Работа с экспозицией

Иннокентий Нестеренко

Сегодня мы поговорим о работе с экспозицией. Выдержка, диафрагма, ISO — главные действующие лица нашего сегодняшнего урока.

Экспозиция — количество излучения, получаемого светочувствительным элементом. Для видимого излучения экспозиция может быть рассчитана как произведение освещённости на выдержку, в течение которой свет воздействует на светочувствительный элемент: датчик изображения или фотоэмульсию. Для видимого излучения экспозиция выражается в лк×с (люксах на секунду).


Примеры кадров, снятых с одной и той же точки. С увеличением выдержки при неизменной диафрагме увеличивается экспозиция. Маркер у каждой фотографии показывает выдержку для конкретного кадра. Диафрагма и ISO оставались неизменными (5.6, ISO800).

Говоря об экспозиции конкретного изображения, мы имеем в виду яркость этого кадра, в случае пленки – оптическую плотность изображения. Сложность в том, что у фотографа всегда есть некоторое пространство выбора различных сочетаний подвластных ему параметров. Именно о том, как и почему выбирать те или иные настройки съёмки, мы поговорим в сегодняшнем уроке.

Фотография, как мы уже говорили, — это рисунок светом. Свет рисует кадр, попадая на датчик изображения. Если на чувствительный элемент попадет слишком много или слишком мало света, кадр будет испорчен. Такие фотографии мы называем переэкспонированными или недоэкспонированными. Их легко отличить от правильно экспонированных кадров по наличию «выбитых» областей — чисто белых либо чисто чёрных участков. Это может быть пересвеченный солнечный блик или часть неба (белые фрагменты) или провалы в тенях (чёрные фрагменты).

Вот пример распространенной ошибки экспозамера. Разница в яркости между подсвеченным зданием и остальным пространством в кадре оказалась слишком большой, поэтому усредненные параметры экспозиции, подобранные для всей плоскости кадра, получились неточными. Яркие фрагменты здания пересвечены, деталей не разобрать. Чтобы избежать такой ошибки, нужно либо вводить отрицательную экспокоррекцию, либо использовать точечный замер по светлым участкам. Более корректная съёмка того же сюжета откроется при наведении:

Современные камеры умеют подсказывать о таких ошибках экспозиции. Переэкспонированные или недоэкспонированные фрагменты будут показаны на превью сразу после съёмки кадра (обычно настраивается в режимах просмотра фото).

Чтобы научиться работать с экспозицией, рекомендуем вам поэкспериментировать с ручными настройками выдержки и диафрагмы. Цифровая камера даёт возможность быстро менять параметры съёмки и моментально делать достаточное количество тестов. Это несложно, но потребует какого-то времени для отработки навыков. В любом случае, с цифровой камерой у вас есть возможность сразу посмотреть результат (даже если под рукой нет компьютера, экран фотоаппарата даёт достаточно информации, чтобы оценить экспозицию).

Гистограмма

Самый простой способ оценить экспозицию конкретного кадра — взглянуть на его гистограмму. Гистограмму можно посмотреть и на этапе съёмки, на дисплее фотоаппарата, и в программах просмотра и редактирования изображений.

На примерах ниже показаны гистограммы, отображаемые в фоторедакторе. Видно, как изменяются гистограммы при съёмке тёмного, среднего и светлого изображений. Обратите внимание, что экспозиция зависит только от выбора фотографа, а не от сюжета.

1. Светлое изображение: гистограмма сильно сдвинута вправо. По сильно задранной правой части можно сказать, что существенная часть изображения пересвечена, экспозиция оценена неверно.

2. Тёмное изображение: гистограмма сильно сдвинута влево. Левая часть кривой упирается в верхний предел графика: то есть, скорее всего, кадр слишком сильно затемнён, потеряны детали в тенях.

3. Так выглядит гистограмма большинства среднестатистических «нормальных» фотографий (в идеале график вообще не должен подходить к краям).

