Значение экспозиции

Содержание

Что такое экспозиция?

Что такое экспозиция? Это произведение освещённости светочувствительного слоя матрицы на время, в течение которого свет воздействует на этот слой. Выражается в лк×с (люксах на секунды). Это количество света, попадающего на матрицу.

Освещенность матрицы регулируется диафрагмой, время воздействия света – выдержкой. Есть еще и третий параметр – ISO, который определяет чувствительность матрицы. Чем выше чувствительность, тем меньшая экспозиция требуется. Эти три параметра – диафрагма, выдержка и ISO, связаны между собой соотношением, которое называется треугольником экспозиции.

Нормальная экспозиция должна быть такой величины, чтобы матрица при заданной чувствительности получила такое количество света, чтобы зарегистрировать изображение с пропорциональным воспроизведением исходных уровней яркости, то есть, в идеале, оно должно быть таким, каким мы его видим, без провалов в тенях и без засвеченных участков.

Если изображение получается слишком темным по отношению к реальной снимаемой сцене, на нем пропадают детали в темных областях, то такая экспозиция называется недостаточной, а само изображение – недоэкспонированным или недодержанным. Проще говоря, на матрицу попало слишком малое количество света, чтобы правильно зафиксировать изображение.

Если же изображение получается слишком светлым по сравнению со снимаемым сюжетом или объектом, на нем пропадают детали в светлых областях, то такая экспозиция будет избыточной, а изображение будет называться переэкспонированным или передержанным. В этом случае на матрицу попало слишком большое количество света, поэтому матрица не в состоянии правильно передать диапазон яркостей.

Значение выдержки и диафрагмы, необходимое для получения нормальной экспозиции, называется экспопарой. Для получения одной и той же экспозиции можно использовать различные сочетания выдержки и диафрагмы, то есть различные экспопары. Приведу пример: значения пар выдержка-диафрагма 1/500 f /5.6; 1/250 f/8; 1/125 f/11; 1/60 f/16 дадут одинаковую экспозицию. Это справедливо, если значение ISO не изменяется. Если же изменять еще и значение ISO, то получится уже не экспопара, а «экспотройка», но такое название не является общепринятым, а используют термин треугольник экспозиции.

Как же практически использовать этот самый треугольник? Все очень просто. Если мы изменяем какое-то одно значение, к примеру, диафрагму, то треугольник выходит из равновесия. Чтобы равновесие восстановилось, нужно изменить

любой из оставшихся двух параметров, например, выдержку или ISO (или оба). Параметр ISO лучше не менять, если в этом нет крайней необходимости, а использовать его минимальное значение. Повышенные значения ISO приводят к появлению цифровых шумов на изображении, а это ухудшает качество картинки.

Как только вы поймете и почувствуете на практике связь между этими тремя параметрами: диафрагма, выдержка и ISO, установка правильной экспозиции перестанет быть для вас сложной задачей и вы легко настроите ее для самой сложной сцены.

photo-monster.ru

Экспозиция в фотографии — советы для новичков

Существует большое количество специальных фотографических терминов. Среди опытных фотографов можно услышать фразу, что снимок неправильно экспонирован. Некоторые начинающие фотографы не совсем правильно понимают, что такое экспозиция в фотографиях и как добиться хорошего результата при разных параметрах съёмки. Статья может оказаться полезной для тех, кто начинает свой путь в фотографии.

Что такое экспозиции в фотографии

Экспозицией в технике фотосъёмки считается количество освещения, попадающее на светочувствительный элемент фотокамеры за определённый промежуток времени. За это количество отвечают настройки фотоаппарата. Основная цель правильной экспозиции в фотографии это передача фотографического изображения предмета таким, каким его видит глаз человека или в максимальном приближении к этому. Изменяя величину экспозиции можно получить более тёмный или более светлый снимок.

Если исключить дополнительные факторы, которые могут влиять на изображение, то экспозицию можно охарактеризовать как яркость. Чувствительные фотоэлементы и алгоритмы работы процессора фотоаппарата автоматизируют процесс вычисления экспозиции. Вместе с тем каждый фотолюбитель и, тем более, профессиональный фотограф должны уметь самостоятельно определять и устанавливать это важный параметр.

