Основы Фотографии: Выдержка, Диафрагма, Глубина Резкости, Светочувствительность.



Введение Люди часто покупают цифрозеркальные фотоаппараты в погоне за качеством изображения, но не имеют представления о технических аспектах съемки.

В основном это касается тех, кто до зеркалок держал в руках исключительно компактные фотоаппараты и пользовался автоматическими режимами (которые, кстати, очень продвинуты в современных фотоаппаратах).

В результате одни разочаровываются в камере и фотографии в целом, а другие терпят и пытаются освоить тонкости фотографии, чтобы раскрыть весь потенциал камеры с полноценной (или почти полной) матрицей.

Изначально я планировал написать одну статью, но по ходу понял, что объём слишком большой и решил разбить его на несколько частей.

В этой главе я рассмотрю такие понятия как выдержка, диафрагма, глубина резкости и светочувствительность, как эти параметры влияют на результат съемки.

Далее статья о типах и параметрах объективов, работе со вспышками и советах по съемке в различных условиях.



Ээкспозиция

Экспозиция — это количество освещенности светочувствительного датчика.

Его формируют два параметра – выдержка и диафрагма, которые еще называют «экспозиционной парой».

Экспозиция должна быть такой величины, чтобы обеспечить необходимое количество света для формирования изображения на матрице с заданной светочувствительностью (обозначается ISO, например, ISO 100, ISO 800 и т. д.).

Чем выше чувствительность матрицы, тем меньше должна быть выдержка.

В автоматическом и полуавтоматическом режимах работы камера рассчитывает экспозицию по специальному датчику и другим параметрам системы.

Для передачи всей световой картины сцены необходимо, чтобы динамический диапазон (минимальная и максимальная воспринимаемая яркость) датчика был больше диапазона фотографируемой сцены.

Если такой возможности нет, экспозиция выбирается исходя из того, что самая важная часть кадра правильно обработана.



Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

1. Слева направо: недодержка, нормальная экспозиция, передержка.



Отрывок

Выдержка — это время, в течение которого затвор камеры открывается, чтобы на матрицу попал свет. Не все устройства имеют затвор в полноценном виде; в большинстве компактов и различных типов мобильных телефонов его роль выполняет электроника – так называемый «электронный затвор»; выдержка в данном случае определяется временем между обнулением матрицы и считыванием с нее информации.

Существуют также гибридные жалюзи.

Самый распространенный тип ставней – шторно-щелевые, в которых перемещаются две шторы.

При взводе датчик закрывается первой шторкой.

Когда затвор спускается, эта штора открывает путь потоку света.

По истечении необходимого времени щель закрывается второй шторкой.

Начиная с определенной выдержки, выдержки уже недостаточно и кадр начинает освещаться зазором, образованным двумя шторками.

Чем короче выдержка, тем меньше зазор.

Эта особенность порождает две проблемы: искажение быстродвижущихся объектов и проблемы при работе со вспышкой.

Поскольку на коротких выдержках экспозиция (экспозиция) сенсора происходит неравномерно, то выдержка при работе со вспышкой может достигать только того значения, при котором область кадра полностью экспонируется в момент съемки.

Это значение называется скоростью синхронизации вспышки.

В принципе, можно работать и на более короткой выдержке, при этом вспышка генерирует серию световых импульсов, но ее мощность снижается.



Диафрагма

Вообще говоря, диафрагма не является необходимым элементом фотоаппарата, поэтому в очень простых мыльницах и мобильных телефонах она просто отсутствует. Эспопара в них вообще не пара; он формируется одним единственным параметром – выдержкой электронного затвора.

Диафрагма в прямом смысле является перегородкой; его значение обратно пропорционально количеству прошедшего света и обозначается дробью 1/k, где k — стандартные коэффициенты.

На практике обычно указывают только знаменатель дроби.

Например, если мы установим диафрагму f/2,8 на объективе с относительным отверстием 2,8, то это будет означать, что диафрагма на этом 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? Может! Но диафрагма влияет на еще один очень важный параметр: глубину резкости изображаемого пространства (или просто ГРИП).



Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

2. Работа диафрагмы

ГРИП

Попробуем разобраться, что влияет на увеличение или уменьшение светосилы кроме количества пропускаемого света.

Чем больше значение диафрагмы (меньше физическое отверстие), тем больше глубина резкости, то есть область точной фокусировки вокруг фотографируемого объекта.

При открытой диафрагме фон размывается – этот эффект наиболее полезен при съемке портретов, чтобы сосредоточить внимание на лице.