Уже в процессе съёмки, до того, как вы нажали на спуск, вы можете видеть изменение уровня яркости кадра. Обратите внимание на бегунок, глядя в видоискатель в режиме «М». Он показывает уровень освещённости кадра и отклонение от «среднего». Здесь же отображаются изменения при внесении компенсации экспозиции с нажатием кнопки «A+/-». Бегунок может быть расположен внизу или сбоку экрана.


© pointsinfocus.com

Расположение снизу:

При грамотно выставленной экспозиции света будет ровно столько, сколько нам нужно, чтобы «нарисовать» задуманный кадр.

Треугольник экспозиции

Внимательный читатель наших уроков уже знаком с тремя инструментами, которые позволяют нам регулировать количество света, рисующего кадр. Это выдержка, диафрагма, чувствительность матрицы (ISO). Для того, чтобы легко и профессионально управлять камерой и получать именно те снимки, которые задуманы, нужно твёрдо запомнить: каждый из этих рычагов влияет одновременно и на экспозицию (яркость) и на сам рисунок.

Диафрагма влияет на яркость и на глубину резкости. Выдержка влияет на яркость и на размытие. Чувствительность матрицы влияет на экспозицию и на зашумлённость изображения.

Поговорим детально о каждом из углов этого треугольника.

Диафрагма

Каждый из нас, вне зависимости от увлечения фотографией в своей жизни, практически с самого рождения успешно пользуется парой диафрагм. Первый оптический прибор, с которым учится обращаться человек — это его собственные глаза.

Человеческий глаз, эта естественная оптическая система, тоже имеет диафрагму — зрачок. Зрачок отвечает за те же функции, что и диафрагма в фотографии, т.е. за регулировку относительного отверстия, пропускающего свет.

Сравнение раскрытие диафрагмы объектива и зрачка глаза.


© fotoclub-ort.at

Так выглядит диафрагма объектива Canon 50mm f/1.8. Вид снаружи:​


© The Dan Driscoll

Вид после вскрытия:


© Wikipedia

В ранние годы фотографии линза могла быть оснащена линейкой сменных диафрагм, часто в виде медных полос (известны как диафрагмы Waterhouse). То есть, чтобы изменить диаметр пропускного отверстия, нужно было механически убрать одну полосу и поставить другую. В современных фотокамерах обычно используется ирисовая диафрагма (на фото выше и ниже); она имеет управляемую систему открытия или закрытия, как радужная оболочка глаза.

Разные значения ирисовой диафрагмы в одном и том же объективе:

То же самое в анимированном виде:

Обратите внимание, как велика разница между 1.8 и 2.8 - это примерно геометрическая прогрессия. Один шаг в ряду 1.4; 2; 2.8; 4; 5.6; 8; 11; 16 (корень из двух в квадрате, в кубе и т.п.) приводит к уменьшению площади диафрагмы и количества поступающего света вдвое. Именно поэтому, кстати, каждая дополнительная ступень светосилы требует увеличения диаметра и усложнения конструкции объектива, что приводит к его удорожанию.

Ирисовые диафрагмы обычно имеют пять-восемь лепестков в зависимости от модели объектива. Лепестки подвижные, и полное открытие отверстия обеспечивается за счёт простого сдвига лепестков. Каждый лепесток может быть изогнутым, в виде «надутого» пятиугольника (или другой формы многоугольника). Сложная форма призвана приблизить форму отверстия к круглой во всем рабочем диапазоне.

Забавно, что история фототехники прошла круг и вернулась в каком-то смысле к истокам: некоторые современные автоматические камеры, например, камеры слежения, не имеют подвижной диафрагмы вообще, как и самые первые фотокамеры. Для таких камер глубина резкости тоже жёстко зафиксирована. На экспозицию в этом случае влияют только продолжительность выдержки и чувствительность принимающей матрицы.

То самое «боке», которое является предметом страстных обсуждений на любом фото-форуме, напрямую связано именно с числом и формой лепестков в ирисовой диафрагме. От того, больше или меньше элементов имеет механизм диафрагмы, зависит, какой формы будет отверстие при открытии диафрагмы и, соответственно, как именно прорисуются расфокусированные области на заднем и переднем плане.