Факторы, влияющие на экспозицию в фотографии

Изменять количество внешнего освещения, попадающего на полупроводниковую матрицу фотоаппарата можно настройкой следующих параметров:

Выдержка;
Диафрагма;
Чувствительность матрицы.

Выдержка обозначает время, когда затвор фотоаппарата находится в открытом состоянии и свет воздействует на матрицу. Этот параметр может быть целочисленным или дробным. Во всех моделях фотокамер используется стандартизированный числовой ряд. Ряд начинается с нескольких секунд и заканчивается её тысячными долями. Минимальный интервал срабатывания затвора у фотоаппаратов составляет 1/8000 секунды. У более простых фотокамер оно может быть меньше.

Диафрагма (апертура) изменяет количество света, регистрирующееся матрицей фотоаппарата. Для этой цели объектив оборудован техническим устройством, которое может плавно изменять относительное отверстие. При установке диафрагмы в положение соответствующее минимальным цифрам, объектив открыт полностью. В зависимости от типа объектива это могут быть значения f/1.4, f/2.0, f/2.8. При диафрагме f/16, f/22 или f/32 свет на матрицу попадет через маленькое отверстие в центре объектива, что уменьшает количество света. Экспозиция в фотографии, прежде всего, определяется этими двумя параметрами, которые образуют экспозиционную пару.

Кроме этих величин, при фотосьёмке используется третий фактор, который влияет на экспозицию. Это чувствительность матрицы фотоаппарата или установленного фотоматериала. Установка высокого уровня чувствительности допускает нормальную съёмку в сложных условиях. Это негативно влияет на качество снимка, так как с увеличением чувствительности возрастает цифровой шум по всему полю кадра. Снимок как бы покрывается цветными точками, количество которых возрастает с увеличением чувствительности.

На корпусе камеры имеются регуляторы, которые, в ручном режиме, позволяют изменять числовые значения всех трёх величин. При выборе экспозиции в ручном режиме фотоаппарата, фотограф устанавливает все параметры самостоятельно, так как автоматика отключена. В полуавтоматических режимах фотоаппарата достаточно установить один из них, автоматика сделает всё остальное.

Как правильный подобрать экспозицию в фотоаппарате

Все три параметра влияющие на экспозицию, взаимосвязаны, поэтому в процессе съёмки их нельзя рассматривать по-отдельности. В фотографии принято рассматривать идеальную экспозицию как треугольник с равными сторонами. При изменении любого из трёх параметров симметрия нарушается и для её восстановления нужно изменить либо один из оставшихся параметров либо оба сразу.

Правильная экспозиция в фотографии отличается следующими характеристиками:

Хорошим распределением тонов;
Глубокой проработкой деталей в тенях;
Детализацией в светлых зонах.

На фотографии можно рассмотреть мельчайшие детали изображения, как в самых светлых участках, так и в тенях. Правильно выполненная фотография не нуждается в коррекции яркости с помощью фоторедактора. Если значения главных параметров фотоаппарата допустимо менять, сообразуясь с условиями съёмки, то чувствительность лучше всего оставить минимальной. Опытные фотографы стараются использовать увеличение чувствительности в самом крайнем случае. Чаще всего это делается в тех случаях, когда основных параметров экспозиции не достаточно для съёмки в сложных условиях.

В фотоаппаратах присутствует электронный экспозиметр. На дисплее высвечивается шкала с нулём в центре и с метками (+) и (-) слева и справа. Если экспозиция на фотоаппарате установлена правильно, то стрелка индикатора стоит на нуле. Если она находится в одном из боковых секторов, нужно изменяя основные параметры установить её на ноль. Если выдержки и диафрагмы для этого недостаточно, то приходится изменять чувствительность.

Примеры различных экспозиции в фотографиях

Безошибочный выбор правильной экспозиции приходит с опытом, когда фотолюбитель много работает в ручном режиме. Для правильного понимания экспозиции в фотографии нужно знать, что одно и то же качество снимка можно получить при разных значениях параметров фотоаппарата. Для того чтобы это было более понятно в фотографии используется термин экспозиционное число. Одному числу могут соответствовать разные значения скорости затвора и диаметра эффективного отверстия объектива. Это наглядно видно на специальных таблицах. Например, экспозиционное число будет одинаковым при следующих значениях:

1/500 – f/2,8;
1/250 – f/4,0;
1/60 – f/8,0.