На закрытой диафрагме снимают пейзажи, в которых необходимо четко отобразить всю площадь кадра.

Не буду вдаваться в технические подробности, приводить графики и формулы, просто запомню несколько условий, влияющих на глубину резкости: 1. Диафрагма.

Чем больше его значение (меньше физическое отверстие), тем больше глубина резкости.

2. Фокусное расстояние объектива.

Чем больше фокусное расстояние, тем меньше глубина резкости.

3. Расстояние до объекта.

Чем ближе объект, тем меньше глубина резкости.



Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

3. Диафрагма 2, выдержка 800.

Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

4. Диафрагма 4, выдержка 200.

Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

5. Диафрагма 8, выдержка 50. На снимках хорошо видно, что на открытой диафрагме ГРИП меньше, чем на закрытой.

Также учтите, что для того, чтобы значение экспозиции оставалось неизменным, вам придется изменить еще и второй параметр экспозиционной пары – выдержку (при изменении диафрагмы на два стопа выдержка меняется в 4 раза).



Фактор урожая

На хабе есть хороший статья Рекомендую почитать про кроп-фактор и как он влияет на глубину резкости.

Короче говоря, кроп-фактор — это то, во сколько раз площадь сенсора меньше стандартной 35-миллиметровой рамки.

Именно из-за небольшого размера сенсора добиться малой глубины резкости в компактных цифровых камерах практически невозможно, за исключением макросъемки.

Поэтому фотографии с «мыльниц» выглядят менее объемными, особенно портреты.

При этом иногда невозможно увидеть разницу в пейзажах.



Светочувствительность и шум

Пожалуй, самая горячо обсуждаемая проблема в фотографических кругах — это матричный шум.

Датчик цифровой камеры состоит из множества небольших датчиков, называемых пикселями.

Они преобразуют количество падающего на них света в электрический сигнал.

Светочувствительность матрицы камеры можно рассматривать как коэффициент усиления этого электрического сигнала.

Поскольку усиливается не только полезный сигнал, но и собственный шум матрицы, увеличение чувствительности матрицы приводит к увеличению уровня шума.

Шум наиболее заметен в темных участках кадра из-за более низкого отношения сигнал/шум тускло освещенных пикселей.

На практике всегда следует стремиться снимать на минимально возможной чувствительности с основного диапазона прибора.

Оно будет ограничено освещенностью сцены и максимально возможным временем экспозиции.

Чем больше площадь каждого отдельного пикселя, тем большее количество света падает на него в единицу времени; физику невозможно обмануть.

Поэтому я не устаю объяснять людям, что они не правы, когда главным критерием выбора камеры является разрешение сенсора.

На самом деле, увеличивать разрешение матрицы при сохранении ее физического размера — это довольно вредно! Это не более чем маркетинговый ход производителей фототехники.

Все современные цифровые камеры выполняют некоторую обработку изображения, прежде чем оно попадет к пользователю, включая снижение шума.

Если использовать эту возможность с умом, то результат действительно становится лучше, но в гонке за мегапикселями такая обработка начинает иметь негативные последствия для результата съемки, что проявляется в «размытости» изображения, отсутствии достаточной резкости и детализации.

Самый низкий уровень шума сегодня обеспечивают камеры с полноразмерным сенсором (35 мм и более), и происходит это именно за счет большой площади пикселя.



Примеры использования выдержки для разных объектов

Давайте рассмотрим несколько типичных случаев, в которых используются разные выдержки.



Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

6. Короткие выдержки используются для съемки динамичных сцен; они позволяют «заморозить» движение.



Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

7. Длинная выдержка наоборот «размазывает» движение, что иногда позволяет добиться интересного результата В целом, если объект съемки банален и не требует особых условий, при съемке с рук следует стараться выдерживать выдержку не длиннее 1/f (фокусное расстояние объектива).

Например, для объектива 50 мм следует стараться использовать выдержку короче 1/50 с.

Многие современные объективы (и даже некоторые тела) оснащены стабилизаторами изображения, но, к сожалению, мне не приходилось ими пользоваться, поэтому не могу сказать, насколько они эффективны.

Теоретически эта функция позволяет снимать на более длинных выдержках без появления характерного размытия изображения (в народе называемого «тряской»).



Основы фотографии: выдержка, диафрагма, глубина резкости, светочувствительность.
</p><p>

Рис.

8. Размытые изображения при длинной выдержке Продолжение следует. Теги: #Фотография #фотография #основы #диафрагма #выдержка #ГРИП #светочувствительность

Вместе с данным постом часто просматривают: