Как пользоваться выдержкой и диафрагмой в фотоаппарате. Что такое диафрагма, выдержка и ISO

Диафрагма - специальный механизм, регулирующий размер отверстия в объективе. Диафрагма работает подобно зрачку человеческого глаза. Ведь когда мы выходим на свет - зрачок заметно сужается, пропуская меньше света. Когда находимся в темноте - зрачок расширяется, чтобы в глаз попадало как можно больше света. С диафрагмой - все то же самое. Когда освещение плохое - диафрагму, как правило, необходимо открывать, чтобы в объектив попадало как можно больше света. Когда же съемка ведется на ярком свету - диафрагма закрывается. Выглядит это как-то так.

Величина диафрагмы измеряется в дробных значениях, показывающих отношение диаметра входного отверстия объектива к фокусному расстоянию. Значения диафрагмы обычно записываются вот так: F/2.8, F/5.6, F/11, ну или вот так: F 2.8, F 5.6, F 11. С величиной диафрагмы напрямую связана величина глубины резкости. И правило очень простое: чем больше объектив закрывается диафрагмой, тем больше глубина резкости (ее часто пишут как ГРИП - глубина резко изображаемого пространства).На минимальной диафрагме глубина резкости очень небольшая, и этот эффект используется для создания портретов или для выделения какого-то объекта в кадре (не обязательно, кстати, находящегося на переднем плане). Вот, например, диафрагма полностью открыта, резкость наведена на центральный бокал, а остальные бокалы и фон получились нерезкими, создавая нужный эффект.

Еще один пример резкого объекта на переднем плане и размытого фона.

Этот прием также активно используется при создании художественных портретов: резкость наводится на глаза, предметы сзади получаются не в фокусе и создают нужный эффект.

Вот здесь использовалась диафрагма F 5, чтобы получились резкими и солдат, и мальчик, а фон при этом размылся.

При съемке архитектуры, пейзажей, многоплановых композиций (например, людей, находящихся на различных расстояниях от фотографа) необходимо использовать большие значения диафрагмы, например F 5.6 - F 16, чтобы получить нужную глубину резкости. Вот, например, многоплановое фото из Монсерата, где использовалась диафрагма F 8 для получения нужной глубины резкости.
Следует иметь в виду, что ГРИП (при любой диафрагме) тем меньше, чем ближе к камере объект наведения фокуса. То есть если объект совсем рядом с объективом, то даже при больших значениях диафрагмы ГРИП будет маленькой. А если фокус наводится на мелкий объект, то даже при полностью открытой диафрагме ГРИП будет довольно большая.На некоторых объективах (особенно старых) нанесена маркировка, которая очень наглядно показывает ГРИП при использовании тех или иных значений диафрагмы.Вот у этого объектива, например, при диафрагме F 22 ГРИП будет примерно от 0,8 метра до бесконечности. А при диафрагме 11 - от 1,5 метра до бесконечности.

От структуры диафрагмы (количества лепестков) зависит вид размытия на заднем плане - фотографы это размытие называют непроизносимым словом бокэ . Вот фото, которое я сделал на Nikon DF с объективом 50 мм / 1.8.
С диафрагмированием объектива надо помнить, что "много хорошо - тоже нехорошо". В том смысле, что сильно закрытая диафрагма хотя и дает бОльшую глубину резкости, но в силу различных оптических законов она может ухудшить качество снимка, поэтому лучше всего использовать значения диафрагмы в диапазоне от 5.6 до 16, не больше. Следующий параметр, который очень важен для получения нужного результата, - это выдержка . Выдержка - интервал времени, на который открывается затвор фотоаппарата, чтобы изображение через объектив попало на матрицу камеры. В старые времена, когда фотографии делались на светочувствительные пластины, величина выдержки, на которую фотограф открывал крышку объектива (затворов тогда еще не было), составляла десятки минут, а то и час.