Теоретически качество фотографии должно быть одинаковым при любой совокупности данных величин, на самом деле многое зависит от характера съёмки. При фотографировании движущегося предмета лучше выбрать экспозицию (1). На перемещающихся предметах не будет заметен эффект смазывания. Экспозиция (2) подойдёт для портретной съёмки, когда удалённые предметы являются второстепенными. При фотографировании пейзажа следует уменьшать отверстие объектива фотоаппарата, устанавливая большие числовые значения апертуры. Значения f/16 или f/22 в сочетании с правильно выбранным интервалом срабатывания затвора позволят получить на фотографии идеально проработанную перспективу объектов.

Несмотря на то, что правильная экспозиция в фотографиях зависит от двух параметров фотоаппарата, опытные фотографы более важной считают диафрагму, поэтому сначала устанавливается именно она. Затем, в зависимости от апертуры и характеристики снимаемого объекта, подбирается выдержка. В случае необходимости производится коррекция параметров на основании показаний экспозиметра и в последнюю очередь применяется изменение чувствительности в сторону увеличения. Изначально применяется минимальная чувствительность, позволяющая обеспечить качественный снимок при минимальном количестве шумов.

my-photocamera.ru

Основы теории экспозиции для начинающих

Сегодня мы рассмотрим концепцию экспозиции, от самых основ. В этой статье мы не будем морочить вам голову сложными цифрами и профессиональным жаргоном, но поможем вам чувствовать себя более уверенно в фотосъёмке и понять основные концепции, из которых складывается искусство фотографии.

Предисловие

Я полагаю, что есть три типа фотографов: «технари», «художники», и те, которые сочетают в себе хорошее художественное видение с техническими знаниями для достижения этого видения. Ни один из этих типов не является правильным или неправильным. Они просто отличаются подходом и техникой работы.

Первым фотографом, обучением которого я занимался, была удивительная художница. Она умела видеть вещи как никто другой. Она также была ненасытным учеником и попросила меня о помощи в технических аспектах, желая совершенствоваться.

Я начал фонтанировать всеми цифрами, теориями и науками. Её реакция? «Помедленнее, моя голова не переваривает это». И она была права. Люди с художественными наклонностями думают иначе, их мозг вычисляет иначе, чем у тех, которые думают более аналитически и научно.

Мне нужно было изменить свои методы обучения, чтобы соответствовать образу её мыслей. Это же я буду делать в данной статье – объяснять технику без математики, цифр и теорий.

Кстати, эта ученица сегодня одна из лучших портретных фотографов в своем штате (а я так думаю, что и во всем мире), и я очень горжусь ею. Она вдохновляет меня каждый день.

Треугольник экспозиции

Три основные компонента хорошей экспозиции – это диафрагма, выдержка и светочувствительность (ISO). Ну, хорошо, я сказал «без математики», но я использую немного геометрии, чтобы проиллюстрировать связь, в которой находятся три компонента экспозиции. Я, конечно, не первый придумал идею такого треугольника, но мне это кажется лучшим представлением.

Представьте идеальную экспозицию как идеальный равносторонний треугольник – все углы равны и все стороны равны. Теперь, если вы измените только одну часть этой экспозиции или треугольника, — он перестанет быть совершенным и вам потребуется изменить другую компоненту экспозиции или треугольника в такой же степени, чтобы вновь сделать треугольник и экспозицию идеальными.

Как вы можете видеть, все элементы экспозиции влияют друг на друга, так что осознавая это, мы должны получить полное объяснение всех упомянутых элементов по отдельности для лучшего понимания как достичь одновременно и хорошей экспозиции, и желаемых результатов для наших фотографий.

Теперь вы можете спросить: «Зачем нужны разные настройки экспозиции? Почему нет единственной правильной настройки для всех элементов?» Ну, в прошлом веке большинство плёночных мыльниц так и были устроены. Была единственная диафрагма, и единственная скорость затвора. Вы могли только покупать плёнки разной чувствительности, хотя, как правило только одно значение было рекомендовано для этой камеры. Но все это очень ограничивало.

Поскольку эти камеры были настроены для некоей средней съёмки, вы могли снимать либо при естественном дневном свете, либо (если камера имела встроенную вспышку) в помещении со встроенной вспышкой. Забудьте о съёмке в лучах заката или об атмосферных ночных съёмках. Забудьте о заморозке движения гоночной машины в кадре. Камера не позволяла.

