Рано или поздно все фотографы понимают, что качественный снимок как в так и в художественном плане можно получить прежде всего благодаря оптимальной экспозиции. Так что же кроется за словами "правильная экспозиция"? Этой проблеме посвящен особый раздел фотографии, который называется экспонометрия.
Давайте познакомимся с основными понятиями экспонометрии. Экспозиция - это количество света, получаемого фоточувствительным приемником (пленкой в обычных фотоаппаратах, а в цифровых фотокамерах - светочувствительной матрицей) в процессе экспонирования. Правильная экспозиция дает достаточно хорошую проработку деталей как в темных, так и в светлых областях и обеспечивает детализацию сюжетно важного объекта. Некоторые элементы в таком случае преднамеренно, скажем, в глубоких тенях, могут просматриваться не полностью.
Зависит экспозиция от освещенности фоточувствительного приемника и времени экспонирования - выдержки. Величина освещенности в фокальной плоскости фотоаппарата, то есть на поверхности светоприемной матрицы, определяется прежде всего яркостью снимаемой сцены и светопропускающей способностью объектива фотокамеры. Регулируется освещенность на поверхности матрицы с помощью диафрагмы. А величина диафрагмы отображается диафрагменными числами. Время экспонирования - это, говоря более простым языком, выдержка. При определении экспозиции, несомненно, учитывается и светочувствительность фотоприемника, поскольку чем она выше, тем меньше время экспонирования, то есть время выдержки. Значения диафрагмы, выдержки и светочувствительности называются экспозиционными параметрами. Правильный выбор пары экспозиционных параметров - выдержки и диафрагмы - обеспечивает правильную экспозицию при данной светочувствительности. Передержка или недодержка приводит к потере деталей на свету или в тени соответственно.
Виды экспозамера
В пленочной фотографии использовались два основных способа определения экспозиции. Первый - по освещенности, когда измерялась интенсивность светового потока, падающего на снимаемый объект. Второй - по яркости, в этом случае замерялась интенсивность отраженного от снимаемого объекта света. Первый метод предполагал использование автономного ручного экспонометра. Сегодня, когда появились экспонометрические устройства, встроенные в фотокамеру, применяется только второй метод. Надо сказать, что существует несколько вариантов экспозиционного замера с помощью встроенных в фотокамеру устройств. Причем в литературе по фотографии встречаются разные названия одних и тех же способов экспонометрического яркостного замера. Запутаться в терминах в подобной ситуации очень легко, поэтому мы уделим данной проблеме больше внимания. В настоящее время для любительских цифровых фотокамер способы экспонометрического замера можно считать почти стандартизированными. Это оценочный режим (он же матричный, мультисегментный или зонный) и центрально-взвешенный. Более подробно о каждом из режимов мы расскажем чуть позже.
При использовании цифровых фотоаппаратов вопросы экспозамера особенно важны. Известно, что динамический диапазон передаваемых яркостей матриц цифровых фотокамер (понятие, эквивалентное фотографической широте для фотопленки) отличается от динамического диапазона пленок. В силу этого при неверном экспонировании можно легко потерять детали изображения в темных или светлых областях. И эти потери практически невосполнимы - даже при редактировании на компьютере. Но к счастью для любителей "цифры", в каждой фотокамере присутствует режим, называемый "зеленым", при котором съемочный процесс полностью автоматизирован. Возможность мгновенного просмотра отснятого кадра позволяет исправить вероятные ошибки. В "зеленом" режиме съемки автоматически выполняются оценочный экспозиционный замер и отработка экспозиции. Специфика цифровых фотоаппаратов такова, что оценочный метод реализуется с помощью замера экспозиции в нескольких зонах - участках матрицы, распределенных по полю кадра. Количество таких зон достаточно велико и обычно составляет около 256. Иногда для оценочного замера используются специальные многосегментные кремниевые датчики с количеством чувствительных зон от 10 до 21. Автоматика камеры анализирует показания в каждой из зон, сравнивает эти показания с данными, заложенными в библиотеку с типичными съемочными сюжетами. Оценочный метод наиболее универсален, но при этом не всегда могут учитываться многообразные особенности условий освещения и распределений разнородных объектов и фона в кадре, например, если съемка ведется при контровом освещении (то есть свет падает на объект съемки не из-за спины фотографа или сбоку, а из-за снимаемого объекта). Возможно также, что экспозиция отрабатывается камерой верно для всей снимаемой сцены в целом, но не является оптимальной для сюжетно важного объекта. Кроме того, иногда ставится цель, скажем, получить снимок в "светлом" или "темном" ключе, то есть в светлой или темной тональности. В общем и целом, оценочный экспозамер хорошо подходит для фотографирования типовых сюжетов, но может давать сбои или неправильно расставлять акценты в случае сложных сюжетов или при художественной фотосъемке.