В современных камерах выдержка обычно составляет десятые, сотые и даже тысячные доли секунды, что позволяет получать качественные снимки без использования штатива. Чем больше закрывается диафрагма, тем больше должна быть выдержка. И наоборот - чем больше открывается диафрагма, тем меньше должна быть выдержка.При съемке с рук выдержка не должна превышать 1/80 секунды - в противном случае вполне возможно смазывание кадра из-за дрожания рук. Также максимальная выдержка с рук зависит от фокусного расстояния объектива и обычно рассчитывается как единица, деленная на фокусное расстояние. То есть для длиннофокусного объектива в 200 мм выдержка должна быть не больше 1/200. (Ну и тут работают еще несколько факторов: вес камеры, амплитуда дрожания рук и так далее.) Если у камеры или объектива есть стабилизатор, то без смазывания можно снимать и на более длинных выдержках - 1/60, 1/30 и больше. Смазывание изображения может применяться как специальный прием, особенно при ночных съемках: неподвижно стоящие объекты будут резкими, а проезжающие мимо машины с их фарами будут смазываться, создавая интересный эффект. Если фотоаппарат или объект съемки перемещается (съемка из поезда, съемка спортивных соревнований), то выдержка должна быть очень маленькой (короткой), причем тем меньше, чем быстрее движется объект. На этом кадре выдержка была установлена в 1/800, чтобы не смазывались фигуры дельфинов.

Если выдержка подобрана неправильно, то фото может быть испорчено - как на нижеприведенном примере, где 1/30 - слишком длинная выдержка для движения в кадре.

Если освещение плохое и даже на полностью открытой диафрагме приходится делать длинную выдержку - вот тут надо использовать штатив (разумеется, это касается только статичных сцен). Вот этот кадр сделан с выдержкой в 3 секунды со штатива.
И последний важнейший при фотографировании параметр - светочувствительность матрицы. Измеряется светочувствительность в единицах ISO. Вот стандартные значения ISO для различных фотокамер:

100, 200, 400, 800, 1600, 3200.

Изредка встречается ISO 50, ну и также используются различные высокие ISO - 6400, 12800, 24000, вплоть до ISO 102400, хотя на таких высоких ISO могут снимать только очень дорогие камеры. В пленочных фотоапаратах светочувствительность зависела от самой пленки и для конкретной пленки являлась единицей постоянной - под чувствительность пленки фотограф и подбирал соотношение выдержки и диафрагмы, используя для этого специальное устройство под названием экспонометр, ну или просто соответствующие таблицы. Для цифровых камер чисто физически увеличение значения светочувствительности означает усиление сигнала, получаемого с каждого пиксела матрицы. При увеличении сигнала увеличиваются помехи - посторонние сигналы, не относящиеся к объекту съемки. В результате на конечном кадре появляется так называемый "шум" - артефакты в виде точек. Вот фото, сделанное на смартфон, - при этом установлена светочувствительность ISO 2000. Даже по уменьшенному изображению видно, какие сильные там "шумы", помехи.

Ну и вот вырезанный из полного кадра кусочек в масштабе 1:1. "Шум" просто ужасный. Но оно и неудивительно.
Величина максимального рабочего ISO зависит от физического размера матрицы фотокамеры и от размеров пикселов этой матрицы. О размерах матриц мы подробно говорили в этой статье , так что понимание в данном вопросе у вас уже должно быть. Так вот, для малюсеньких матриц смартфонов, как правило, картинка начинает "шуметь" уже на ISO 400-800. То же касается обычных цифровых "мыльниц", где матрица ненамного больше. У хороших беззеркалок и любительских зеркалок с матрицами с кропом 1,5-2,7 вполне приличные результаты получаются на ISO 3200 и даже ISO 6400 (для кропа 1,5). Полноматричные (Full Frame) камеры обычно дают хорошее качество на ISO до 12800. Вот фото, сделанное на камеру с Full Frame (Nikon DF) с ISO 12800.