Теперь же мы хотим художественной выразительности фотографий, мы хотим лучше контролировать съёмочный процесс. Так что для достижения этого художественного и технического контроля над съёмочным процессом, мы должны знать о различных настройках, которые мы можем использовать, и знать почему мы их используем.

Итак, давайте начнем с Диафрагмы

Диафрагма

Диафрагма представляет собой круглое отверстие (приближенно) в наших объективах, размер которого регулируется от очень маленького круга до круга размером почти с диаметр объектива. С его помощью мы влияем на то, больше или меньше света попадет на цифровую матрицу или фотоплёнку. Представьте себе работу жалюзи в качестве диафрагмы и противоположную стену комнаты в качестве фотоматрицы или фотоплёнки. Одновременно с открыванием жалюзи всё больше света проникает сквозь них и мы видим, как стена напротив становится всё светлее и светлее.

Точно так же, когда мы открываем диафрагму нашего объектива, больше света попадает на матрицу или плёнку.

Степень открытости объектива или диафрагма выражается в стопах и на картинке ниже типичный диапазон значений диафрагмы:

Большое отверстие ––> Маленькое отверстие
Больше света ––> Меньше света
Малая глубина резкости ––> Большая глубина резкости

Вы можете сказать, «минуточку, а почему большие отверстия обозначены меньшими числами»? Воспринимайте это как нижнее число дроби. Так что, F 4 у нас будет 1/4 и f8 — 1/8, а 1/4 больше чем 1/8. Верно? Верно.

Значения диафрагмы, показанные выше, представляют собой «стопы» света от одного к другому. Что такое этот «стоп»? Стоп представляет собой двукратное увеличение или уменьшение количества света, прошедшего через объектив. Так, f1.4 пропустит в два раза больше света, чем f2.0. f2.0 в два раза больше, чем f2.8 или мы можем также сказать, что f2.8 вдвое уменьшит количество света по сравнению с f2.0.

На ваших объективах вы можете увидеть значения диафрагмы между представленными выше значениями. Это соответствует либо 1/3 либо или 1/2 стопа (в зависимости от модели камеры), для более точной настройки.

Так что у нас есть все эти значения диафрагмы чтобы пропустить разное количество света. Зачем мне об этом заботиться и почему я должен выбирать то или иное значение? Вот тут и проявляется художественная сторона фотосъёмки – чтобы помочь в этом выборе. Ниже мы рассмотрим влияние диафрагмы на разные части изображения и различные художественные эффекты, которые достигаются изменением диафрагмы.

Глубина резкости

Когда мы смотрим на изображение, часть его находится в идеальном фокусе, а далее идут части, постепенно выходящие из зоны резкости. Вы можете получить небольшую глубину резкости (ГРИП – аббревиатура от «глубина резко изображаемого пространства»), когда только один ваш объект съёмки в фокусе, или вы можете получить большую глубину резкости, где практически всё будет находиться в фокусе.

Глубина резкости определяется тремя обстоятельствами; диафрагмой, расстоянием до объекта съёмки и фокусным расстоянием объектива (50 мм, 200 мм и т.д.), при чем именно диафрагма оказывает наибольшее влияние на ГРИП. Давайте посмотрим, как изменится изображение, если мы будем изменять диафрагму, не меняя остальные две части:

Фотографы, снимающие портреты, как правило используют большие диафрагмы (меньшие значения диафрагмы) для небольшой ГРИП, чтобы выделить и отделить от фона объект съёмки. Пейзажные фотографы обычно используют небольшие диафрагмы, чтобы иметь очень большую ГРИП, на всем протяжении от переднего до заднего плана.

Как обычно, есть исключения из этих принципов, что направляет художественные идеи и видение фотографа.

Съёмка в условиях низкой освещённости

Как мы видели на примере жалюзи, открывая диафрагму, мы пропускаем больше света на матрицу или плёнку. Таким образом, при съёмке в условиях низкой освещённости, открытие диафрагмы может помочь работе других двух компонентов треугольника экспозиции, которую я объясню подробнее чуть позже в разделах, посвящённых выдержке и ISO.

Выдержка (скорость затвора)

Выдержкой определяется как долго свет проходит через нашу диафрагму на матрицу или фотоплёнку. Чем больше пройдёт времени, тем больше света попадёт их поверхность. Вот что технически определяет выдержка.

