Диафрагма и выдержка

Экспозиция. Часть 1. Параметры экспозиции

NIKON D810 / Nikon AF-S 70-200mm f/4G ED VR Nikkor УСТАНОВКИ: ISO 500, F4, 1/320 с, 200.0 мм экв.

При обучении фотографии, вероятнее всего, ни одна техническая тема не вызывает столько вопросов, как экспозиция. Большинство новичков пугаются даже самого термина. Они моментально рисуют в воображении какие-то формулы из высшей математики и делают, безусловно, неверный вывод о том, что тема эта им не по зубам. Но на самом деле всё не так сложно.

Понимание того, что такое экспозиция, поможет делать более качественные кадры. Ведь вместе с этим вы поймёте, как вообще получается фотография и что происходит внутри любого фотоаппарата.

По сути, с этим термином знаком любой, кто хоть раз бывал в музее: экспозиция — это презентация экспонатов. А экспозиция в фотографии — это «демонстрация» фотокамере будущего кадра. «Показывать» фотоаппарату наш кадр мы можем различными способами, ведь за экспозицию отвечают три параметра: выдержка, диафрагма и светочувствительность. Прежде всего, они определяют, насколько ярким будет снимок. Есть ещё ряд важных функций. Давайте разберёмся.

Напомним, что фотоаппарат, как и глаз человека, видит не сами предметы, а отражённый от них свет. Поэтому свет в фотографии играет решающую роль. Параметры экспозиции помогают отмерить нужное количество света для получения идеального снимка. Ведь если света на матрицу попадёт недостаточно (например, когда мы снимаем в слабо освещённом месте), кадр получится слишком тёмным, а если света попадёт много — пересвеченным.

Тёмный («недосвеченный») кадр. Как правило, фотоаппарат старается избегать таких кадров. И при неправильно настроенных параметрах мы, скорее всего, получим размазанный из-за длинной выдержки кадр, нежели тёмный.

Слишком светлый («пересвеченный») кадр

Нормальный кадр

Выдержка

Пожалуй, это самый многогранный и сложный параметр экспозиции. Выдержка — это время экспонирования снимка. То есть время, в течение которого мы показываем наш сюжет матрице фотоаппарата. Чем дольше время выдержки, тем больше света попадёт на матрицу. Однако нужно помнить, что наш мир находится в постоянном движении. Как будет выглядеть на фотографии движущийся объект, если снять его на длинной выдержке? Он размоется. Даже совершенно неподвижный объект может смазаться на длинной выдержке, если сама камера будет хоть немного дрожать (например, в руках фотографа). Смаз изображения вследствие дрожания камеры называется «шевелёнка». Как её избежать? Недавно мы подробно писали об этом. Если вкратце, то нужно сократить выдержку.

Чтобы добиться резких снимков, фотографы используют выдержки длиной в доли секунды. Вспомним школу и уроки арифметики: как выглядят дроби. Часто выдержка составляет 1/125 секунды. Казалось бы, такой короткий промежуток времени! Но если речь идёт о съёмке движущегося объекта (спортивные игры, резвящиеся дети и пр.), то даже такой выдержки не хватит. Придётся снимать при более коротких значениях. Распространённая ошибка новичков — съёмка на слишком длинной выдержке. От этого кадры получаются смазанными.

Резкий кадр

NIKON D810 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 250, F10, 1/30 с, 70.0 мм экв.

Кадр смазался из-за съёмки с рук при слишком длинной выдержке

NIKON D810 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 250, F10, 1/30 с, 70.0 мм экв.

Чтобы кадры получались чёткими, следите за выдержкой! Её значения всегда отображаются на экране камеры.

Современные зеркальные фотокамеры умеют отрабатывать выдержки в диапазоне от 1/4000 (или даже 1/8000) до 30 секунд. Также возможно сделать выдержку произвольной длины самостоятельно, установив режим «B» (Bulb, «от руки»). Однако с этим режимом проще работать, если у камеры есть пульт дистанционного управления.

Простейший пульт дистанционного управления для фотоаппаратов Nikon ML-L3 позволяет сглаживать даже минимальные движения камеры на штативе при нажатии на кнопку спуска и получать более чёткие кадры.

Внимательный читатель задастся вопросом: зачем нужны многосекундные выдержки, если в процессе съёмки всё будет смазываться на выдержках длиннее 1/60 секунды? Длинные выдержки покорятся лишь тем, кто умеет надёжно фиксировать камеру, установив аппарат на штатив или опору. Длинные выдержки помогают фотографировать ночью при очень скудном освещении. Кроме того, они позволяют сильно размыть движение. В результате мы можем получить необычные кадры. Размыть на длинной выдержке можно любое движение. Например, движения людей, воды, транспорта.

Благодаря выдержке в 1 секунду на фотографии удалось интересно и динамично размыть воду в горном ручье.

Пример использования длинной выдержки. При 30-секундной выдержке проплывающий по Москве-реке катер размылся, образовав за собой эффектный голубой след. Слева на фото можно видеть огни от автомобильных фар, также превратившиеся на длинной выдержке в полосы.