Пример: два кадра, сняты с диафрагмой 6.3 и 32 (наведите мышь на снимок):

Ещё одно понятие, тесно связанное с диафрагмой, — глубина резкости, или «глубина резкости изображаемого пространства», «ГРИП». Каждый, кто фотографировал зеркальным фотоаппаратом в режиме ручной фокусировки, представляет себе это очень наглядно. Чем шире мы открываем диафрагму, тем уже становится та область пространства, в пределах которой предметы будут изображаться резко. За пределами этой полосы (ближе к объективу или дальше от объектива) всё будет размыто.

Схематически это можно показать так:


© digital-photography-student.com

На фото ниже: хороший пример красивой ближней нерезкости. В зону резко отображённых предметов попали только люди — сам объект съёмки. На переднем плане, занимая существенный объём кадра, оказалась ручка скамейки. Однако в данном случае объект на переднем плане настолько выпал из зоны фокусировки, что вообще не мешает взгляду смотреть насквозь, а, наоборот, создаёт лёгкий и приятный глазу ритмический ряд с изогнутой ручкой дальней скамейки.


© Пётр Карасёв

Выбрав небольшую глубину резкости, фотограф визуально выделяет объект на общем фоне. Это позволяет ясно расставить акценты, подчеркнуть самое важное среди всего происходящего перед объективом.


© Пётр Карасёв

Именно это придает кадру красивую глубину, а в отдельных ситуациях может добавить изображению дополнительное содержание:


© Пётр Карасёв

Выбрав минимальную глубину резкости, мы можем выделить даже некрупный объект на общем смешанном фоне. Необходимость такого визуального отделения ясно видна при макросъёмке...


© cubagallery

...или при съёмке объектов на пёстром фоне.


© senecarus

Максимальная ГРИП достигается при предельно закрытой диафрагме. Эти настройки мы используем при съёмке тех сюжетов, где нам важны все детали. Это съёмка фактур...


© tatireti

...или, что особенно характерно, съемка пейзажей:


© kenest

Следует отметить, что при сильно закрытой диафрагме (как правило более f/8 – f/11) на изображение начинает оказывать влияние эффект дифракции и четкость изображения несколько уменьшается.

Выдержка
Выдержка — показатель длительности воздействия света на светочувствительный материал. Это то время, в течение которого затвор открыт и свет попадает на датчик изображения или плёнку. От длины выдержки зависят два параметра: яркость и размытие кадра. Мы уже обсуждали с вами воздействие длинных и коротких выдержек на рисунок в кадре, когда говорили о съёмке объектов в движении.

На начальном этапе мы говорили только об одной очевидной стороне влияния изменения выдержки на рисунок (размытие движущихся объектов при длинной выдержке, фиксация движущихся объектов при короткой выдержке). Опытный фотограф всегда помнит также про воздействие выдержки на экспозицию и использует этот инструмент при необходимости.

Для любого кадра всегда есть множество таких пар выдержки и диафрагмы, которые дадут нам одинаковый по яркости результат. Различаться эти изображения будут по своему рисунку. Конечно, есть сюжеты, которые будут выглядеть примерно одинаково и при очень разных параметрах выдержки и диафрагмы. Но в большинстве случаев при выборе разных таких пар мы получим радикально разные кадры, даже при съёмке с одной и той же точки, при всех тех же самых исходных условиях.


© foodrepublik.com

Настройки ISO
Итак, мы уже научились использовать разные возможности выдержки и диафрагмы. Мы точно знаем, какой хотим получить результат и как именно его достичь. Но вскоре мы можем столкнуться с одной весьма неприятной ситуацией. Фотографируем мы, скажем, любимого котика. Мы точно знаем, что хотим фотографировать с диафрагмой 5.6 (так в ГРИП поместится весь котик), а экспонометр показывает нам, что выдержка при данной освещённости должна быть при этом не меньше, чем 0.5". Очевидно, что при съёмке движущегося объекта с такой выдержкой мы получим бракованный, смазанный кадр.

