например, 2,5”.
Выдержку обычно выбирают, исходя из значения, которое сможет обеспечить резкий снимок, – либо для «заморозки» быстрого движения, либо для исключения сотрясения камеры при съемке с рук. Как же узнать, какая самая длинная выдержка необходима при съемке с рук, чтобы кадр не смазался и получился резким? Ее значение непостоянно и зависит от фокусного расстояния вашего объектива. Она должна быть короче, чем 1/f, где f – фокусное расстояние в мм. Для того, чтобы комфортно снимать с рук на объектив с ФР = 85 мм, выдержка должна быть короче 1/85, то есть 1/100 или 1/200 и далее до самого короткого значения для вашей камеры, например, до 1/8000. В таблице показаны самые длинные выдержки для съемки с рук при разном фокусном расстоянии. На выдержке короче, чем указанная, снимать с рук можно и нужно, но если вы установите выдержку длиннее, то снимок может быть нерезким (см. таблицу):
При съемке с рук необходимо помнить, что наши руки тоже совершают микродвижения и что фотоаппарат сотрясается во время нажатия на кнопку спуска. Поэтому съемка с выдержкой в диапазоне от 1/40 до 1/80 все-таки иногда будет чревата эффектом «шевеленки». Что это такое? Это ощущение нехватки резкости. Вроде бы она есть, но ее не хватает.
При этом нехватка резкости выражена на всей плоскости кадра равномерно. Если выдержка длиннее 1/40 (например, 1/8), то нужно применять неподвижную опору, на которую устанавливается фотоаппарат. Это может быть, что угодно: стопка книг, стул, полка, пол, подоконник, но удобнее всего использовать штатив. Важно при этом понимать, что объект, который вы снимаете на длинных выдержках, должен быть неподвижным. Хотя в этом правиле есть и исключения, и об этом мы сейчас поговорим. Длина выдержки может стать хорошим помощником в реализации вашей творческой задумки. К примеру, длинная выдержка подчеркивает движение объектов, делает кадр более вырази- тельным. Очень короткие выдержки используют для остановки («заморозки») мгновения, такого как брызги упавшей капли или пролетающая мимо машина. На следующих двух фотографиях одно и то же блюдо снято с разной выдержкой: 1/5 и 1/400.
Первый кадр снят с короткой выдержкой 1/400, и на нем мы наблюдаем хорошо замороженное движение сахарной пудры:
Второй снимок сделан с длинной выдержкой 1/5, и мы видим невероятно красивое движение крупинок сахарной пудры, которое делает кадр более динамичным:
Мы уже упоминали ранее, что ISO можно уподобить чувствительности сетчатки глаза. Увеличивая чувствительность «глаза» фотоаппарата, мы начинаем лучше видеть в темноте. И, казалось бы, нет никаких проблем: можно поднимать значения ISO и снимать в любых условиях освещенности. Однако, к сожалению, при повышении ISO возникает один неприятный побочный эффект: проявляется «шум», который выглядит, как соринки в кадре и крадет резкость у изображения. Именно поэтому «шумы» так не любят фотографы. Давайте посмотрим на два примера, снятых на фотоаппарат Canon EOS 5D Mark III.
Первый снимок сделан при значении ISO 6400. Резкость этого кадра плоха, и при увеличении до 100% виден сильный «шум»:
Второй кадр снят при значении ISO 100, и мы видим разницу в резкости, в передаче фактуры. 100%-ное увеличение кадра говорит нам о том, что «шума» нет:
Что необходимо знать о ISO?
Экспозиция и экспокоррекция
Съемочный процесс, как правило, завершает экспонирование – освещение светочувствительного слоя (в нашем случае – матрицы) изображением, которое проецируется объективом. Экспонирование происходит в результате открытия затвора, пропускающего световые лучи к матрице, на тот или иной промежуток времени, называемый выдержкой. Физически это происходит следующим образом: после того, как вы полностью нажали на спусковую кнопку вашего фотоаппарата, начинается экспонирование: затвор открывает путь свету, который, отражаясь от объектов, попадает на матрицу, и изображение фиксируется. Количество света, которое при экспонировании получает матрица и затем «рисует» фотокартинку, зависит от освещенности снимаемой сцены, величины диафрагмы и длины выдерж- ки и называется экспозицией (математически она выражается произведением освещенности на выдерж- ку). От экспозиции главным образом зависит правильная световая тональность кадра. Если экспозиция была избыточной, то снимок получится передержанным: слишком светлым, без подробностей/ фактуры в светлых областях. В случае недостаточной экспозиции снимок будет недодержанным: слишком темным, недостаточно контрастным, без подробностей/фактуры в темных областях.
Во всех современных камерах есть встроенный экспонометр – функция, определяющая нужное количество света для того, чтобы картинка не пересветилась или не провалилась в черноту. Измерив окружающее освещение, экспонометр сообщает, какие значения выдержки и/или диафрагмы идеально подойдут для того, чтобы картинка нормально проэкспонировалась.
Однако иногда случается, что количество света определено экспонометром неправильно. Особенно часто такое происходит при съемке белых предметов на белом (например, белого зефира на белом фоне). Камера оценивает количество света в кадре как избыточное и поэтому старается «затемнить» изображение, сделать его серым. Когда же мы снимаем черное на черном, то происходит обратная ситуация – фотоаппарат воспринимает это как нехватку света и старается высветлить кадр, превращая черный в серый. В таких случаях нам на помощь приходит экспокоррекция или компенсация экспозиции – принудительное введение поправки в измеренную экспозицию для компенсации ошибок измерения или достижения художественных эффектов. Осуществление экспокорреции возможно на любом фотоаппарате, но только в режимах приоритетов («Приоритет выдержки» или «Приоритет диафрагмы») – через отдельные кнопки или меню. В некоторых каме- рах даже есть специальное колесико со значениями экспозиции. В ручном режиме (М) экспозиция изменяется с помощью показателей выдержки и диафрагмы. Экспокоррекция измеряется в логарифмических единицах, которые обозначаются как еV (англ. Exposure Value) – экспозиционная ступень (причем здесь работает та же система ступеней, о которой мы говорили ранее).
Сдвиг экспозиции на одну ступень означает изменение количества света, попавшего на фотоматериал, в два раза. А значит, на одну ступень изменятся и другие параметры съемки: выдержка и диафрагма.
Что же происходит, когда экспокоррекция осуществлена неверно?
Рассмотрим это на двух примерах.
Как же верно измерить окружающее освещение, необходимое для каче-ственного снимка, и не дать сюжету пересветиться или провалиться в черноту? В
вашем фотоаппарате есть как минимум три вида экспозамера, или режима измерения экспозиции (с ними можно ознакомиться в инструкции или меню фотоаппарата). Выбирая разные типы экспозамера, вы увидите уже на ЖК-экране, как меняется тональность кадра. Фокусируясь на разных частях снимаемого объекта, выберите наилучший по тональности вариант. Если вас не устраивает тональность будущего кадра, то следует изменить экспокоррекцию или режим экспозамера. Приведем три варианта экспозамера, чтобы вы понимали разницу (названия в зависимости от камеры могут отличаться, поэтому следует заглянуть в инструкцию):
Наиболее управляемый режим экспозамера – то-чечный. Однако у каждого фотографа существует свое понимание логики экспокоррекции, поэтому одна и та же тональность может быть достигнута разными значениями экспозиции при разных режимах экспозамера, и все эти варианты можно будет назвать правильными. Поэтому снимайте так, как вам удобно, экспериментируйте и опытным путем добивайтесь технически грамотных кадров.
При перепечатке или использовании статьи, необходимо ссылаться на первоисточник.