Диафрагма — это устройство, регулирующие диаметр отверстия в объективе, через которое свет попадает на матрицу. Мы можем регулировать размер этого отверстия: уменьшать или увеличивать. Через большое отверстие пройдёт больше света, через маленькое — меньше. Но с помощью диафрагмы регулируют не только поток света, но и глубину резкости на фотографии (за это отвечает Глубина Резкости Изображаемого Пространства — ГРИП). О глубине резкости мы писали в отдельном уроке, сейчас же скажем кратко. Диафрагма — один из самых доступных способов увеличить или уменьшить ГРИП при съёмке. Закрывая диафрагму, мы увеличим глубину резкости, открывая — уменьшим глубину резкости и сильнее размоем фон на снимке. Размер отверстия диафрагмы обозначается числами: чем число больше, тем меньше открыта диафрагма. Часто перед этим показателем ставится буква F. Например: F3.5, F5.6, F16. Как широко можно открыть диафрагму? Это зависит от параметров вашего объектива.

Регулировка отверстия диафрагмы в объективе и получаемые при этом фотографии. Меняя значение диафрагмы, мы можем сильнее или слабее размывать фон, увеличивать или уменьшать глубину резкости.

Часто значение максимально открытой диафрагмы объектива называют светосилой. Простые объективы имеют светосилу F3.5–5.6. Продвинутые модели имеют более высокую светосилу (F1.4, F2.8), то есть способны пропустить сквозь себя больше света и сильнее размыть фон на фотографии.

Значение диафрагмы отображается как в видоискателе, так и на экране фотокамеры (на рисунке представлен интерфейс Nikon D5300).

Поскольку с помощью разных комбинаций выдержки и диафрагмы, мы можем получать разные эффекты на фото (по-разному передавать движение, добиваться разной глубины резкости), эти параметры тесно взаимосвязаны. Поэтому выдержку и диафрагму иногда называют экспопарой.

Светочувствительность

Как можно догадаться, светочувствительность отвечает за чувствительность матрицы фотоаппарата к свету. Вспомните, на пляже некоторые люди загорают (и даже обгорают) быстро, а некоторые — медленно. Это связано с тем, чувствительность их кожи к солнечному свету разная. То же самое и с матрицей фотокамеры, но её чувствительность мы можем регулировать, заставляя её «загорать» под лучами света быстрее или медленнее. Светочувствительность матрицы измеряется в единицах ISO. Чем больше этот показатель, тем выше чувствительность. Но при увеличении светочувствительности, на снимке появляются помехи, цифровой шум. У матрицы фотоаппарата есть минимальное значение светочувствительности, при котором она даёт самое лучшее качество изображения. Обычно это ISO 100. При регулировании чувствительности важно запомнить следующую закономерность: чем выше ISO, тем больше на снимке цифрового шума, помех. Если при значениях ISO 400–800 (в зависимости от камеры) качество снимка остается еще очень высоким, то дальше, по мере увеличения ISO, качество начинает постепенно снижаться.

Поэтому повышают ISO только тогда, когда света в камеру попадает недостаточно для съёмки на выбранной выдержке (длина которой обусловлена сюжетом съёмки). Получается, чтобы сфотографировать достаточно яркий и чёткий кадр на относительно короткой выдержке, приходится либо открывать диафрагму, либо повышать светочувствительность. Отметим, что светочувствительность стоит повышать только тогда, когда нам нужно взять достаточно короткую выдержку для съёмки конкретного сюжета (например, если в кадре есть движение, оно может смазаться при съёмке на очень длинной выдержке). «Впрок» светочувствительность не повышают, ведь это грозит появлением цифрового шума на фотографиях. Посмотрим, как выглядит цифровой шум при различных значениях ISO и как он портит качество снимков.

NIKON D600 / 70-200mm УСТАНОВКИ: ISO 100, F4, 1/125 с

Сфотографируем этот сюжет при различных ISO и рассмотрим его фрагменты со 100% увеличением.

ISO 100: видно, что картинка гладкая, детализированная.

ISO 6400: картинку как будто «посыпали» песком, всё покрыто точками разной яркости. Это и есть цифровой шум. Резкость, контраст и насыщенность цветов снизились.

Уровень цифрового шума у различных камер разный. Всё зависит от модели фотоаппарата. Как правило, чем современнее камера и чем более крупной матрицей она оснащена, тем она менее «шумная». К примеру, доступная любительская зеркалка Nikon D5500 и продвинутая полнокадровая камера Nikon D750 (новинки бренда) дают более низкий уровень шума даже на высоких значениях ISO по сравнению с их предшественниками.

Экспозиция и автоматика фотокамеры. Экспокоррекция.

Современные фотоаппараты самостоятельно измеряют освещённость сцены и в соответствии с её показателями настраивают параметры съёмки. В режимах P, A, S и M возможна настройка параметров экспозиции. Во всех этих режимах съёмки, кроме «М» (ручного), мы увидим в действии принцип «если где-то убудет, то где-то прибудет». Допустим, в режиме «А» мы попробуем прикрыть диафрагму… Чтобы получить кадр нужной яркости, автоматика компенсирует закрытую диафрагму, удлинив выдержку. Поэтому, чтобы менять яркость снимков во всех режимах, кроме режима «М» (да и в режиме «М», если вы снимаете в режиме автоматического ISO), существует экспокоррекция. То, как регулируется экспокоррекция именно на вашей камере, можно посмотреть в инструкции к ней. Как правило, это делается с помощью кнопки с «+/-«: зажимаем кнопку и крутим колёсико управления.

