Что такое экспозиция в камере
Как пользоваться экспозицией в фотоаппарате
При просмотре фотографий встречаются снимки, на которых некоторые участки настолько яркие, что теряются детали изображения. Или, наоборот, на фотографии часть кадра очень темная, скрывающая все подробности изображения. Опытный фотограф сразу скажет, что в обоих случаях неправильно выбраны параметры экспозиции.
Что такое экспозиция
Что такое экспозиция в фотоаппарате? Экспозиция – один из краеугольных камней фотографического искусства. Учебники, самоучители, обучающие видео и интернет курсы с первых страниц и с первых минут рассказывают об экспозиции, ее элементах, ее значении для получения хороших фотографий. Затем обстоятельно излагается, как же пользоваться экспозицией в фотоаппарате и как правильно ее выбирать.
Для получения фотографического изображения необходимо, чтобы свет, отразившись от окружающих объектов, через объектив цифрового фотоаппарата попал на светочувствительную матрицу. Экспозицией как раз и называется количество света, попавшее на светочувствительный слой за определенное время.
От нее зависит яркость полученного снимка: недостаточное количество полученного света приводит к затемненному изображению, от его избытка изображение засвечивается.
Для получения идеально яркого фотографического изображения необходимо правильно устанавливать экспозицию, то есть иметь возможность каким-либо способом изменять ее. Для этого, во-первых, можно варьировать количество попадающего на матрицу света, во-вторых, менять чувствительность матрицы.
Технически в фотокамере это достигается изменением диафрагмы, выдержки и светочувствительности.
Диафрагма
Диафрагма – непрозрачная перегородка в объективе фотоаппарата с отверстием переменного диаметра. При увеличении размера отверстия световой поток, попадающий на матрицу камеры, возрастает, делая изображение более ярким. При уменьшении диаметра отверстия световой поток уменьшается, ослабляя яркость изображения.
Выдержка
Светочувствительность
При выборе больших величин светочувствительности растет уровень цифрового шума, влияющий на качество получаемого изображения.
Фотоэкспозиция измеряется в экспозиционных числах (EV — Exposure Value). Это условная величина, представляющую собой комбинацию показателей диафрагмы, выдержки и светочувствительности, необходимую для фотоизображения нормальной ярости при определенном освещении. Величина экспозиции связана со световым числом (Light Value, LV), характеризующим освещенность какой-либо сцены во время фотосъемки. Считают, что при ISO = 100 единиц EV=LV.
Существуют таблица LV для наиболее характерных фотографических сцен, а также таблица значений EV для различных показателей диафрагмы и выдержки. Таблицы достаточно удобны в применении.
Взаимосвязь параметров
Регулировать количество света, попадающего на матрицу камеры, возможно, изменяя диафрагму и выдержку. Эти два параметра называются экспопарой, что подчеркивает их взаимосвязь при экспонировании. Одинаковое EV в кадре можно получить при различных, но зависящих друг от друга показателях диафрагмы и выдержки.
Например, EV будет равно 7, если выставить следующие величины диафрагмы и выдержки: 2.0 — 1/30; 4.0 — 1/8; 5,6 – 1/4 и т.д.
Это явление — одно из проявлений закона взаимозаместимости (закона Бунзена – Роско). Практическое значение данного закона в следующем. Диафрагма и выдержка применяются не только для экспонирования кадра.
Диафрагма отвечает также за глубину резкости, а правильная выдержка нужна для фотографирования движущегося объекта, чтобы не допустить смазанности изображения. Закон взаимозависимости позволяет правильно проэкспонировать кадр, подбирая значения экспопары, обеспечивающие четкость и резкость снимка.
В приведенном примере экспонирование кадра осуществлялось при ISO, равной 100 единиц. До 90-х годов 20 века (в эпоху пленочных фотоаппаратов) изменение светочувствительности практически не использовалось для фотоэкспозиции. Для этого пришлось бы для каждого кадра менять пленку на другую, имеющую нужную величину ISO, что на практике затруднительно.