Cпециализированные камеры вроде Sony Alpha A7S, где матрица FullFrame содержит 12 миллионов крупных пикселов, вроде бы позволяют снимать на ISO 25600, ISO 51200 и даже ISO 102400, но там одна камера без объектива стоит порядка ста тысяч рублей. Все три параметра - диафрагма, выдержка, ISO - взаимосвязаны между собой. Чтобы получить хорошее качество изображения, ISO желательно делать как можно меньше (будет меньше "шумов"). Однако в плохих условиях освещения даже при полностью открытой диафрагме на маленьких ISO придется использовать очень длинные выдержки, которые приведут к смазыванию изображения при съемке с рук.В результате вам приходится уменьшать выдержку до приемлемых величин, но при этом увеличивать ISO. Если ISO увеличено до приемлемого максимума, а снимок все равно получается очень темный (многие современные аппараты имеют режим Live View, который вам на экране покажет фотографию так, как она должна получиться при съемке) - тут приходится либо увеличивать ISO, рискуя получить заметный "шум" на фото, либо увеличивать выдержку и снимать с упора или со штатива.В принципе нелегкую задачу выставления этих трех параметров может решать автоматика фотоаппарата, чем обычно и пользуются начинающие фотографы.Кроме того, во всех фотоаппаратах есть специальные предустановленные режимы: пейзаж, портрет, спорт и так далее. И для этих режимов программа фотоаппарата выставляет параметры именно так, как мы обсуждали выше: для портрета диафрагму открывает, для пейзажа диафрагму закрывает, для спорта - прежде всего уменьшает выдержку.Однако автоматические режимы подходят только для самых простых типовых сюжетов. Как только вы выходите за рамки бездумного щелканья на кнопку спуска затвора и у вас появляются сюжетные фотографии - вот тут уже нельзя полагаться на автоматику и вам придется контролировать параметры диафрагмы, выдержки и ISO, выставляемые при съемке.Пример. Вы фотографируете играющих детей. Начинающие фотографы выставляют для этого режим "Портрет" и получают нерезкие и смазанные кадры. Дети ведь активно двигаются, так что их нужно снимать с короткими выдержками, как спортивные сюжеты.Еще пример. Вы делаете групповой портрет: несколько человек сидят в первом ряду, остальные стоят во втором ряду. Можно тут выставлять режим "портрет" и открывать полностью диафрагму? Нет, нельзя, потому что глубина резкости будет очень маленькая и у вас резкими получатся лица только одного ряда. В данном случае диафрагму нужно ставить не менее чем на 5.6 - чтобы получить нужную глубину резкости. И это несмотря на то, что вы, по сути, снимаете портрет, хотя и коллективный.Ну и, например, пейзажная съемка. Вы ведете съемку старинного замка, находящегося на противоположном берегу пруда. В кадре на передний план слева и справа попадают камыши, растущие в пруду. Если как следует диафрагмировать объектив, как это обычно делается при съемке пейзажа, камыши на переднем плане станут достаточно резкими и будут отвлекать внимание от замка вдали. Если же диафрагму открыть, как при съемке портретов, то камыши на переднем плане будут размытыми, нерезкими и внимание при просмотре фотографии будет фокусироваться на замке вдали, что нам и нужно.Так что, как видите, далеко не во всех сюжетах автоматика фотоаппарата выставит то, что вам нужно. Она нормально работает только на примитивных сюжетах.Чаще всего фотограф вручную выставляет тот параметр, который для данного сюжета наиболее важен, а остальные параметры позволяет выставить камере. У всех фотоаппаратов есть такие режимы: приоритет диафрагмы, когда диафрагма выставляется вручную, а остальные параметры подбираются; приоритет выдержки, когда выдержка выставляется вручную. Ну и значение ISO фотограф при необходимости может выставлять вручную. Я обычно снимаю на приоритете диафрагмы (A), при этом еще и часто вручную выставляю значение ISO. Также можно снимать в режиме программного автомата (P), при необходимости вручную выставляя нужные параметры (тот же ISO) и контролируя соотношение диафрагмы и выдержки (в режиме P эту пару можно менять в ту или иную стороны).

Вы знаете какая связь между диафрагмой и выдержкой поможет раскрыть потенциал камеры и получить всевозможное удовольствие от процесса съемки и предсказуемости результата. 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.

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.

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.

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.

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.

Последний пример - . 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!

Часто люди приобретают цифровые зеркальные камеры в погоне за качеством снимков, но при этом не имеют представления о технических моментах съемки. В основном это касается тех, кто до зеркалки держал в руках исключительно компактные фотоаппараты и пользовался автоматическими режимами (которые, к слову, весьма продвинутые в современных камерах).

В результате у кого-то возникает разочарование в камере и фотографии в целом, а другие проявляют терпение и пытаются освоить премудрости фотографии, чтобы раскрыть весь потенциал камеры с полноценным (или почти полноценным) сенсором.

Изначально я планировал написать одну статью, но по ходу дела понял, что объем получается слишком большой и решил разбить ее на несколько частей. В этой главе рассмотрю такие понятия как выдержка, диафрагма, ГРИП и светочувствительность, как эти параметры влияют на результат съемки. На очереди статья про типы и параметры объективов, работу со вспышками и советы по съемке в различных условиях.

Экспозиция

Экспозиция - это величина засветки светочувствительного сенсора. Она формируется двумя параметрами - выдержкой и диафрагмой, - которые еще называют «экспопарой». Экспозиция должна быть такой величины, чтобы обеспечить необходимое количество света для формирования изображения на сенсоре с заданной светочувствительностью (которая обозначается ISO, например, ISO 100, ISO 800 и т.д.).

Чем больше значение светочувствительности матрицы, тем меньше должна быть экспозиция. В автоматических и полуавтоматических режимах работы, фотокамера производит вычисление экспозиции при помощи специального датчика и других параметров системы.