Далее мы рассмотрим пример настройки экспокоррекции на фотоаппарате Nikon D5300.

На экране камеры вы можете увидеть два индикатора. В жёлтой рамке отображается шкала, похожая на шкалу регулировки звука в телевизоре: если сместить индикатор в сторону минуса, кадр получится темнее; если же индикатор сдвинуть к плюсу, будет установлена положительная экспокоррекция. В зелёной рамке эти показатели отображены в цифрах.

Экспокоррекция — самый простой способ настроить яркость снимка. А выбирая нужные показатели диафрагмы или выдержки, вы сможете лучше передать сюжет на снимке: отобразить в кадре движение, размыть фон и пр.

Обычно фотоаппарат довольно точно настраивает экспозицию, и снимки получаются должной яркости. При измерении освещенности сюжета, автоматика исходит из предположения, что на сцене преобладают средние по яркости (серые) оттенки. Однако, ведь это не всегда так. Иногда мы фотографируем предмет на очень светлом или на очень тёмном фоне, в кадре преобладают не средние по яркости оттенки, а наоборот — очень светлые или очень темные. В первом случае объект съёмки может получиться тёмным, во втором — слишком светлым. В таких ситуациях стоит применить экспокоррекцию, исправив яркость фото.

Фотография сделана на светлом фоне заснеженных гор. Кадр получился темноватым. Самое время внести положительную экспокоррекцию.

NIKON D810 / 70.0-200.0 mm f/4.0 УСТАНОВКИ: ISO 80, F6.3, 1/125 с, 70.0 мм экв.

Экспокоррекция +1EV позволила сделать кадр достаточно ярким.

Значение экспозиции

Светочувствительные материалы и электронные преобразователи света в электрические сигналы обладают ограниченной фотографической широтой и способны воспроизвести относительно узкий диапазон яркостей объекта съёмки. Поэтому, для правильного отображения всех участков снимаемой сцены необходимо точное дозирование количества света, получаемого светоприёмником.

Слишком малая экспозиция (недодержка) производит малое воздействие и приводит к получению тёмного — недоэкспонированного — изображения, в котором отсутствуют детали в тёмных участках (тенях) объекта съёмки, а иногда изображение отсутствует вообще. Слишком большая экспозиция (передержка) приводит к получению изображения с отсутствующими деталями в светлых местах (светах), а иногда и полному отсутствию изображения. Второй случай особенно ярко проявляется в цифровых фотоаппаратах и кинокамерах, когда переэкспонирование приводит к появлению «пробитых» участков изображения с полностью отсутствующей информацией вследствие выраженного эффекта «насыщения матрицы».

Экспозиция должна быть такой величины, чтобы позволить фотоматериалу с определённой светочувствительностью получить количество света, необходимое для воспроизведения максимального диапазона сюжетно важных яркостей в пределах доступной шкалы. Светочувствительность — это сенситометрическая характеристика любого светочувствительного элемента. Чем больше светочувствительность матрицы (фотоплёнки, фотобумаги), тем меньшая требуется экспозиция.

Закон взаимозаместимости

Основная статья: Закон взаимозаместимостиГрафик соответствия экспозиционных чисел разным сочетаниям экспозиционных параметров, основанный на Законе взаимозаместимости. Каждая синяя линия соответствует одной из экспозиций, отмечаемых на диагональной оси. На горизонтальной оси отмечены выдержки, на вертикальной — относительные отверстия

Математическая формула, описывающая экспозицию, в простейших случаях выглядит как:

H = E ⋅ t {\displaystyle H=E\cdot t} ,

где H {\textstyle H} — экспозиция, E {\textstyle E} — освещённость, регулируемая диафрагмой, а t {\textstyle t} — выдержка в секундах. Шкалы выдержки и диафрагмы фотоаппаратов строятся по логарифмическому принципу, то есть, при изменении значения на одну ступень в любую сторону, каждый параметр меняется ровно в два раза. Таким образом, увеличение выдержки на одну ступень с одновременным закрытием на такое же значение диафрагмы, не изменит экспозицию. Это называется законом взаимозаместимости, который соблюдается не во всём диапазоне выдержек. Отклонение от закона, называемое эффектом Шварцшильда, описывается более точной формулой экспозиции:

H = E ⋅ t ρ {\displaystyle H=E\cdot t^{\rho }} ,

где ρ {\displaystyle \rho } — константа Шварцшильда, описывающая отклонение от закона взаимозаместимости. Отклонение от закона, проявляющееся при длительных и сверхкоротких выдержках, требует компенсации от долей до целых ступеней. Однако, в большинстве типичных съёмочных ситуаций закон взаимозаместимости соблюдается, позволяя для одного и того же экспозиционного числа выбирать любую «экспопару» в зависимости от требуемой глубины резкости и скорости движения объекта съёмки.

Современные цифровые камеры позволяют также регулировать светочувствительность, изменяя коэффициент усиления предусилителя и алгоритмы АЦП. Поэтому, при невозможности изменения экспозиционных параметров, можно изменить требуемую экспозицию уменьшением или увеличением светочувствительности.

Измерение экспозиции

Измерение экспозиции может осуществляться на основе физиологического восприятия — визуально, или при помощи специальных приборов — инструментально. Последний способ осуществляется, главным образом, при помощи экспонометра, который может быть оптическим или фотоэлектрическим. Инструментальное измерение экспозиции (синонимы Замер экспозиции, Экспозамер) — это измерение интенсивности актиничного излучения, на основе которого подбираются правильные экспозиционные параметры. Измерение возможно двумя способами: по яркости и по освещённости.