Однако с появлением цифровых камер стало возможным экспонировать изображение, меняя светочувствительность матрицы. И хотя фотографы-профессионалы по-прежнему рекомендуют устанавливать минимальные значения ISO и менять их как можно реже, современные камеры позволяют получать снимки хорошего качества при достаточно высоких показателях ISO (до 1600). Таблица экспозиции для различных показателей диафрагмы и выдержки и в этом случае также применяется.
Необходимо только помнить, что при повышении значения ISO в два раза, соответствующее экспозиционное число возрастает на 1 единицу.
Использование гистограммы в оценке экспозиции
Одно из преимуществ цифровой камеры – возможность сразу оценить качество полученного снимка на ЖК экране. В режиме Live view на экране отображается живое изображение объектов, на которые направлена камера. Это дает возможность лучше выстроить кадр, настроить резкость, выставить фокус.
К сожалению, качество изображения и подсветка экрана, искажающая баланс света и тени, не позволяют с его помощью правильно экспонировать снимок.
Однако в современных фотоаппаратах есть функция, позволяющая быстро и достаточно точно это сделать. Это гистограмма, графически показывающая распределение уровней яркости изображения. Появляется возможность сразу оценить уровень экспонирования и внести в настройки необходимые коррективы.
Гистограмму можно вывести на экран после производства снимка. Существуют модели камер, в которых гистограмма строится на стадии настройки перед съемкой. К сожалению, многие фотолюбители, даже зная, что такое гистограмма в фотоаппарате, не используют ее возможности, ссылаясь на сложность и непонятность.
Горизонтальная ось гистограммы показывает значение яркости изображения. Изменение яркости происходит от черного цвета, отмеченного крайней левой точкой, до белого, показанного на графике крайней правой точкой. Вертикальная ось отображает количество пикселей соответствующей яркости. Получаемый график дает наглядное представление об уровне яркости полученного изображения и о возможных ошибках экспонирования.
Чтобы понять, как правильно интерпретировать гистограмму, необходимо мысленно разделить ее горизонтальную ось на три равные части. Если большинство пикселей расположены в левой трети графика, и они упираются в его левую границу, то с большой долей вероятности можно говорить о недоэкспонированности снимка.
Если же пик пикселей упирается в правую границу гистограммы, скорей всего снимок засвечен.
При концентрации пикселей преимущественно в средней части графика выбрана правильная экспозиция.
Данная функция очень наглядно показывает точность экспонирования, что очень удобно, особенно когда съемка проводится в автоматическом режиме. Достаточно часто микропроцессор фотоаппарата ошибается в некоторых сценах, и, если вовремя не проведена корректировка экспозиции, фотосъемка может быть необратимо испорчена. Если знать, как пользоваться гистограммой, этих неприятностей можно избежать.
Шкала экспозиции и прием брекетинга в фотографии
Чтобы полностью раскрыть все возможности, которыми обладает цифровой фотоаппарат, необходимо разбираться в таких понятиях, как шкала экспозиции и прием брекетинга.
Шкала экспозиции
В цифровой фотоаппарат встроен прибор, измеряющий экспозицию — экспонометр. Точнее, экспонометр измеряет не ее, а отражаемый от объекта фотосъёмки свет.
В автоматических режимах стрелка экспонометр всегда показывает 0, показывая, что экспонирование проведено правильно. Но это не всегда так. Экспонометр калибруется по яркости предмета, который обладает 18% отражательной способностью. Условия освещенности при этом: день, небо с небольшой облачностью. Если условия съемки сильно отличается от стандартных, автоматика фотоаппарата достаточно часто выбирает экспозицию неправильно.
С помощью шкалы легко осуществляется ручная экспокоррекция изображения. Например, в фотоаппаратах Canon, достаточно перейти в один из творческих режимов, нажать кнопку +/- и, вращая диск управления и перемещая стрелку индикатора вправо или влево, сделать кадр соответственно светлее или темнее. Необходимые значения диафрагмы, выдержки и светочувствительности камера установит автоматически.
Что такое брекетинг
Что такое брекетинг? Еще один способ получения хороших фотографий в условиях плохого освещения и недостатка времени — брекетинг экспозиции. Прием заключается в производстве серии фотоснимков (от 3 до 5) с разным уровнем экспонирования. Обычно один кадр делается при значении 0 на шкале экспонометра. Затем значение EV увеличивается на 1 шаг и производится снимок. Третья фотография делается после уменьшения EV на 1 шаг. Отбор наиболее удачного снимка проводится позже. Размер шага можно изменять – автоматика допускает его градацию от 1/3 до целого EV.