Для передачи всей световой картины сцены, необходимо, чтобы динамический диапазон (минимальная воспринимаемая яркость и максимальная) сенсора был больше диапазона снимаемой сцены. Если это невозможно, экспозицию выбирают исходя из того, чтобы правильно проработать самую важную часть кадра.

Рис. 1. Слева направо: недоэкспонирование, нормальная экспозиция, переэкспонирование

Выдержка

Выдержка - это время, на которое открывается затвор фотоаппарата для засветки сенсора. Затвор в полноценном его виде имеется не во всех аппаратах, в большинстве компактов и разного рода мобильниках его роль выполняет электроника - так называемый «электронный затвор», выдержка в этом случае определяется временем между обнулением матрицы и считыванием с нее информации. Бывают еще гибридные затворы.

Самый распространенный вид затвора - шторно-щелевой, в нем перемещаются две шторки. Во взведенном состоянии сенсор перекрыт первой шторкой. При спуске затвора, эта шторка открывает путь световому потоку. По окончании необходимого времени, просвет закрывается второй шторкой. Начиная с определенной выдержки, быстродействия затвора перестает хватать и засветка кадра начинает производиться щелью, образованной двумя шторками. Чем короче выдержка, тем меньше щель. Эта особенность порождает две проблемы: искажение быстро движущихся объектов и проблемы при работе со вспышкой.

Поскольку на коротких выдержках экспонирование (засветка) сенсора происходит неравномерно, выдержка при работе со вспышкой может достигать только той величины, при которой происходит полное открытие площади кадра в момент съемки. Эта величина называется выдержкой синхронизации со вспышкой. В принципе, возможна работа и на более короткой выдержке, при этом вспышка формирует серию световых импульсов, но мощность ее падает.

Диафрагма

Вообще говоря, диафрагма не является обязательным элементом фотоаппарата, поэтому в совсем простых мыльницах и мобильных телефонах она просто-напросто отсутствует. Эспопара в них - вовсе и не пара; она формируется одним единственным параметром - выдержкой электронного затвора.

Диафрагма в прямом понимании - это перегородка, ее значение обратно пропорционально количеству пропускаемого света и обозначается в виде дроби 1/k, где k - стандартные коэффициенты. На практике обычно указывают только знаменатель дроби. Например, если на объективе с относительным отверстием 2.8 мы установим диафрагму f/2.8, то это будет означать, что диафрагма на данном объективе будет полностью открыта и не будет участвовать в съемке.

Казалось бы, если оба этих параметра отвечают за одно и то же - количество света, попадающего на матрицу, - нельзя ли использовать один? Можно! Но диафрагма влияет на еще один очень важный параметр: глубину резко изображаемого пространства (или просто ГРИП).

Рис. 2. Работа диафрагмы

ГРИП

Давайте попробуем разобраться, на что влияет увеличение или уменьшение диафрагмы кроме количества пропускаемого света. Чем больше значение диафрагмы (меньше физическое отверстие), тем больше глубина резкости, то есть область точной фокусировки вокруг снимаемого объекта.

При открытой диафрагме происходит размытие заднего фона - этот эффект наиболее полезен в съемке портретов, чтобы акцентировать внимание на лице. С прикрытой же диафрагмой снимают пейзажи, в которых требуется резко отобразить всю площадь кадра.

Я не буду вдаваться в технические детали, приводить графики и формулы, достаточно запомнить несколько условий, влияющих на величину ГРИП:

1. Диафрагма. Чем больше ее значение (меньше физическое отверстие), тем больше ГРИП.
2. Фокусное расстояние объектива. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше ГРИП.
3. Расстояние до объекта съемки. Чем ближе объект, тем меньше ГРИП.

Рис. 3. Диафрагма 2, выдержка 800

Рис. 4. Диафрагма 4, выдержка 200

Рис. 5. Диафрагма 8, выдержка 50

По картинкам ясно видно, что на открытой диафрагме глубина резкости меньше, чем на прикрытой. Еще обратите внимание на то, что для того чтобы значение экспозиции оставалось неизменным, приходится менять и второй параметр экспопары - выдержку (при изменении диафрагмы на два стопа, выдержка меняется в 4 раза).

КРОП-фактор

На хабре есть хорошая про кроп-фактор и то, как он влияет на ГРИП, рекомендую прочитать. Вкратце, величина КРОП-фактора означает во сколько раз площадь сенсора меньше стандартного 35-мм кадра.