Основная статья: Экспонометр

За редкими исключениями, относящимися к специальным видам фотографии и кинематографа, главным критерием при измерении яркости света, отражённого от объектов съёмки, считается правильность отображения тона человеческой кожи, главным образом, лица. Поэтому, все экспонометрические устройства калибруются таким образом, чтобы отображать корректный результат при измерении света, отражённого от кожи людей европейской расы. В некоторых случаях в качестве тест-объекта может служить серая карта с калиброванной отражательной способностью в 18%.

Измерение экспозиции по освещённости исключает ошибки, связанные с различной отражательной способностью объектов, но требует осуществления замера непосредственно от объекта съёмки в сторону основного источника света. В современной аппаратуре наибольшее распространение получило измерение яркости света, отражённого от снимаемой сцены, поскольку такой способ возможен непосредственно от камеры при помощи встроенного экспонометра. Большинство современных встроенных экспонометров осуществляют заобъективное измерение экспозиции, позволяя измерять не только усреднённое значение яркости по всему кадру, но и его отдельные участки, компенсируя ошибки при определении экспозиции контрастных сцен.

Основная статья: Режимы измерения экспозиции

Наиболее совершенный из режимов раздельного измерения — оценочный — позволяет автоматически учитывать любые нюансы снимаемого сюжета, распознавая сцену на основе статистической базы данных, заложенной в микропроцессор экспонометра.

В работе кинооператоров иногда приходится решать обратную задачу: определение уровня освещённости сцены, необходимого для получения правильной экспозиции при конкретных экспозиционных параметрах. Это необходимо для расчёта нужного количества и мощности приборов операторского освещения при составлении заявки в цех осветительной техники. В большинстве случаев для решения задачи используется эмпирическая формула:

E = 13400 n 2 S {\displaystyle E={\frac {13400n^{2}}{S}}}

где E {\displaystyle E} — освещённость в люксах, создаваемая основным рисующим светом; n {\displaystyle n} — диафрагменное число объектива и S {\displaystyle S} — светочувствительность киноплёнки в единицах ГОСТ. Зависимость справедлива для стандартной частоты киносъёмки 24 кадра в секунду и угла раскрытия обтюратора 160—180°. При этом добавляется коэффициент запаса 1,5—2, учитывающий снижение мощности источников света из-за их старения и естественного загрязнения. Для других значений этих параметров используется более сложная формула, в числителе которой в виде дополнительного множителя присутствует частота f {\displaystyle f} , а в знаменателе — угол раскрытия обтюратора α {\displaystyle \alpha } .

В некоторых процессах, например при печати на фотобумаге, измерением экспозиции пренебрегают, используя для определения правильного сочетания параметров пробную печать. В цветном негативно-позитивном фотопроцессе при фотопечати применялись специальные устройства (мозаичные светофильтры и мультипликаторы), обеспечивающие получение отпечатка с переменной плотностью и цветопередачей. По результатам пробной печати подбирались правильные экспозиционные параметры. Для невидимых лучей определение экспозиции производится при помощи специальных таблиц, как это делалось в фотографии и кинематографе до появления фотоэлектрических экспонометров.

В телевизионных и видеокамерах экспозиция измеряется по выходному видеосигналу, поэтому экспонометром эти устройства не оснащаются. Развитие цифровой фотографии и распространение электронного видоискателя также упростили процесс фотосъёмки и сделали возможным определение правильной экспозиции без экспонометра. В большинстве ситуаций, когда съёмка может быть повторена несколько раз при неизменном освещении, экспозиция может определяться на основе просмотра полученных изображений. При этом цифровой фотоаппарат, по сути, сам выполняет роль фотоэкспонометра. Такой способ наиболее приемлем при съёмке в студии, в том числе с фотовспышками. Дополнительным средством повышения точности экспонирования выступает гистограмма, позволяющая количественно оценивать получаемое изображение. Экспозиция телевизионных и видеокамер так же может определяться по студийному монитору или осциллографу с оперативной подстройкой диафрагмы и гамма-коррекции. Однако, при репортажной съёмке, когда повторение события может оказаться невозможным, точное измерение экспозиции необходимо не только для плёночных, но и для электронных устройств.

Способы регулирования экспозиции

В большинстве устройств для записи изображения экспозиция зависит от действующего относительного отверстия объектива и выдержки. Эти значения называются экспозиционными параметрами. В фотоаппаратах выдержка регулируется затвором, а в киносъёмочном аппарате — обтюратором. При киносъёмке выдержка зависит от частоты смены кадров и угла раскрытия обтюратора (коэффициента обтюрации), поэтому экспозиция регулируется, главным образом, диафрагмой, изменяющей относительное отверстие объектива и, в конечном итоге — освещённость. В телекамерах и видеокамерах, оснащавшихся вакуумными передающими трубками, экспозиция могла регулироваться только диафрагмой, поскольку выдержка всегда точно соответствовала длительности телевизионного поля. Современные видеокамеры с полупроводниковыми матрицами имеют возможность регулировки времени считывания кадра, изменяя выдержку. При фотосъёмке экспозиция может регулироваться в более широких пределах за счёт выдержки, значения которой могут измеряться минутами и часами, в отличие от киносъёмочного аппарата и видеокамеры, допускающих при стандартной кадровой частоте выдержку не длиннее 1/50 секунды.