Профессиональные фотоаппараты оснащаются ручным управлением режима брекетинга. Оно позволяет выбрать множество параметров функции и преследует достижение с помощью этого приема высокохудожественных фоторабот. Именно с использованием брекетинга создаются HDR фотографии, когда несколько последовательных снимков, сделанных с разным уровнем ISO, постобработкой объединяются в один.
Фотоаппараты среднего ценового диапазона снабжены режимом AEB, делающим несколько снимков с заданным шагом изменения экспозиционного числа после однократного нажатия на кнопку затвора.
Механизм замера величины экспозиции
Экспонометр в зависимости от заданного режима осуществляет замер экспозиции и передает полученные данные в процессор камеры. Процессор проводит анализ информации и с помощью программных алгоритмов экспонирует изображение.
Режимы измерения яркости объекта в цифровых камерах выбираются либо фотографом при ручном управлении, либо микропроцессором камеры при автоэкспозиции.
Автоматика обеспечивает в большинстве случаев удовлетворительное качество снимков, однако для получения фотографий высокого художественного уровня необходимо знать и понимать, что такое экспозамер и как использовать его на практике.
Выделяют несколько видов экспозамеров:
Совет! Выбор режима экспозамера зависит от условий съемки. Если освещенность в кадре относительно равномерная, яркость объектов примерно одного тона, то экспозамер лучше осуществлять с помощью матричного измерения.
Правильная экспозиция. Зонная теория
Прочитав наше руководство, вы будете лучше понимать, как сделать хороший снимок, и станете лучше снимать. Зонная теория позволяла получать предсказуемые результаты при любых условиях съемки. В ее основе лежат наблюдения фотографов эпохи черно-белой пленки. В те времена автоматического определения экспозиции не было, а ошибка при съемке стоила дорого.
Зачем же изучать зонную теорию, когда все современные камеры не требуют дорогостоящих расходников, располагают набором сюжетных программ и неплохим автозамером экспозиции? Цифровые фотоаппараты не идеальны. Они сконструированы таким образом, что хорошо снимают только при «средних» условиях.
Когда мы только начинаем фотографировать, то просто достаем камеру, наводим и «щелкаем». И такой подход едва ли гарантирует отличные кадры, в чем вы могли убедиться и сами. Как только фотоаппарат попадает в условия, отличные от «средних» (например, контровый свет или высокий контраст), автоматика дает сбои.
Чтобы порадовать нас красивой фотографией, устройству нужно узнать яркость снимаемой сцены, после чего подобрать правильные значения ISO, выдержки и диафрагмы. Оценка яркости возлагается на экспонометр, или датчик замера.
Экспонометры бывают двух типов — для измерения падающего и отраженного света. Экспонометры падающего света — небольшие приборы, судящие об освещении через сферу из молочного пластика.
Чтобы узнать правильные настройки, экспонометр нужно поднести к объекту съемки. Это нетрудно при фотографировании моделей в студии, но невозможно в других условиях.
Экспонометры отраженного света замеряют яркость по свету, который отражается в объектив камеры от объектов в кадре. Этот тип замера не требует дополнительных передвижений и — вот сюрприз — уже встроен в ваш фотоаппарат.
Но он также не идеален. Встроенный экспонометр считает абсолютно все объекты в кадре серыми поверхностями со средним показателем отражения.
Цифровая камера считает любой объект в кадре средне-серым, или нейтральным серым. На каждом снимке. Пожалуй, мы наконец нашли кое-какой плюс пасмурной погоды в Беларуси.
Встроенный экспонометр постарается сделать черного кота более светлым (то есть серым). А увидев снег, электроника подумает: «Ужас как ярко» — и тоже превратит его в серый.
Снег и черный кот для фотоаппарата будут как бы из одного материала. А ведь очевидно, что это не так: снег отражает много света, а черный кот — совсем мало. В реальной жизни абсолютно все материалы вокруг нас отражают свет по-разному.
Что такое нейтральный серый цвет?