Что же делать? Самое время вспомнить про ещё один рычаг управления экспозицией, чувствительность матрицы. Второй подход к котику: поднимаем ISO на несколько ступеней, до 3200. Это позволяет нам сократить время выдержки до 1/25. Диафрагма та же, 4.5.

Изменение ISO часто бывает вынужденным. Например, при съёмке этого сюжета при ISO100 и максимально открытой диафрагме выдержка составила 0.3 секунды. На более коротких выдержках кадр сильно затемнялся.


ISO100, выдержка 0.3 секунды

Увеличение ISO до 1600 позволило сократить выдержку до 1/200, что сильно повлияло на прорисовку движущихся объектов (снега).


ISO1600, выдержка 1/200 cекунды

Взглянем ещё раз на треугольник экспозиции:

Мы уже знаем, что при заданном уровне ISO мы можем варьировать диафрагму и выдержку, оставляя неизменным общий уровень яркости кадра. При увеличении выдержки на одну ступень и одновременном закрытии диафрагмы на одну ступень мы получим кадр с той же яркостью, но другим рисунком (изменится глубина резкости, может измениться размытие).

Аналогично, мы можем изменять ISO в паре с любым из этих двух инструментов, зафиксировав третий. Треугольник экспозиции помогает нам быстро сориентироваться: один угол фиксируем, два других изменяем в противоположных направлениях. Выбор того или иного инструмента полностью зависит от целей съёмки, от конкретной нашей задачи в данных условиях и в данный момент.

Именно это и происходит, когда мы выбираем какой-то из предустановленных режимов типа «спорт», или «портрет» в современных камерах. Каждый из пресетов — это набор наиболее вероятно подходящих для данного типа кадра установок. Спорт — упор на короткую выдержку и, как следствие, на высокое ISO, портрет — на низкое ISO и открытую диафрагму.


Canon EOS600D: пресеты выбираются поворотом колёсика управления.

Практические выводы
Давайте вкратце суммируем материал и посмотрим еще раз на треугольник экспозиции, на этот раз в виде таблички.

Примечание: ISO 3200 изображено условно, в реальности картинка не будет такой шумной.

Что из этого следует?

 1. Чтобы делать качественные снимки с рук, нужна короткая выдержка и низкое ISO. Но для этого нужно очень много света, иначе снимок будет темным. Именно поэтому часто бывает нужен штатив — он, по сути, убирает фактор выдержки из треугольника экспозиции, хотя и не исключает смаз для движущихся объектов. Кроме того, для большинства таких ситуаций идеальным решением будет оптический стабилизатор изображения, встроенный во многие объективы Canon. Современные объективы обеспечивают стабилизацию, эквивалентную 3-5 ступеням выдержки (до 32 раз длиннее, чем без стабилизатора). Стабилизатор, в отличие от штатива, помогает даже при съёмке движущегося объекта с проводкой;
 2. Смазывание и шум — чисто технические параметры. Кроме тех редких случаев, когда они вам нужны для какого-то художественного эффекта, лучше их избегать. То есть в норме чем ниже ISO и чем короче выдержка, тем лучше;
 3. Напротив, резкий или размытый фон — творческий параметр. То есть выбор диафрагмы, на самом деле — это основное решение о параметрах, которое принимает фотограф. Именно поэтому большинство продвинутых фотографов, за исключением репортеров, снимают обычно в режиме приоритета диафрагмы. Грубо говоря, боке они выбирают сами, все прочее за них делает автомат. Только у репортеров выдержка важнее.

Удачи вам в работе с параметрами экспозиции! Помните — в этом деле один самостоятельный тест стоит трех уроков. Экспериментируйте, снимайте один и тот же кадр по-разному — это верный способ понять, какие параметры вам важны, а какие можно спокойно отдать на откуп автоматике.