Кроме диафрагмы для регулирования освещённости могут применяться светофильтры, помещаемые перед объективом, или за ним. Некоторые камеры специально оснащаются встроенными нейтрально-серыми фильтрами, в нужный момент вдвигающимися в оптическую систему, иногда между линзами. Такой способ особенно актуален при кино- или видеосъёмке, компенсируя трудности уменьшения выдержки. В случаях, когда экспонирование происходит без применения объектива (например, при контактной печати), освещённость может регулироваться интенсивностью источника излучения. В некоторых процессах, связанных с экспонированием, выдержка регулируется временем работы источника излучения, например, при фотопечати или в фотолитографии. В кинокопировальных аппаратах с непрерывным движением киноплёнки экспозиция задаётся шириной печатного окна, и может регулироваться яркостью печатающей лампы и скоростью перемещения плёнок. В кинокопировальных машинах промежуточной печати экспозиция регулируется при помощи светового паспорта.

При фотосъёмке с применением электронных вспышек экспозиция регулируется диафрагмой объектива и длительностью импульса, поскольку его интенсивность не поддаётся регулировке. Простейшие фотовспышки, в которых отсутствует регулировка длительности импульса, дают возможность управления экспозицией только диафрагмой. В некоторых современных видах оборудования (например, SIMD-матрицы, камеры светового поля и Foveon X3) так же, как и в многослойных плёнках, представление об экспозиции (а также о выдержке и диафрагме) можно относить не только к фотоматериалу или устройству в целом, но и к отдельным его элементам (слоям) и сочетаниям элементов.

Управление экспозицией

Управление экспозицией может осуществляться как вручную, так и автоматически. Большинство современных фотоаппаратов и видеокамер снабжаются автоматикой, устанавливающей один или оба экспозиционных параметра на основе результатов измерения яркости встроенным экспонометром.

Основная статья: Автоматическое управление экспозицией

При этом автоматика не требует никаких действий кроме ввода начальных параметров съёмки: светочувствительности или наиболее важного экспопараметра. В некоторых случаях автоматическое управление экспозицией не обеспечивает необходимой точности и тогда используется ручная установка при помощи органов управления, сопряжённых со встроенным экспонометром.

Основная статья: Полуавтоматическое управление экспозицией

В случае автоматического подбора экспозиционных параметров при съёмке контрастных сцен, измерение которых обычным способом привносит заведомую ошибку на известную величину (например, очень тёмный объект на очень светлом фоне или наоборот), в результаты измерения экспозиции вводится экспокоррекция, позволяющая автоматически получать экспозицию, отличающуюся от стандартной на заданное значение. В некоторых устройствах предусмотрен ввод фиксированного значения экспокоррекции при помощи отдельной кнопки, например для съёмки в контровом освещении, когда типичная ошибка экспонометра заранее известна. Современные простейшие устройства регистрации изображения оснащаются только автоматическим управлением экспозицией, исключая её ручную регулировку.

Экспозиция фотовспышек

Для измерения света, получаемого импульсными осветительными приборами (фотовспышками) применяются специализированные экспонометры — флэшметры. В плёночных фотоаппаратах, рассчитанных на использование системных вспышек, существуют две независимые экспонометрические системы для измерения экспозиции, даваемой непрерывным освещением, и фотовспышками. Зеркальные камеры используют раздельный экспозамер из-за невозможности измерения света вспышки основной TTL-системой при поднятом зеркале. Для измерения интенсивности вспышки используется свет, отражённый от плёнки. Такая технология получила обозначение «TTL OTF» (англ. Off the film). В цифровых зеркальных фотоаппаратах использование такой технологии затруднено из-за низкой отражательной способности матриц, поэтому в подавляющем большинстве современных камер для измерения экспозиции фотовспышки задействована та же TTL-система, что и для обычного света, вычисляющая правильную мощность вспышки по предварительному импульсу малой мощности, излучаемому непосредственно перед подъёмом зеркала.

Управление экспозицией электронных вспышек возможно только за счёт регулировки длительности импульса, поскольку его интенсивность не поддаётся изменению. Такая возможность появилась и получила широкое распространение с появлением тиристорных схем управления импульсными лампами, прерывающих свечение по достижении необходимой экспозиции. Профессиональные студийные фотовспышки позволяют плавно регулировать энергию импульса изменением его длительности. При съёмке с такими вспышками экспозиция измеряется внешним флэшметром, а регулируется изменением мощности вспышек и диафрагмой объектива. При съёмке цифровыми фотоаппаратами экспозиция зачастую подбирается методом пробной съёмки с контролем по изображению на электронном видоискателе и гистограмме.

В случае одновременного использования импульсного и непрерывного освещения экспозиция каждого из них измеряется отдельно, а результирующее значение вычисляется как сумма двух экспозиций.