Каким бы большим ни был динамический диапазон вашей камеры, дисплеи и бумага требуют укладывать весь диапазон яркостей в 5—6 ступеней экспозиции (EV, Exposure Value), или стопов. Нейтральный серый цвет соответствует середине черно-белого диапазона.
У современных цифровых фотоаппаратов есть несколько режимов замера экспозиции. Все они работают одинаково — считают область своего прицела средне-серой отражающей поверхностью. Вот только форма и область «прицела» могут быть разными.
Режимы замера
Этот режим замера пришел из зеркальных камер прошлого века. Фотоаппарат рассчитывает экспозицию по кругу в центральной части кадра, информация о яркости за его пределами учитывается лишь на четверть.
Частичный замер оперирует кружком примерно в 10—30% площади кадра и не учитывает информацию за его пределами.
Точечный замер берет информацию о яркости кадра из крохотного кружка в 1—5% площади. Информация за его пределами не учитывается.
Матричный (оценочный) замер у всех производителей имеет свои особенности. Он учитывает экспозицию отдельно для всех фрагментов, на которые делится кадр. Фрагменты могут быть разных размеров и вносить различный вклад в замер экспозиции. Чаще всего в память камеры просто внесена база из нескольких тысяч типовых снимков c правильной экспозицией.
В зеркальных фотоаппаратах с большим числом точек фокусировки замер сопряжен со сработавшими датчиками автофокуса.
Матричный замер, как правило, дает наилучшие естественные результаты при автоматической экспозиции, но все равно не идеален и черные коты по-прежнему могут получиться если не серыми, то темно-серыми.
Все режимы замера по-своему полезны, главное использовать их с учетом ситуации. Например, точечный хорошо использовать при контровом свете, матричный — на контрастных сценах и так далее. Замер различается в камерах разных производителей, так что желательно прочитать про такие особенности работы вашего фотоаппарата в инструкции пользователя.
Нейтральный серый цвет соответствует значению «0» на шкале экспозиции. Замеряя экспозицию по нейтральному тону, мы указываем корректную точку отсчета.
Фотограф Ансель Адамс разбивал все тона от полностью черного до полностью белого на 10 зон:
В цифровой фотографии задействован лишь диапазон из 5 зон, в теории Адамса они эквиваленты зонам с III по VII. Все, что находится за пределами этих зон, нас не интересует — это черный или белый цвет без деталей и фактуры.
И если у вас с собой нет карточки нейтрального серого цвета, не проблема. Средние тона в кадре присутствуют почти всегда, и отличать их в палитре цветов — вопрос небольшой практики. Какие же цвета эквивалентны среднему серому тону в повседневной жизни?
Средние тона (0 EV), V зона по Адамсу
Цвет листвы и травы — идеальный средний тон. Стена из красного кирпича. Ржавый металл. Синие джинсы. Чистое синее небо над домами также идеальный серый тон.
Если в кадре присутствуют средние тона (например, трава под солнечным светом и трава в тени), вы должны замерять экспозицию по участку, который освещен.
Средние тона с увеличением экспозиции на один стоп превращаются в пастельные.
Пастельные тона (+1 EV), VI зона по Адамсу
Розовый, желтый, светло-красный, зеленый, голубой и светло-фиолетовый. Голубое небо, светлые участки закатов и рассветов. Кожа людей европеоидной расы. Для правильного замера можно использовать свою ладонь: она не загорает на солнце и почти всегда эквивалентна +1 EV.
Средние тона с уменьшением экспозиции на один стоп превращаются в темные тона.
Темные тона (–1 EV), IV зона по Адамсу
Глубокий синий, темно-зеленый и коричневый. Хвоя елок. Кора деревьев. Асфальт. Они выглядят более глубокими. Если чувствуете глубину цвета, то наверняка натолкнулись на темный цвет.
Экстремальные условия (+/– 2 EV), III и VII зоны по Адамсу
Это соответствует снегу, саже и прочим очень черным или очень белым участкам. Распознать их не составляет труда.
Как получить правильную экспозицию фотографии?
Для этого нам нужно лишить автоматику камеры права самостоятельно выбирать средний тон. Чтобы это вдруг оказался снег или черный кот. Самостоятельно найдите средний тон в кадре и «скормите» его экспозамеру.