Экспозамер - Все определяет сюжет
В большинстве случаев, особенно при традиционной съемке "на память", оценочный режим яркостного замера обеспечивает вполне приемлемые результаты. Поэтому пользователю нет необходимости глубоко задумываться о проблемах экспонометрии. Однако если снимок на дисплейном мониторе фотокамеры выглядит недоэкспонированным (слишком светлым) или переэкспонированным (чересчур темным), пользователь может ввести положительную или отрицательную экспонометрическую поправку. Оценочный замер используется и в различных сюжетных режимах съемки. В последнем случае для каждого сюжета подбирается свой банк данных, что упрощает автоматизацию экспонирования. Для оптимизации результатов съемки все же необходимо помнить о возможности введения экспонометрической поправки - экспокоррекции. Об этом мы обязательно расскажем ниже.
При творческой фотосъемке с ручными установками параметров, тем более для съемки в нетрадиционных условиях, можно устанавливать другие предоставляемые камерой способы замера экспозиции - центрально-взвешенный или точечный. При центрально-взвешенном замере оценивается яркость всей сцены, но приоритет при установке экспозиции отдается центральной части кадра, занимающей около 9-12%. В этом случае влияние контрастного фона или контрового источника освещения существенно уменьшается. Данный способ предпочтителен в тех случаях, когда сюжетно важный объект съемки заполняет большую площадь центральной части кадра, например при съемке портрета. Наиболее точный результат для оптимального определения экспозиции обеспечивает точечный замер. При точечном замере оценивается яркость только в центре кадра, площадь которого не превышает 5% (в некоторых моделях - 2-3%). Такой метод замера предполагает, что сюжетно важный объект находится в центре кадра. При ином расположении основного объекта следует навести на него объектив, задействовать блокировку экспозиции, например, путем неполного нажатия кнопки затвора, а затем перекомпоновать кадр. Метод точеного замера продолжает развиваться. В полупрофессиональных цифровых фотокамерах и даже во многих современных камерах любительского класса предлагается режим экспонометрического замера по точке, совмещенной с зоной фокусировки. Обычно зоны фокусировки распределены по полю кадра, а их количество не менее пяти. Современные камеры позволяют фокусироваться и проводить яркостной замер по большему количеству зон кадра, например по 99.
Экспозамер - Отражение света
Мы хотим обратить ваше внимание на одно очень важное обстоятельство. При выборе любого способа экспозиционного замера фотограф должен учитывать яркостные особенности снимаемой сцены и характер условий освещения. Поэтому полезно иметь представление о некоторых отражательных или яркостных свойствах объектов съемки. При экспонометрических замерах определяется интенсивность света, отраженного от объекта съемки и попадающего в фотокамеру. Показания экспонометрического устройства зависят от освещенности снимаемой сцены и отражающих свойств поверхностей объектов съемки, то есть от яркости сцены. Отражательная способность объекта определяет, какая часть света отразилась от его поверхности. Выраженная в процентах, она называется также коэффициентом отражения. Он в большой степени зависит от типа объектов и структуры их поверхности, а также от направлений падения и отражения света. Величина среднего коэффициента отражения, равная 18%, принята за отправную точку для настройки экспонометрических систем. При средней отражающей способности снимаемого сюжета, равной 0,18, интегральный, то есть усредненный по всей площади, замер яркости позволяет определить правильную экспозицию. Иными словами, по показаниям экспонометрического устройства, нацеленного на однородный по яркости объект, всегда будет установлена экспозиция, обеспечивающая среднюю плотность, соответствующую некоему серому объекту с отражательной способностью около 20% (то есть с коэффициентом отражения, равным 0,2). Однако для отдельных объектов величина отражательной способности существенно различается. Она находится в пределах от 0,02 (черный бархат) до 0,8-0,84 (свежевыпавший снег). Но если не вводить поправку в показания экспонометрического устройства, то черный бархат и белый снег будут выглядеть на снимке одинаково серыми.
Значения коэффициентов отражения содержатся в соответствующей литературе, но можно научиться определять их с достаточной степенью вероятности и визуально. Кратко охарактеризуем некоторые ситуации. Летний ландшафт отражает свет в среднем около 18%. Но для различных объектов летнего ландшафта отражательная способность колеблется: от 8-10% для зеленой растительности до 30-40% для сухой песчаной поверхности. Даже человеческая кожа обладает достаточно большим разбросом отражающей способности (в зависимости от расы и степени загара): очень светлая 0,35% и очень темная 0,035-0,06%.