> См. также

  • Экспозиционное число
  • Световое число
  • Многократная экспозиция
  • Зонная теория Адамса
  • Экспозиционная доза
  • Правило F/16

Литература

  • Г. Андерег, Н. Панфилов. Глава VIII. Экспонометрирование // Справочная книга кинолюбителя / Д. Н. Шемякин. — Л.,: «Лениздат», 1977. — С. 192—199. — 368 с.
  • В. Анцев. Аббревиатура в фототехнике (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1990. — № 11. — С. 43. — ISSN 0371-4284.
  • Гордийчук О. Ф., Пелль В. Г. Раздел IX. Киносъёмочное освещение // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1979. — С. 327—353. — 440 с.
  • Е. А. Иофис. Позитивный процесс // Кинофотопроцессы и материалы. — 2-е изд. — М.: «Искусство», 1980. — С. 115—118. — 239 с.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 18—20. — 449 с.
  • Н. Кудряшов. Глава V. Экспозиция при киносъёмке // Как самому снять и показать кинофильм. — 1-е изд. — М.: Госкиноиздат, 1952. — С. 84. — 252 с.
  • Юрий Михайловский. Камеры и камерные каналы (рус.) // «MediaVision» : журнал. — 2011. — № 7. — С. 69—80.
  • Крис Уэстон. Экспозиция в цифровой фотосъёмке = Mastering digital exposure and HDR imaging / Т. И. Хлебнова. — М.,: «АРТ-родник», 2008. — С. 18—20. — 192 с. — ISBN 978-5-9794-0235-2.
  • Фомин А. В. Глава IV. Сенситометрия // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 75—103. — 256 с. — 50 000 экз.
  • Джон Хеджкоу. Фотография. Энциклопедия / М. Ю. Привалова. — М.: «РОСМЭН-ИЗДАТ», 2004. — 264 с. — ISBN 5-8451-0990-6.
  • А. В. Шеклеин. Система современной вспышки (рус.) // «Фотомагазин» : журнал. — 1995. — № 6. — С. 16—22. — ISSN 1029-609-3.
  • Михаил Шульман. Автоматизация съёмочных операций (рус.) // «Советское фото» : журнал. — 1985. — № 10. — С. 40—46. — ISSN 0371-4284.
  • М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с.

> Ссылки

  • Экспозиция

Выдержка и диафрагма: как понимание взаимосвязи между ними помогает раскрыть возможности камеры

Вы знаете какая связь между диафрагмой и выдержкой поможет раскрыть потенциал камеры и получить всевозможное удовольствие от процесса съемки и предсказуемости результата. Диафрагма и выдержка — понятия, безусловно, основы основ, но когда вы в последний раз вспоминали, что такое апертура и что она характеризует? Напомним — это размер отверстия диафрагмы объектива (а, кроме этого, его способность собирать свет, характеристика светового пучка на входе, но это сейчас не главное). Апертуру можно увидеть, если посмотреть прямо на камеру. Диаметр отверстия (то, что подразумевается под размером) обозначают рядом последовательно изменяющихся значений F-числа. Параметр отображается на цифровом экране DSLR-камеры, предоставляя фотографу информацию о размере диафрагмы. Чем меньше диафрагменное число, тем больше она сама, то есть отверстие. И наоборот. Каждый раз, когда фотограф увеличивает значение на шаг, к примеру, от F/5.6 до F/4, — на чувствительный элемент камеры попадает в два раза больше света. «Спускаясь» на одно значение мы вполовину уменьшаем его количество.

Иллюстрациями процесса, а также своими размышлениями на классическую тему взаимодействия выдержки и диафрагмы делится фотограф Джо Уотсон (Joe Watson) из lrcamera dot com. Искусство съемки для него — любимое хобби, возможность научиться новому и рассказать об этом интересующимся. Джо составил небольшой гид, надеясь, что это поможет очередному новичку со свежеприобретенной цифровой камерой понять, легко освоить и успешно применять на практике техническую основу основ фотографии.

photo by Giuseppe Milo

Эквивалентная экспозиция

Итак, известно, что апертура — это размер отверстия, на которое открывается диафрагма. Как же это знание может помочь в съемке? Фотография — это в большой степени наука о получении оптимального количества света для изображения в конкретных условиях. При маленьком отверстии (например, F/22) на сенсоры попадает очень мало света по сравнению с очень большим открытием на F/1.4. Следует иметь в виду, что затвор в обоих случаях открывается на одинаковое количество времени.

При этом можно получить совершенно одинаковую экспозицию как на F/22, так и на F/1.4 — просто удлиняя выдержку. Когда затвор открыт дольше, камера получает больше света. Сочетание настроек диафрагмы и выдержки дают возможность точно определить нужное количество света, которое будет на изображении, а используя различные комбинации параметров, фотограф сохранит одинаковые результаты экспозиции. Например, при скорости срабатывания затвора 1/30 на F/8 (то есть диафрагма открывается на 1/30 секунды) экспозиция будет идентичной той, которая получается при раскрытии диафрагмы на F/16 (меньшее отверстие) при скорости срабатывания затвора 1/8 секунды. Это соотношение известно, как эквивалентная экспозиция.

Думайте о художественной стороне

Фотограф, зная, что ему доступно единое значение экспозиции, может по-разному комбинировать F-значения и выдержку. Однако, знать в теории, как что-то делать, и уметь делать — это разные вещи. Тот факт, что настройки будут приближены к идентичному значению, не означает, что результат всегда будет одинаковым. Именно в этот момент фотография начинается как искусство.