В художественном плане, выдержка управляет движением. Хотим ли мы заморозить движение или показать его, выдержка является той частью экспозиции, которая будет контролировать этот аспект.

Выдержка обозначается в долях секунды: 1/8, 1/125, 1/1000 и т.д.

Первый вопрос, о котором нужно задумываться, настраивая выдержку – удержим ли мы неподвижно камеру при используемой выдержке? Поскольку небольшое движение камеры отобразится на нашем изображении как небольшое размытие или снижение резкости. Большинство людей в состоянии удержать камеру неподвижно в диапазоне выдержек от 1/60 до 1/200 с нормальным объективом. При использовании телеобъективов вам может понадобиться использовать более короткие выдержки.

Существует эмпирическое правило, согласно которому при съемке с рук выдержка должна быть не длиннее эффективного фокусного расстояния объектива. Если вы снимаете на 300-мм телеобъектив, ваша минимальная выдержка должна быть не длиннее 1/300 (то есть можно и 1/320 и 1/500 и короче). Если вы не можете снимать с рук при той или иной выдержке – необходимо использовать штатив.

Съёмка со штативом ––> Съёмка с рук ––> Съёмка с телеобъективом
Показываем движение ––> Замораживаем движение

Кроме того, мы можем теперь сделать художественное решение если мы хотим остановить действие или наоборот — показать его. Иногда мы хотим, заморозить объект съёмки и сохранить его чётким и чистым. В другой раз мы хотим придать немного размытости объекту чтобы передать зрителю впечатление о движении объекта или ощущение скорости.

В этой иллюстрации с трамваем в центре города, в первом примере мы использовали высокую скорость затвора, чтобы остановить вагон, только что проехавший мимо здания (что возможно соответствует нашим съёмочным планам). Но поймёт ли в действительности зритель, движется трамвай или остановился на остановке?

Во втором примере мы замедлили выдержку до 0.3 (3/10) секунды. Теперь зритель может сказать, что трамвай проносится мимо здания.

Опять же, это решение, которое принимаете вы. Что вы хотите передать? Другие примеры использования высокой скорости затвора для остановки движения:

Остановка полета пролетающих истребителей, или автомобиля на высокой скорости. Замораживание удара биты в бейсболе, прыгун в воду в середине пути над водой. Снова вы используете высокую скорость затвора, чтобы заморозить движение или действие.

На изображении ниже была использована медленная выдержка (со штатива) чтобы смягчить воду и показать её движение. Это же можно использовать для водопада, океана или фонтана.

ISO (светочувствительность)

ISO – это чувствительность к свету матрицы или фотоплёнки. Чем выше чувствительность, тем меньше времени (выдержка) или меньшее количество света (диафрагма) должно попасть на матрицу для правильной экспозиции. Это регулируется в большинстве камер, в диапазоне от 200 до 1600. В топовых камерах чувствительность может далеко выходить за эти пределы.

Менее чувствительная < –– > Более чувствительная
Мало шума < –– > Много шума
Много света < – > Мало света

Мы используем ISO, чтобы помочь достичь того, что мы хотим сделать другими двумя сторонами экспозиции, выдержкой и диафрагмой. Вы можете спросить, почему бы нам не использовать самую высокую светочувствительность и забыть об этом? Хотя бы потому что недостаток высоких значений ISO в том, что увеличивается шум и зерно на фотографиях. Иногда это может сделать фотографии настолько плохими, что они становятся непригодными (или по крайней мере не пригодными для фотопечати).

Так что наша цель – использовать как можно более низкое значение ISO, но в балансе с тем, что мы хотим достичь.

Снимая на улице в солнечные или даже слегка пасмурные дни, мы легко можем использовать ISO 100 или 200. В более пасмурные дни, нам, возможно, потребуется изменить ISO до 400. Особенно, при использовании малой диафрагмы (пропускающей меньше света) для съёмки с большой глубиной резкости пейзажа, сохраняя достаточную выдержку для съёмки с рук без штатива.

Перемещаясь в светлое помещение, мы возможно должны будем поднять ISO до 800 – 1600 чтобы снимать при имеющемся свете без необходимости использования вспышки. Переходя в тускло освещенные помещения или на темную улицу, мы возможно поднимем ISO до3200 или выше (напомним снова, что не все камеры могут снимать при таких высоких ISO без чрезмерного шума).