Это означает, что даже для полярных коэффициентов яркости будет получена средняя плотность снимка, приближенная к серому объекту. Следовательно, при съемке снежного ландшафта снег на снимке получится не белым, а серым. Серыми окажутся и почти черные объекты, если они попадают в зону экспонометрического замера. Фотолюбители об этом должны помнить и сразу вводить экспонометрические поправки. Конечно же, предполагается, что при использовании сюжетных режимов учитываются различия отражательных характеристик. Например, при съемке снежного ландшафта в сюжетном режиме "пляж/снег" снег, скорее всего, будет передан с надлежащей белизной.
В случае отклонения общей плотности от предполагаемого результата можно использовать экспонометрическую поправку - экспокоррекцию. Эта опция присутствует практически во всех фотокамерах. Активизируется она обычно нажатием на специальную кнопку со знаками "+/-" и одновременным вращением настроечного диска. Мерой величины вводимой экспокоррекции служат экспозиционные (световые) числа - EV. Изменение величины EV на одну единицу, то есть на одну ступень в ту или иную сторону, соответствует изменению экспозиции в два раза, а на две единицы - в четыре раза. Это значит, что при введении положительной экспокоррекции, равной +1 EV, экспозиция увеличится в два раза, что приведет к увеличению плотности изображения. Значения вводимой поправки отображаются численно на мониторе дисплея. Шаг поправок обычно составляет 1/3 ступени EV.
Экспонометрические числа EV - это условные величины, каждая из которых включает всевозможные сочетания выдержки и диафрагменного числа, которые при неизменных условиях съемки обеспечивают фотоприемнику одинаковые экспозиции. Не вдаваясь в подробности, заметим, что эти числа служат условной мерой яркости сюжета и предназначены для экспонометрических расчетов и для обозначения яркостного диапазона работы экспонометрических устройств.
Достаточно удобным для пользователя подспорьем в оценке правильности экспозиции служит яркостная гистограмма, которую могут выводить некоторые фотокамеры. Это график, объективно отображающий соотношение между яркостью элементов изображения - пикселов - и их количеством по отношению к более темным участкам снимка на построенном матрицей изображении. Гистограмма позволяет оценить характер распределения тонов (цветов) на изображении в целом. По горизонтальной оси (Х) гистограммы располагаются тоновые градации, или яркостные уровни, в диапазоне от 0 до 255, а по вертикальной - количество пикселов, соответствующих каждому яркостному уровню. Если на гистограмме имеются пустые участки (провалы) или явно выраженные пики, снимок получится тонально не сбалансированным. В таком случае целесообразно выполнить коррекцию, изменив условия освещения, экспокоррекцию, или с помощью функции управления контрастом. В целом на гистограмме среднестатистического изображения должны быть хорошо отражены средние тона, но при этом присутствовать детали как на свету, так и в тени. То есть не должно быть очень ярких и очень светлых участков, тоновые градации должны распределяться по всей длине горизонтальной оси.
В ряде цифровых фотоаппаратов гистограмма входит в состав служебной (вспомогательной) информации, записываемой вместе со снимком. Это позволяет при возможной повторной съемке кадра улучшить его сбалансированность или помогает выбрать метод светотональной коррекции изображения при редактировании его на компьютере. В более совершенных фотокамерах гистограмма накладывается поверх изображения выбранного кадра на дисплее. Это позволяет предварительно оценить качество будущего снимка и сразу либо изменить условия освещения или композицию, либо ввести экспонометрические поправки.
Перспективы совершенствования экспозамера В заключение хочется отметить, что некоторые методы замера сегодня по-прежнему развиваются. Например, при матричном (оценочном) замере могут использоваться цветовые характеристики снимаемого сюжета.
Так, появился трехмерный (3D) пространственный сегментно-матричный замер - разновидность оценочного замера. В таком случае значение необходимой экспозиции вычисляется на основе информации, полученной системой замера в различных участках кадра, каждый из которых измеряется независимо от других. Система экспозамера при этом для более точного расчета значения экспозиции использует информацию о яркости, контрастности и расстоянии до различных объектов сюжета. Отметим, что такой способ применяется в основном в зеркальных цифровых фотокамерах. В профессиональных моделях встречаются и другие разновидности экспозамера, в частности оценочный замер, сопряженный с точкой автофокусировки, или частичный замер - приблизительно около 9% от площади видоискателя в его центральной части.
Борис Семенов