Хотите, чтобы изображение было резким или стремитесь к эффектному размытию? Хотите, чтобы в фокусе был весь кадр или центральный объект? Сначала нужно решить художественные вопросы, а затем уже «подгонять» под цели настройки для диафрагмы и выдержки.

photo by Hiro _R

Глубина резкости

Связь между настройками скорости срабатывания затвора и эффектами, которые они «вызывают», несложна для понимания. Освоив азы, вы сможете ясно представлять, какой результат увидите на изображении. Чем дольше открыт затвор (медленнее скорость срабатывания), тем большим будет размытие движущихся в кадре объектов. При этом нужно помнить, что получить размытое изображение можно и без движущихся объектов в кадре. Если на длительной выдержке фотограф пошевелится, или у него дрогнет рука, снимок станет смазанным, поэтому использование штатива — практически всегда хорошая идея, а иногда и обязательное условие.

Диафрагма также влияет на глубину резкости (ГРИП). ГРИП уменьшается при снижении значений F, то есть расширении отверстия объектива. Следовательно, чем больше число диафрагмы, тем сильнее сокращается диаметр отверстия и тем больше глубина резкости — это значит, что объекты в поле зрения будут четче на большей площади. С уменьшением глубины — задний план и фон будут размываться. Резким останется только объект в фокусе.

photo by Giuseppe Milo

Как использовать взаимосвязь между параметрами

Даже начиная экспериментировать с выдержкой и диафрагмой, совсем не трудно сразу получить качественный результат. И в зеркальных камерах из бюджетной категории есть все необходимые инструменты. Например, актуальная для начинающих фотографов автонастройка. С ней можно определить, какой тип изображений вам нравится больше всего.

photo by Alex Hesu

Простой пример: вы хотите получить яркий, эффектный портрет, лицо крупным планом. Оно, по задумке, будет заполнять кадр целиком и станет основной точкой фокусировки в изображении. Для достижения хорошего результата нужно выставить в камере режим приоритета диафрагмы. Этот параметр даст вам контроль над диаметром отверстия, в то время как фотоаппарат сам позаботится о значении выдержки. Теперь, когда вы контролируете апертуру, продолжайте эксперимент и откройте максимально. Сосредоточьтесь на лице модели и сделайте снимок — вы увидите, что глубина резкости уменьшается, и в фокусе остается только оно, а фон размывается.

Следующий пример — пейзаж. Для этих фотографий требуется максимальная глубина резкости. На камере также нужно выставить режим приоритета диафрагмы, при этом закрыть ее, сузить, насколько это возможно. Теперь, когда отверстие стало минимальным, камера сама начнет компенсировать этот эффект, «заставляя» затвор оставаться открытым как можно дольше, чтобы получить правильную экспозицию. Используя длинные выдержки легко смазать изображение, поэтому штатив будет совсем нелишним.

photo by Tyuncher Eminov

Последний пример — спортивное событие. Выставляйте на камере приоритет затвора (выдержки). Он позволяет установить его скорость самостоятельно, в то время как камера «позаботится» о корректной экспозиции и самостоятельно определит размер диафрагмы. Съемка с проводкой — отличный способ снимать бег или прыжки. Хитрость состоит в том, чтобы следить за объектом камерой, снимая на медленной скорости затвора. Отработав прием, вы получите фотографию, где основная «цель» в центре внимания резкая, а фоновые предметы размыты. Снимок станет динамичным, при взгляде на него зрительская аудитория практически ощутит скорость. Прием непростой, и чтобы все получилось, потребуются тренировки, но результат стоит усилий.

Экспериментируйте как можно больше, и вы сможете безболезненно перейти от съемки в авторежиме к другим настройкам. Как только вы освоитесь с основными возможностями своего фотоинструмента, поймете, как соотносятся между собой диафрагма и выдержка, вы откроете дверь в мир потрясающих возможностей, например, практически не задумываясь сможете сделать фото гладкой, шелковистой текущей воды или бегущей реки, распадающейся на мириады мелких брызг. Весь потенциал техники будет к вашим услугам. Удачной съемки!

Основы фотографии: диафрагма, выдержка и светочувствительность

Об успешности снимка можно судить по совершенно разным критериям: удачно пойманный момент, точно переданная эмоция в портрете, атмосферой интерьерного снимка. Список можно продолжать довольно долго.

Один фактор, например, точная цветопередача, может быть чертовски важен в предметной съёмке, но не иметь особого значения для стрит-фотографии. Что действительно имеет значение всегда и является основой любого снимка, так это свет. Вернее, его количество, попавшее в вашу камеру. Это называется экспозицией. Получился слишком темный кадр? Значит, в камеру попало недостаточно света, и он вышел недоэкспонированным. Всё белое, хотя таким быть не должно? Это явный признак переэкспонированного кадра: на матрицу фотоаппарата или плёнку света попало чересчур много.

Экспозиция контролируется изменением трёх параметров: выдержки, диафрагмы и чувствительности (ISO). Давайте рассмотрим каждый из них.

Диафрагма – это отверстие с изменяемым диаметром внутри объектива, через которое свет попадает непосредственно на фоточувствительный сенсор матрицы или плёнку. Принцип работы диафрагмы схож с принципом работы человеческого зрачка: чем шире он открыт, тем больше света попадает на сетчатку глаза. Верно и обратное: чтобы ограничить количество света, скажем, в яркий солнечный день, зрачок заметно сужается.