Вот крупноплановые кропы, показывающие влияние значения ISO на шум в изображении.

Собираем всё вместе для идеальной экспозиции

Что такое идеальная экспозиция?

Технически, каждый кадр, который мы снимаем, имеет динамический диапазон. Динамический диапазон – это разница между самой яркой частью этого кадра и самой темной его частью. Наша матрица или плёнка тоже имеет динамический диапазон (технически это экспоширота, но не будем усложнять).

Чего мы надеемся достичь – это передача всего динамического диапазона сцены в нашей фотографии. Так чтобы и самая яркая часть изображения (например небо) не вылетала или не лишалась деталей, и самая темная часть (тени или темные области на переднем плане) не потерялась в шумах.

Иногда динамический диапазон сцены может превышать динамический диапазон нашей камеры, так что мы должны выбирать, в какой части мы хотим иметь лучшую экспозицию. Обычно на цифре лучше проработать светлые области и не дать им вылететь. Но это может зависеть от ситуации.

Если мы снимаем портрет, мы хотим, чтобы модель была прекрасно экспонирована даже если это означает, что другие части изображения правильно экспонированы не будут. Иногда нам приходится идти на эти жертвы, раз мы не можем изменить условия съёмки или использовать дополнительное освещение.

Фото на первом примере переэкспонировано. Хорошо проработаны и освещены скалы, но небо и облака потеряли детали из-за переэкспонирования.

Эта фотография недоэкспонирована. Великолепная проработка деталей в небе, но передний план темный и все детали скал потерялись в шумах.

Это изображение экспонировано хорошо в трудной ситуации с широким динамическим диапазоном освещения. В небе сохранены прекрасные детали и цвета и вы можете полностью различить все детали в скалах и на переднем плане.

Правда, даже когда существует возможность установки технически правильной экспозиции, вы можете для художественного эффекта увеличить экспозицию, специально высветлив часть снимка, либо выбрать более темный ключ для изображения. Вы можете позволить своему художественному чутью вести вас когда вам нужно.

Треугольник экспозиции на практике

Теперь у нас есть общее представление о трех элементах экспозиции. Давайте проверим как мы можем использовать их и посмотрим на их взаимодействие между собой.

Скажем, мы собрались снимать автогонки и хотим заморозить движение. Стоит яркий солнечный день, поэтому мы собираемся использовать ISO 100. Мы хотим заморозить машину, которая очень быстро проносится мимо нас, поэтому мы выбираем выдержку 1/1000 — но с этой выдержкой по показаниям экспонометра в нашей камере нам необходимо использовать диафрагму 5,6.

Как мы знаем из изученного о диафрагме, это может дать нам малую глубину резкости и там есть другие гоночные автомобили, которые нам хотелось бы по возможности включить в фокус. Итак, как нам с этим быть? Мы не можем изменить нашу выдержку, поэтому мы обратимся к другой части нашего трио – к ISO.

Если мы поднимем ISO на два стопа до 400, то мы сможем уменьшить на два стопа диафрагму и получить необходимую глубину резкости плюс выдержку, достаточную для заморозки движения.

Мы по-прежнему на гонках, у нас та же камера с теми же настройками, но мы заметили красивый классический автомобиль на стоянке. Мы хотим отделить его от некрасивого фона, поэтому мы решили, что нам нужна малая глубина резкости. Таким образом, мы открываем наш 200 мм объектив до f4.

Это дает нам хорошее изолирование и ГРИП, но предполагает изменение выдержки до 1/6000! Все бы ничего, мы держим камеру в руках, не собираемся замораживать никакое действие, но мы хотим сделать великолепный снимок достойный очень крупной печати.

Так почему бы нам не снизить наши ISO на два стопа до ISO 100, который снизит скорость затвора на два стопа до по-прежнему быстрых 1/1600, но благодаря снижению ISO у нас получится гораздо меньше шума в фотографии для крупной печати.

Помните, в разделе о диафрагме я показал фотографию, снятую ночью на улице? Диафрагма у меня была установлена на f8. В условиях низкой освещенности я поднял чувствительность до 3200, но тогда получалась выдержка 1/8, что слишком медленно для съёмки с рук. А штатива у меня не было.