Именно из-за маленького размера сенсора, у компактных цифровые фотоаппаратов добиться малой ГРИП практически невозможно, разве что при макросъемке. Поэтому фотографии с мыльниц выглядят менее объемными, особенно портреты. При этом на пейзажах порой разницу увидеть невозможно.

Светочувствительность и шумы

Пожалуй, самый горячо обсуждаемый в фотографических кругах вопрос - это шумы матрицы. Сенсор цифровой камеры состоит из множества маленьких датчиков - пикселей. Они преобразуют количество попадающего на них света в электрический сигнал.

Светочувствительность матрицы фотоаппарата можно рассматривать как коэффициент усиления этого электрического сигнала. Поскольку усилению подвергается не только полезный сигнал, но и собственный шум матрицы, увеличение чувствительности матрицы приводит к повышению уровня шумов. Шумы наиболее заметны на темных участках кадра из-за меньшего отношения сигнал/шум слабо освещенных пикселей.

На практике, всегда надо стремиться снимать при наименьшей возможной чувствительности из основного диапазона аппарата. Она будет ограничена освещенностью сцены и максимально возможной длительностью выдержки.

Чем больше площадь каждого отдельного пикселя, тем большее количество света попадает на него за единицу времени, физику не обманешь. Поэтому я не устаю объяснять людям, что они не правы, когда основным критерием выбора фотоаппарата является разрешение сенсора. На деле, увеличение разрешения матрицы при неизменном ее физическом размере скорее вредно! Это не более чем маркетинговый ход производителей фототехники.

Все современные цифровые фотоаппараты производят некоторую обработку изображения перед тем, как оно дойдет до пользователя, в том числе подавление шумов. При разумном использовании этой возможности, результат действительно становится лучше, но в условиях гонки мегапикселей, подобная обработка начинает вносить негативные последствия в результат съемки, что проявляется в «замыливании» картинки, отсутствии достаточной резкости и детализации.

Самый низкий уровень шумов на сегодняшний день обеспечивают камеры с полноразмерным сенсором (35 мм и более), и происходит это именно из-за большой площади пикселя.

Примеры использования выдержки для разных сюжетов

Рассмотрим несколько характерных случаев, при которых используются различные выдержки.

Рис. 6. Короткие выдержки применяются для съемки динамичных сцен, они позволяют как бы «заморозить» движение

Рис. 7. Длинные выдержки, наоборот, «размазывают» движение, что порой позволяет достигнуть интересного результата

В общем случае, если сюжет банален и не требует особых условий, при съемке с рук надо стараться, чтобы выдержка не была длиннее, чем 1/f (фокусное расстояние объектива). Например, для объектива 50 мм надо стараться использовать выдержки короче 1/50 с.

Многие современные объективы (и даже некоторые тушки) оснащаются стабилизаторами изображения, но мне, к сожалению, не приходилось их использовать, поэтому сказать насколько они эффективны не могу. Теоретически, данная возможность позволяет снимать на более длинных выдержках без появления характерного смаза изображения (в народе «шевеленка»).

Рис. 8. Смаз изображения при длинной выдержке

Продолжение следует...

Несмотря на то, что это слово может кому-то показаться незнакомым и даже пугающим, мы сталкиваемся с экспозицией каждый раз, когда что-то фотографируем. Потому что экспозиция - это суммарный световой поток, который попадает на матрицу за время выдержки.

Если матрице достался слишком малый объем светового потока, то такой кадр получится слишком темным, то есть, недоэкспонированным или недосвеченным. Вот пример такого кадра:

Комментарии, как говорится, излишни. Первое желание, которое возникает при просмотре этой фотографии - ее хочется осветлить! Но, пытаясь прибавить яркости, мы неизбежно столкнемся с потерей качества. В темных местах (тенях) матрица получила настолько малый световой поток, что информация о цвете этих фрагментах частично или полностью отсутствует.

При попытке осветления недоэкспонированного снимка мы получим гарантированное искажение оттенков в тенях, а также высокий уровень цветового шума.

Наоборот, если матрица получила слишком большой световой поток, то фотография получается слишком светлой, то есть, переэкспонированной или пересвеченной. Пересвет - это еще большее зло, чем недосвет. Если недосвеченный снимок хоть как-то можно исправить в Adobe Photoshop, то пересвеченный снимок спасти намного сложнее, а во многих случаях - совершенно невозможно. При недосвете мы имеем недостаток информации о темных участках. Тем не менее, информация есть. Информация о цвете в пересвеченной области просто отсутствует - программа обработки ее воспринимает просто как абсолютно белый участок картинки. И какими бы не были совершенными алгоритмы обработки изображений, ни один из них не сможет "придумать" те детали, которые были потеряны при пересвете.