Настройки диафрагмы называются стопами. Вот типичный пример шага диафрагмы объектива.

f/1.4 – f/2 – f/2.8 – f/4 – f/5.6 – f/8 – f/11 – f/16 – f/22

Самое маленькое число соответствует максимально открытой диафрагме и наибольшему количеству пропускаемого света. С каждым следующим стопом количество проходящего света уменьшается ровно в два раза. Соответственно, количество света, получаемого сенсором камеры при диафрагме f/2.8, будет в четыре раза меньше, чем при диафрагме f/1.4. Таким образом экспозиция контролируется с помощью диафрагмы.

Помимо контроля поступающего света диафрагма отвечает ещё за одну важную вещь в фотографии – глубину резкости.

Диафрагма f/2.8. Задний и передний фоны заметно размыты.

Диафрагма f/8.0. Глубина резко отображаемого пространства намного больше, чем на предыдущем снимке.

Глубина резкости определяет, как сильно передний и задний планы размыты относительно объекта, на который вы наводите фокус. Если делать фотографию при открытой диафрагме, то вы получите очень сильное размытие объектов не в фокусе. Это называется малой глубиной резкости. Если же снимать с закрытой диафрагмой, то глубина резко отображаемого пространства заметно увеличится.

Контроль глубины резкости важен в разных жанрах фотографии. При съёмке пейзажей или интерьеров чаще всего необходимо получить в зоне фокуса всё изображение.

С другой стороны, самый простой способ отделить объект съёмки от заднего плана – это размыть его. Этот приём часто используется в портретной съёмке.

Выдержка (или время экспонирования) определяет, как долго свет будет попадать на матрицу фотоаппарата или пленку.

Затвор камеры открывается только на время экспонирования фотографии, позволяя свету достигать матрицы в течение строго определённого времени. Соответственно, чем дольше происходит экспонирование, тем светлее получается фотография.

Контроль выдержки работает по схожей с диафрагмой системой стопов. Каждое следующее значение уменьшает количество получаемого света ровно в два раза.

1/2 – 1/4 – 1/8 – 1/15 – 1/30 – 1/60 – 1/125 – 1/250

За 1/4 секунды матрица камеры получит лишь половину света, какого она бы получила при экспонировании в 1/2 секунды (при одинаковых настройках выдержки и диафрагмы).

Короткая выдержка позволяет нам «замораживать» кадр, в то время как длинная – размывать движущиеся объекты.

Это фото сделано с выдержкой в 1/1250 секунды. Такое короткое время экспонирования позволяет остановить быстрый поток воды и увидеть её отдельные всплески.

А эта фотография сделана на выдержке в треть секунды. Вода тут смотрится совершенно иначе.

Если вы хотите получить четкую фотографию чего-то очень быстрого, то делать снимок нужно обязательно на короткой выдержке.

ISO

ISO определяет то, насколько ваша камера чувствительна к свету. Чем ниже значение ISO, тем менее восприимчива матрица, в то время как высокое значение позволяет снимать в очень темных условиях. То есть, в отличие от выдержки и диафрагмы, вы не управляете количеством проходящего света, а изменяете чувствительность самого сенсора.

Во времена, когда фотография была только аналоговой и снимать мы могли исключительно на плёнку, чувствительность выбиралась только один раз: в момент выбора этой самой пленки. Теперь же мы можем поменять её в любой момент простой сменой настроек в фотокамере.

Стопы для ISO: 100 – низкая чувствительность, 12800 – высокая. Каждое новое значение повышает экспозицию кадра в два раза.

100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800

При увеличении чувствительности на фотографии появляется шум. Его количество индивидуально для разных фотоаппаратов. Некоторые камеры позволяют получать изображения достойного качества при ISO 6400, в то время как другие на этих значениях пасуют. В любом случае, если вы хотите получить максимально чистое изображение, старайтесь снимать при низкой чувствительности. Другое дело, что это далеко не всегда возможно.

Например, эта фотография сделана в театре при недостатке света на ISO 3200 и выдержкой в 1/100 секунды. Если бы я делал кадр на более низкой чувствительности, то мне пришлось бы либо сильнее открывать диафрагму, рискуя промахнуться с фокусом, либо удлинять выдержку и лишить себя возможности получить не смазанное изображение.

Как это работает друг с другом

Как же чувствительность, диафрагма и выдержка работают друг с другом? Просто. Давайте рассмотрим пример.


1/15 секунды, f/5.6, ISO 1600

Допустим, вы хотите уменьшить на этом изображении глубину резкости и открываете диафрагму до f/2.8.


1/15 секунды, f/2.8, ISO 1600

Получилось изображение с более размытым фоном, но теперь оно переэкспонированно, ведь открытая диафрагма пропускает больше света. В этом случае разницу в 2 стопа можно компенсировать либо сократив выдержку, либо уменьшив диафрагму. Никто не запретит вам менять два параметра сразу вместо одного. То есть, вы можете либо сократить выдержку или ISO на два стопа, либо каждый параметр на один.


1/30 секунды, f/2.8, ISO 800

В любом случае на выходе будет получено одинаково проэкспонированное изображение, но с другой глубиной резкости, выдержкой или чувствительностью. Какой из параметров когда менять, решать только вам!

На этом всё. Не бойтесь снимать в неавтоматических режимах и экспериментировать с настройками диафрагмы, выдержки и чувствительности.


Шаг стопов выдержки, диафрагмы и ISO