Так как сцена была плоской и не имела никакой реальной глубины (и значит мне не нужно было беспокоиться о ГРИП), я открыл диафрагму до f2.8, что позволило использовать выдержку 1/60, с которой можно было очень легко снимать с рук.

Заключение

Уловили закономерность? Для каждого снимка мы последовательно настраиваем компоненты экспозиции по степени их важности для данного случая. На какое количество стопов мы изменяем один параметр, на столько же в противоположную сторону мы должны скорректировать другую часть треугольника экспозиции. Пропуская больше света одной настройкой, мы уменьшаем его прохождение с помощью другой. Чтобы добиться идеальной экспозиции.

Объяснение теории экспозиции и её трёх элементов: диафрагмы, выдержки и ISO, может быть очень сложным и научным. Но надеюсь, что я дал вам некоторые основы в легкодоступном виде чтобы вы могли использовать вашу фотокамеру более эффективно. А еще я надеюсь, что это позволит вам поднять ваше искусство на новый уровень благодаря техническим познаниям.

Автор: Питер Теллон

photo-monster.ru

Экспозиция (фото) — Википедия. Что такое Экспозиция (фото)

Экспози́ция (в фотографии, кинематографе и телевидении) — количество актиничного излучения, получаемого светочувствительным элементом. Для видимого излучения может быть рассчитана как произведение освещённости на выдержку, в течение которой свет воздействует на светочувствительный элемент: матрицу или фотоэмульсию^[1].

Для видимого излучения экспозиция выражается в лк×с (люкс-секунда). Термин также употребляется применительно к самому процессу экспонирования светочувствительного элемента, и в других областях, связанных с облучением светочувствительных слоёв: фотолитографии, рентгенографии и т. п. При экспонировании изменяются физико-химические или электрические свойства светоприёмника. Например, в галогенидах серебра происходит восстановление металлического серебра.

Демонстрация влияния выдержки на фотографию. С увеличением выдержки при неизменной диафрагме увеличивается экспозиция

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^[2].

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

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^[2]^[1]. 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⋅tρ{\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^[3]. 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^[2]. 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.

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%^[4].

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^[5]. 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.

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^[6].

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^[7]:

E=13400n2S{\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 }^[7].

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^[8]. 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^[9]. 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^[10]. 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^[11].

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^[12].

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^[13].

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^[14]. 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^[15]. Такая технология получила обозначение «TTL OTF» (англ. Off the film)^[16]. 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^[17]. 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

Примечания

↑ ¹ ² Кудряшов, 1952, с. 84.
↑ ¹ ² ³ Общий курс фотографии, 1987, с. 125.
↑ Экспозиция в цифровой фотосъёмке, 2008, с. 18.
↑ Антон Швец. Серая карта и её использование (рус.). Записки о фотографии. Проверено 28 сентября 2015.
↑ Фотокинотехника, 1981, с. 18.
↑ Советское фото, 1985, с. 40.
↑ ¹ ² Справочник кинооператора, 1979, с. 341.
↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 219.
↑ Камеры и камерные каналы, 2011, с. 69.
↑ Кудряшов, 1952, с. 87.
↑ Кинофотопроцессы и материалы, 1980, с. 117.
↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 41.
↑ Фотоаппараты, 1984, с. 80.
↑ Справочная книга кинолюбителя, 1977, с. 196.
↑ TTL-управление (рус.). Системные фотовспышки. Фототест (17 февраля 2011). Проверено 5 февраля 2013. Архивировано 11 февраля 2013 года.
↑ Аббревиатура в фототехнике, 1990, с. 43.
↑ Фотомагазин, 1995, с. 17.

Литература

Г. Андерег, Н. Панфилов. Глава VIII. Экспонометрирование // Справочная книга кинолюбителя / Д. Н. Шемякин. — Л.,: «Лениздат», 1977. — С. 192—199. — 368 с.

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. 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.

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.

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

wiki.sc

Экспозиция (фото) — это… Что такое Экспозиция (фото)?

У этого термина существуют и другие значения, см. Экспозиция.

Для видимого излучения экспозиция выражается в лк×с (люкс-секунда). Термин также употребляется применительно к самому процессу экспонирования светочувствительного элемента, и в других областях, связанных с облучением светочувствительных слоев: рентгенографии, фотолитографии и т. п. При экспонировании изменяются физико-химические или электрические свойства светоприёмника. Например, в галогенидах серебра происходит восстановление металлического серебра.

