Технические стороны фотографии. Экспозиция

Произведение выдержки на освещённость называется экспозицией или количеством освещения. Одна и та же экспозиция может давать несколько различный фотографический эффект в зависимости от соотношения освещённости и времени выдержки, подобное явление называется явлением невзаимозаместимости. Экспозиция должна быть такой величины, чтобы позволить матрице (фотопленке) с заданной чувствительностью получить количество света, нужное для сохранения изображения - это техническая характеристика каждой светочувствительной матрицы (фотоплёнки). Чем больше светочувствительность (ISO 50/100/200/400/800/1600/3200) матрицы (фотоплёнки), тем меньшая требуется экспозиция.

Измерение экспозиции
Измерение экспозиции (син. Замер экспозиции, Экспозамер) - это получение правильной для данных условий и для данной сцены экспопары. Экспопара (выдержка и диафрагма в фотографии) вычисляется по результатам экспозамера с учетом эквивалентной чувствительности матрицы (чувствительности фотоплёнки), а иногда и других параметров кадра: контрастности, расстояния до объекта, фокусного расстояния. Выдержка - время, в течение которого свет от объекта фотографирования регистрируется матрицей (в цифровой фотографии) или воздействует на светочувствительную эмульсию фотоплёнки (в аналоговой фотографии). В фотографии выдержку отрабатывает затвор. В киносъёмочной аппаратуре выдержку отрабатывает обтюратор. Освещенность фокальной плоскости (плотность светового потока) регулируется диафрагмой объектива. В фотографии стандартные значения диафрагменных чисел: 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; ..., образованы геометрической прогрессией, т.е. увеличение диафрагмы на одну ступень (1EV) равносильно увеличению выдержки в 2 раза или допускает уменьшение светочувствительности ISO в 2 раза.

Для передачи всего диапазона яркостей снимаемой сцены фотографическим процессом фотографическая широта должна быть больше диапазона сцены. Если это невозможно, экспопару надо выбирать так, чтобы фотографическая широта фотоматериала перекрывала диапазон яркостей сюжетно важной части сцены. Для этого применяют экспокоррекцию - сдвигают экспопару относительно результатов экспозамера, либо производят «точечный замер» нужной части сцены. Экспокоррекция измеряется в единицах EV (англ. exposure value - величина экспозиции). Экспокоррекция предусмотрена у большинства цифровых фотоаппаратов и меняется, как правило, в диапазоне: ±2 EV с шагом 1/3EV. В современных любительских фотоаппаратах экспозамер и расчет экспопары автоматизированы. В профессиональных фотоаппаратах автоматика экспозамера отключаема (полностью и частично), либо отсутствует (обычно в студийных камерах).

Как работает современная экспонометрия
Знание принципов экспозиции нужно нам для того, чтобы наши фотографии имели ту яркость, которую нам хочется. Проще говоря, ночное небо на снимке должно быть чёрным, белый снег - белым, лицо не должно иметь пересветов, ну и так далее. А вот на цвет полученного снимка экспозиция никак не влияет. За это отвечает функция определения баланса белого, встроенная в вашу камеру. Экспонирование в цифровой фотокамере, в общих словах, происходит следующим образом. Первым делом, экспонометр, встроенный в камеру, определяет количество света, необходимое для того, чтобы оптимально экспонировать снимок. Для замера он анализирует свет, попадающий в объектив нашей цифровой камеры (режим TTL). На этом работа экспонометра заканчивается, и мнение экспонометра передаётся в процессор камеры.

Прежде всего, процессор проверяет, не задал ли пользователь какую-нибудь поправку на экспозицию, и, если так, то учитывает её. Получив окончательную величину экспозиции, процессор фотокамеры подбирает выдержку и диафрагму. А вот тут возможны варианты. Давайте проведём аналогию между экспонированием снимка и варкой супа. Предположим, по рецепту, нам надо налить в кастрюлю определённое количество воды. Это можно сделать по-разному. Например, можно долго лить воду через тонкую трубу. А можно лить через трубу вдвое толще, и кастрюля нальётся вдвое быстрее (при той же скорости воды). Результат будет один и тот же: столько воды в кастрюле, сколько требовалось по рецепту.

То же самое происходит и при экспонировании снимка. Камера может выставить диафрагму в величину f2.0 и дать выдержку 1/1000сек, а может использовать диафрагму f32 с выдержкой 1/4сек, причём в обоих случаях экспозиция будет абсолютно одинаковой и снимки будут иметь одинаковую яркость! Пары выдержек и диафрагм, отрабатывающих одну и ту же экспозицию, называются экспопарами. При выборе подходящей экспопары процессор обращается за подсказкой к фотографу, анализируя, какой пользовательский режим задал фотограф.

Пользовательские режимы отработки экспозиции
Каждая цифровая фотокамера имеет несколько пользовательских режимов отработки экспозиции. К таким режимам относятся «пейзаж», «портрет», «ночной пейзаж», «спорт» и другие. С точки зрения экспонометрии они отличаются экспопарами, которые выбираются из принципа «выдержка не должна допускать смазанности, а диафрагма отвечает за глубину резкости».

Если задан режим пейзаж, то диафрагма выставляется в большую величину (например, в f16), при этом компьютер следит за тем, чтобы величина выдержки не вышла за максимально-допустимые пределы (для текущего фокусного расстояния) и изображение не смазалось. Благодаря таким величинам диафрагм, снимок получит наибольшую глубину поля резкости, что очень важно для большинства пейзажей.

В режиме портрет, напротив, важна узкая глубина резкости. Поэтому тут всё происходит с точностью до наоборот: диафрагма открывается до предела (скажем, f2.0), что даёт возможность отделить резкое лицо от нерезкого фона. Для того, чтобы количество упавшего на матрицу света соответствовало требуемой величине экспозиции, камере приходится существенно укорачивать выдержку.

В режиме спорт ключевым параметром уже является выдержка, которая должна быть как можно короче: вдруг ноги фигуристки или теннисистки смажутся? Поэтому выдержка и выставляется в минимальное значение. Забота о поддержании правильной экспозиции при этом ложится на диафрагму.

В полностью автоматическом режиме AUTO, который также называют «зелёным» режимом, выдержка и диафрагма имеют примерно равный приоритет. Всё то же самое относится и к режиму программной экспозиции (P).

Программный режим (P).
В режиме умной программной установки экспозиции камера автоматически устанавливает и выдержку, и диафрагму с учетом фокусного расстояния используемого объектива. Программа обеспечивает правильную установку камеры, выбирая достаточно короткую выдержку, чтобы устранить влияние любого сотрясения камеры. Отличается от режима AUTO только тем, что можно вручную менять ISO и включать или отключать вспышку по своему усмотрению.