Ниже приведен пример пересвеченного снимка.

На картинке видно, что корпус яхты потерял все детали и стал просто белым пятнышком. Как мы не будем пытаться его затемнить, потерянные детали обратно уже не вернутся.

Эти два примера показывают, что при фотосъемке нужно каким-то образом соблюсти баланс между пересветом и недосветом, то есть, обеспечить правильную экспозицию. В этом случае, фотография будет сбалансирована по светам и теням и будет смотреться наилучшим образом.

Как обеспечить правильную экспозицию?

Экспозиция задается тремя параметрами:

Выдержка

Диафрагма

Чувствительность ISO

Выдержка - это временной промежуток, когда затвор фотокамеры открыт и матрица получает световой поток. Чем больше выдержка, тем больший световой поток получает матрица, тем ярче получается фотография.

Диафрагма - это механический "зрачок" объектива, который может открываться и прикрываться, тем самым меняя интенсивность светового потока, попадающего на матрицу. При открытой диафрагме (расширенный зрачок) световой поток максимален, при закрытой диафрагме (суженный зрачок) - минимален.

Чувствительность ISO - степень восприимчивости матрицы к свету. Изменение этого параметра позволяет матрице не "ослепнуть" от дневного света (для этого нужно задать низкую чувствительность) и не страдать "куриной слепотой" в темном помещении и делать в нем кадры без вспышки (для этого чувствительность нужно увеличивать).

Эти три параметра и задают экспозицию.

Если провести параллель между этими сложными на первый взгляд вещами и нашей повседневной жизнью предлагаю очень наглядный пример. Пусть у нас есть стакан и нам его нужно наполнить водой из-под крана. Это можно сделать двумя способами - включить напор помощнее и наполнить стакан за 1 секунду, либо набирать воду тонкой струйкой в течение минуты. В данном случае - стакан это ячейка матрицы, вода - световой поток, кран - диафрагма (чем шире отверстие, тем сильнее поток). А то время, которое уходит на наполнение стакана - выдержка. Но если у нас не получается наполнить стакан за отведенное время - единственный выход, чтобы соблюсти все "формальности" - это уменьшить объем стакана. Стакан в 2 раза меньшего объема наполнится в 2 раза быстрее. Таким образом, объем стакана - это величина обратная чувствительности. Меньше объем (быстрее наполняется стакан) - выше чувствительность (можно снимать с более короткой выдержкой).

Итак, что нужно сделать, чтобы стакан был наполнен "по рубчик", то есть, фотография была правильно проэкспонирована?

Экспозицию нужно сначала замерить

В современных фотоаппаратах вся эта троица параметров может выставляться автоматически. В большинстве случаев автоматика работает безупречно, поэтому многие даже не задумываются о том, чтобы что-то выставлять и что-то менять. Но в ряде случаев автоматика срабатывает неправильно и мы начинаем искать причину... Почитав инструкцию к фотоаппарату, мы выясняем, автоматический экспозамер действует по одному из нескольких алгоритмов. Каждый из них "заточен" под разные условия освещения. Вот основные виды алгоритма замера экспозиции...

• Интегральный (матричный) замер
• Частичный и точечный замер
• Центрально-взвешенный замер

В чем между ними разница и какой режим лучше использовать? Смотрим таблицу...

	Интегральный (матричный) замер	Частичный, точечный замер	Центрально-взвешенный замер
Область замера	Данные об экспозиции снимаются со всей площади матрицы и усредняются. На основе этого "среднего арифметического" задаются выдержка и диафрагма.	Данные об экспозиции снимаются только с небольшой области в центре кадра (при частичном замере область больше, при точечном - меньше). Освещенность по краям кадра не оказывает никакого влияния на расчет экспозиции	Данные об экспозиции снимаются со всего кадра, однако наибольший вес имеет область в центре. Чем ближе точка к краю кадра, тем меньшее ее влияние итоговую экспозицию.
Когда лучше применять	Основной режим для съемки, когда освещенность в кадре более-менее равномерная и нет объектов, которые сильно "выбиваются" из общей тональности.	Когда ключевой объект по своей освещенности сильно отличается от общего фона и он должен быть хорошо проработан. Пример - портрет человека в темной одежде на темном фоне.	Как правило, по результату результат мало отличается от интегрального замера. Тем не менее, при съемке контрастных сюжетов большее внимание уделяется экспозиции центральной части кадра.
Когда не стоит применять	Если яркость небольшого объекта значительно отличается от яркости фона, есть риск, что объект будет либо пересвечен, либо недосвечен. В этом случае лучше использовать частичный или точечный замер.	Неизвестно, что попало в малую по площади область замера - белый снег или темные ветки. Результат - практически непредсказуемый уровень экспозиции при съемке "пестрых" сюжетов.	Явных ограничений нет, нужно смотреть по ситуации. Важно помнить, что иногда невозможно одновременно проработать и светлые и темные участки. Если разница по освещенности между объектами слишком большая, то используем дополнительное освещение (для портрета) или снимаем в HDR (пейзаж).

После замера экспозиции автоматика аппарата выставляет экспопару - выдержку и диафрагму. В видоискателе камеры высвечиваются числа, например:

Это означает, что выдержка составляет 1/250 секунды, диафрагма - 8. Аппарат готов к съемке, нам остается только нажать кнопку спуск!

Экспозицию можно скорректировать...

Бывает так, что автоматический экспозамер ошибается и фотография имеет незначительный пересвет или недосвет. В этом случае можно внести поправку в работу экспозамера и переснять сюжет так, чтобы следующий кадр был нормально проэкспонированным. Но вот в чем вопрос - как определить, есть ли ошибка в экспозиции на отснятом кадре? Ведь на небольшом ЖК-экране, зачастую с не идеальной цветопередачей, мало что можно увидеть! И тут нам на помощь приходит замечательная функция - просмотр гистограммы.

Гистограмма - это график, показывающий распределение яркости на фотоснимке.

Вот пример фотоснимка и его гистограммы:

В данном случае видно, что гистограмма "упирается" в левый край - это означает, что на фотографии присутствуют недосвеченные объекты, которые выглядят на грани черноты. В то же время видно, что справа от графика есть немного свободного места. Чтобы избавиться от недосвета давайте попробуем скорректировать экспозицию, на +1/3EV (это эквивалентно тому, что мы увеличим выдержку "на 1 щелчок колесика", то есть, на 1/3 шага).

Чтобы ввести экспокоррекцию, нам нужно найти на фотоаппарате кнопку с такой пиктограммой:

Удерживая эту кнопку нажатой, крутим управляющее колесико, или нажимаем джойстик (у разных аппаратов по разному). На экране будет отображаться ползунок, который можно перемещать влево или вправо:

Если сместить ползунок вправо, снимок будет светлее (положительная экспокоррекция), если влево - темнее (отрицательная экспокоррекция).

Вот вариант предыдущего снимка, сделанного с положительной экспокоррекцией.

Мы видим, что картинка чуть посветлела, проработка теней на ней улучшилась. Гистограмма при этом сдвинулась чуть вправо. Если внести большую поправку, то тени будут проработаны еще лучше, но облака при этом будут пересвечиваться, то есть, терять оттенки и уходить в белизну. При этом гистограмма еще сильнее сместится вправо и будет "обрезана" со стороны светов. Таким образом выводим важное правило:

В идеале гистограмма не должна выглядеть обрезанной ни слева, ни справа. Если гистограмма обрезана слева, на фотографии присутствуют недосвеченные области и идет потеря информации в тенях. Если гистограмма обрезана справа, то на фотографии идет потеря оттенков в светлых областях.

Иногда возникает ситуация, когда гистограмма упирается и вправо и влево - в этом случае на снимке идет одновременная потеря деталей в тенях и в светах.

Вопросы и задания для самоконтроля

1. Какие виды экспозамера есть в вашем фотоаппарате?
2. Поэкспериментируйте с режимами замера экспозиции. Какие сюжеты лучше получаются в режиме интегрального замера, какие - в режиме точечного или частичного?
3. Выясните, как в вашем фотоаппарате включается функция экспокоррекции.
4. Сделайте снимки одного сюжета с положительной и отрицательной экспокоррекцией, проследите за изменениями гистограммы.

Фототренажер

Попрактикуйтесь в настройке "виртуального" фотоаппарата - выставляйте выдержку, диафрагму, чувствительность ISO и старайтесь получать четкие фотографии.

Если человек использует фотоаппарат, что бы просто запечатлеть картинку, то и разбираться в принципе создания творческой фотографии особенно не будет. Но со временем приходит желание разобраться в механизмах получения снимка, что бы управлять этим процессом. И если даже в фотокамере есть много автоматических настроек, то их применение не очевидно и это может заставить фотографов самим изучить правила создания красивых фотографий и управлять этими правилами.

Основными параметрами в настройке фотоаппарата являются диафрагма, выдержка и чувствительность ISO.

Выдержка фотоаппарата определяет время воздействия света (время открытия затвора) на матрицу. Изменяя это время, можно изменить количество света, доходящего до матрицы. Обозначается в фотокамере в секундах и долях секунды.

Диафрагма, расположенная в объективе фотокамеры, регулирует размеры отверстия, через которое проходит световой поток , и этим изменяет количество света, попадающего на матрицу.

Каждый в отдельности, но эти параметры одновременно влияют на поток света, регулируя таким образом экспозицию. Другими словами выдержка и диафрагма влияют на яркость полученного снимка, светлым он получится или затемненым. При нормальной экспозиции (при правильно настроенных выдержке и диафрагме) на полученом фото будут видны все полутона и главный объект съемки получится с нужной яркостью.

Творческие настройки диафрагмы

Но настройки и выдержки и диафрагмы фотоаппарата влияют так же и на художественную сторону фотографии.

Главное свойство диафрагмы, влияющее на сам снимок, это то, что с ее помощью можно регулировать глубину резкости снимаемых объектов. Глубина резкости показывает расстояние между границами, объекты в которых находятся в фокусе и расположены вглубь пространства на разном расстоянии от объектива. И вот для получения хороших планов, особенно на удалении, нужно увеличить глубину резкости используемого пространства (ГРИП). У зеркальных фотокамер может быть репетир диафрагмы, который позволяет оценить качество будущего снимка при разных значениях, не делая снимок.

Фото с разными значениями диафрагмы (разный ГРИП)

Именно настройкой диафрагмы можно добиться размытого фона при съемке объекта, или сделать все в резкости при съемке пейзажа.

Настройка выдержки фотоаппарата

Выдержку нужно правильно настраивать при съемке движущихся объектов. Вы все видели фотографии, например, воды, когда один снимок фиксирует каждую каплю, а на другом течение реки или водопад зафиксированы как единое движение.

Разная выдержка и разный вид воды

То есть использованы настройки в этих случаях с разной выдержкой, в первом случае короткая выдержка (несколько миллисекунд), а во втором - длинная выдержка (несколько секунд).

При съемках движения в таких ситуациях как спортивные соревнования, игры детей нужно выставлять короткую выдержку. При таких выдержках нужно хорошее освещение, большая диафрагма и высокочувствительный сенсор.

Устройство диафрагмы

Сначала можно сказать об ирисовой диафрагме, состоящей из нескольких лепестков (3-20). Такая диафрагма, если полностью открыта, то формирует кольцо. А не полностью открытая диафрагма образует многоугольник. Такой многоугольник можно увидеть на снимке в виде бликов от источников света, которые не попали в глубину резкости.

В зеркальных камерах используется прыгающая диафрагма. После всех настроек фотограф нажимает кнопку, и диафрагма скачкообразно закрывается до установленного значения.

Диафрагма приводится в действие специальным приводом.

Как настроить выдержку и диафрагму

Как вывод можно кратко сказать, что диафрагма и выдержка фотокамеры (экспопара) влияют на экспозицию, от значения которой зависит яркость (освещенность) объекта на снимке. Значение экспозиции нужно выбрать одно и отталкиваясь от этого значения выбирать диафрагму и выдержку фотоаппарата.

Диафрагма влияет на резкость картинки и, что главное, на глубину резкости. И это значение зависит от того, что вы хотите увидеть на снимке. Или это будет выделяться один объект по резкости на фоне других или нужна хорошая резкость всех объектов на снимке. Затем подстраиваете выдержку для нужной экспозиции.

Но значение выдержки также может влиять на качество снимка движущегося объекта. И если вы хотите, что бы все увидели, например, движение авто, то и выдержка будет больше, а если нужна четкость, то выдержка будет малой.

И если нужно убрать дрожание рук, также нужно уменьшить выдержку. Но если и диафрагма, и выдержка выбраны для нормального отображения объекта на снимке, то, как обеспечить экспозицию? Нужно регулировать светочувствительность ISO. Только помните, что при большой светочувствительности могут появляться шумы на фотографии, ведь будут усиливаться вместе с сигналом и помехи в виде зернистости. Особенно такие шумы видны на темных участках. Вот взаимными настройками этих параметров и нужно добиться оптимального качества фотографии.

Для простоты настройки в фотокамерах есть режимы «приоритета выдержки » и «приоритета диафрагмы ». В этих режимах пользователь настраивает один из параметров, соответственно названию режима, а фотоаппарат автоматически подстраивает другой параметр для нужного значения экспозиции.