Значение экспозиции

От экспозиции, полученной светочувствительным элементом, зависит передача изображением тонов объекта съемки. Слишком малая экспозиция (недодержка) производит малое воздействие и приводит к получению слабого — недоэкспонированного — изображения, в котором отсутствуют тёмные участки объекта съемки, а иногда изображение отсутствует вообще. Слишком большая экспозиция (передержка) приводит к получению изображения с отсутствующими деталями в светлых местах, а иногда и полному отсутствию изображения. Второй случай особенно ярко проявляется в цифровых фотоаппаратах и кинокамерах, когда пересветка приводит к появлению «пробитых» участков изображения с полностью отсутствующей информацией вследствие выраженного «эффекта насыщения» матрицы.

Регулирование экспозиции

Кроме диафрагмы для регулирования освещенности могут применяться светофильтры, помещаемые в световой поток объектива. Некоторые камеры специально оснащаются нейтральными фильтрами, используемыми для регулировки экспозиции. В случаях, когда экспонирование происходит без применения объектива, освещенность может регулироваться интенсивностью источника излучения. В некоторых процессах, связанных с экспонированием, выдержка регулируется временем работы источника излучения, например, при фотопечати или в рентгенографии. В кинокопировальных аппаратах с непрерывным движением кинопленки экспозиция задается шириной печатного окна, и может регулироваться яркостью печатающей лампы. В кинокопировальных аппаратах промежуточной печати экспозиция регулируется при помощи светового паспорта.

При фотосъемке с применением вспышки экспозиция регулируется диафрагмой объектива и длительностью импульса, поскольку его интенсивность не поддается 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 (англ. Light Field) и Foveon X3) так же, как и в многослойных пленках, 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.

Закон взаимозаместимости

График соответствия экспозиционных чисел разным экспозиционным параметрам, 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:

Где H — экспозиция, E — освещенность, регулируемая диафрагмой, а 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. Однако этот закон соблюдается не всегда. Отклонение от закона, называемое эффектом Шварцшильда, описывается более точной формулой экспозиции:

где — константа Шварцшильда, описывающая отклонение от закона взаимозаместимости. Закон взаимозаместимости, соблюдаемый в большинстве ситуаций при фотосъемке, позволяет выбирать «экспопару» — сочетание экспозиционных параметров — в зависимости от требуемой глубины резкости и скорости движения объекта съемки.

Современные цифровые камеры позволяют также регулировать чувствительность матрицы. Поэтому, при невозможности изменения экспозиционных параметров, можно изменить требуемую экспозицию уменьшением или увеличением светочувствительности.

Измерение экспозиции

Измерение экспозиции (синонимы Замер экспозиции, Экспозамер) — это измерение интенсивности актиничного излучения, на основе которого подбираются правильные экспозиционные параметры. При экспонировании видимым излучением замер экспозиции производится с помощью фотоэкспонометра.

Для невидимых лучей определение экспозиции производится при помощи специальных таблиц, как это делалось в фотографии и кинематографе до появления фотоэлектрических экспонометров. В случае автоматического подбора экспозиционных параметров, которым оснащены все современные фотоаппараты и видеокамеры, при съемке 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 процессах, например печати на фотобумаге, измерением экспозиции пренебрегают, используя для определения правильного сочетания параметров пробную печать. В цветной фотографии при фотопечати применялись специальные устройства, обеспечивающие получение отпечатка с переменной плотностью и цветопередачей применением клиновых светофильтров. По результатам пробной печати подбирались правильные экспозиционные параметры.

Для измерения света, получаемого импульсными осветительными приборами (фотовспышками) применяются специализированные экспонометры — флэшметры. В современных фотоаппаратах, рассчитанных на использование системных вспышек, существуют две независимые экспонометрические системы для измерения экспозиции, даваемой обычным 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, отраженный от пленки или матрицы. Такая технология получила обозначение «TTL OTF» (англ. Off the film).

См. также

Литература

Н. Кудряшов. Глава V. Экспозиция при киносъемке // Как самому снять и показать кинофильм. — 1-е изд. — М.: Госкиноиздат, 1952. — С. 84. — 252 с.

dic.academic.ru