По чему замерять? По любому удобному для вас участку кадра.
Рассмотрим пример съемки заката. Замеряем экспозицию по яркому участку (VII зона по Адамсу):
Камера не знает о солнце того, что знаем мы. Для нее оно — нейтральный тон. И если нейтральный тон так ослепительно ярок, фотоаппарат принимает это в расчет. Ну а мы получаем темный снимок.
Замеряем экспозицию по лодке (III зона по Адамсу):
Лодка находится в контровом свете, то есть обращенная к нам ее часть располагается в тени. Камера этого не знает и справедливо считает, что в кадре очень темно. А мы получаем слишком светлый снимок и, как результат, — блеклое небо.
Замеряем экспозицию по среднему тону (V зона по Адамсу):
И получаем хороший результат. Именно так выглядела эта сцена на закате.
Получить кадр с правильной экспозицией при зимней съемке — почти невозможно для вашей камеры.
. и очень просто для вас. Вы замеряете экспозицию по снегу и выставляете компенсацию на +2 EV:
Этим мы как бы говорим фотоаппарату: «Тут очень ярко. Чтобы получить естественную картинку, нужно добавить больше света на матрицу!»
Вполне возможно, что при пейзажной съемке очень контрастных сцен вы не сможете уместить все в одном кадре. В таких случаях лучше воспользоваться брекетингом экспозиции. Наличия больших участков чистого черного или белого цвета допускать нельзя.
На маленькие белые пятна от солнца можно не обращать внимания. При съемке портретов точно так же можно игнорировать небольшие провалы в темный. При фотографировании предметов белый фон тоже не может считаться браком. Все зависит от главного объекта в кадре. Именно его нужно экспонировать правильно, а остальной диапазон ляжет сам собой.
Гистограмма в помощь
Самая замечательная особенность цифровых камер — возможность оценить фотографию на экранчике. Впрочем, ЖК-дисплеи приспособлены давать хорошую картинку только при комнатной эксплуатации, полагаться на них под открытым небом нежелательно. Мы советуем оценивать по дисплею только композицию кадра и его резкость.
Качество экспозиции нужно оценивать по гистограмме. Эта пугающая многих функция — всего лишь графическое отображение распределения тонального диапазона на фотографии.
Тона располагаются слева направо от самых темных до самых светлых.
Детали за правой (светлой) границей гистограммы теряются навсегда. Из темных участков при постобработке детали извлечь можно, но качество снимка от этого ухудшится — участки гистограммы неравнозначны.
Самый светлый тоновый диапазон на гистограмме содержит 2048 тонов. Следующий за ним диапазон содержит 1024 тона. Средних тонов будет 512, темных тонов — 256, самых темных — 128. Если наша фотография окажется недоэкспонированной, гистограмма не попадает в правую часть. Мы уже, незаметно для себя, теряем половину информации на снимке.
Высота пиков показывает, какие тона располагают наибольшим числом пикселей на фотографии. Впрочем, высота пиков нас не интересует. Самое важное — размещение гистограммы. Чем она левее, тем темнее кадр, чем правее — тем светлее.
Таким образом, нужно следить за гистограммой. Если вы, например, снимаете лунный пейзаж, концентрация гистограммы слева — это нормально. Если вы снимаете людей на солнце, пик гистограммы должен быть справа. А вот противоположная ситуация недвусмысленно намекает — что-то у вас не так.
Игнорирование гистограммы снижает наши шансы на качественную постобработку, так как темные зоны переносят ее болезненно, они бедные на информацию (появятся некрасивые градиенты и шумы). Если вы захотите напечатать такую фотографию, то сразу почувствуете разницу.
Заключение
Данная методика работы с экспозицией требует некоторого времени перед съемкой и на стадии обработки. Не останавливайтесь на небе и зеленой листве, замеряйте экспозицию по своему рюкзаку и любимым джинсам, по бежевой плитке и Национальной библиотеке. Со временем вы добьетесь максимального качества снимков в любых условиях и сможете более тонко чувствовать фотографию.
Плюсы такого подхода к экспозиции феноменальны: даже на глаз вы сможете получать контрастные и красивые кадры, превосходя по качеству снимков самую современную автоматику.