Основы экспонометрии.

В фотографии одним из основных моментов является выставление правильной экспозиции при съемке объекта. Это связано с тем , что для получения требуемого изображения на фотоносителе он должен получить определенное количество света. Если света недостаточно, то фотоматериал оказывается недоэкспонированным. При избытке света фотоматериал оказывается переэкспонированным.

Существует также проблема динамического диапазона фотоматериалов- все они имеют различную способность передачи полутонов между черными и белыми участками. Так например негативная пленка способна передать диапазон яркостей до 1:200, в то время как фотобумага только до 1:50. То есть не вся информация с пленки может быть перенесена на бумагу.

Основной задачей экспозиции является установление такой выдержки и диафрагмы, чтобы на фотоматериале проэкспонировался желаемый диапазон яркостей.

Величина экспозиции (EV) - часто употребляемое понятие, используемое для объяснения разницы экспозиций. Разница в экспозиции на 1 ступень (1 EV) соответствует изменению на +/- 1 деление диафрагмы, или, соответственно, уменьшению, либо увеличению выдержки в два раза.

Например, если по результатам замера освещенности некоего объекта камера установила экспозицию [1/125, f/8]и Вы решили изменить данное значение на +1 EV, то это может быть любая из следующих пар: [1/60, f/8], [1/90, f/6,7], [1/125, f/5.6] (при шаге в 1/2 EV). В любом из этих трех случаев количество света, попавшего через объектив на пленку, окажется вдвое больше исходного. В то же время, экспозиция [1/125, f/8] будет означать то же значение EV, что и [1/90, f/9.5], или [1/60, f/11]. Во всех этих случаях количество света, попавшего на пленку, будет одинаковым.

При экспонировании объектов с небольшим диапазоном яркостей, особых проблем не возникает так как все детали укладываются в диапазон пленки или фотобумаги. Сложнее ситуация, когда в кадре находятся объекты с очень большой разницей в уровне освещения, например темный лес на фоне светлого неба. В данном случае приходится чем-то жертвовать - либо допускать, что все тени будут черными, либо не передавать оттенки светлого. Иногда малый диапазон фотоматериалов используется для создания специальных эффектов. Например если снимать фигуру человека против света и экспонировать фотоматериал по наибольшей освещенности, то мы получим черную фигуру на светлом фоне.

В связи с тем, что человеческий глаз очень хорошо приспосабливается к окружающему освещению, достаточно сложно, не имея большого опыта выставить правильную экспозицию. Так например освещенность в комнате вечером нам кажется вполне достаточной, хотя она в сотни раз меньше чем днем. Это связано с тем, что человеческий зрачок в темноте расширяется и пропускает больше света.

Для измерения освещенности объекта созданы так называемые экспонометры для постоянного освещения и флэшметры для измерения импульсного освещения. Эти приборы могут отличаться по сложности и точности, но все основаны на измерении освещенности фотоэлементом преобразующим свет в электрический ток. Замерив освещенность, прибор показывает необходимые выдержку и диафрагму взависимости от светочуствительности используемого фотоматериала.

Замеры могут производиться либо в падающем, либо в отраженном свете. Замеры в падающем свете наиболее точные и дают правильную картину освещенности объекта, но для этого необходимо поместить экспонометр на место где находится объект и повернуть его в сторону камеры, что не всегда возможно. В большинстве случаев замеры производятся по отраженному свету, например встроенным в камеру экспонометром. В связи с этим возникает ряд сложностей. Все экспонометры настроены таким образом, что предполагают, что от объекта отражается 18% света (среднесерый объект)- это соответствует большинству стандартных ситуаций, однако если весь кадр занимает черный или белый фон, то на снимке в результате получится серый фон. В связи с этим фотограф в нестандартных ситуациях сам должен решать каким образом скорректировать предлагаемую экспонометром величину, чтобы получить желаемый результат. Для упрощения этой задачи в ряде камер существуют несколько видов замера:

- точечный замер позволяет измерить освещенность на маленьком сюжетно важном участке кадра и исходя из этого установить требуемую экспозицию.

-центральновзвешенный замер, при котором предполагается, что наиболее важным является центральна часть кадра и ей отдается приоритет, а края кадра имеют меньшее значение. При таком способе яркий источник света попавший в край кадра уже не оказывает значительного влияния на общую экспозицию.

- многозонный ( матричный замер), при котором фотоэлемент разбит на несколько зон и на основе получаемых с этих зон данных камера рассчитывает оптимальную экспозицию, основываясь на занесенную в нее фирмой производителем базу данных. С помощью такого замера камера может например определить контровый свет.

При использовании всех этих замеров, следует помнить, что камера всегда считает все объекты среднесерыми и Вы сами должны принять решение и вручную ввести экспокоррекцию, иначе Вы окажетесь в ситуации, когда снимки снятые ночью будут выглядеть как днем или ослепительно белый снег будет грязно серым. О том как практически решается эта проблема Вы можете прочитать в разделе посвященном "Зонной теории Ансела Адамса

Основы экспонометрии.

Это связано с тем, что человеческий зрачок в темноте расширяется и пропускает больше света. Для измерения освещенности объекта созданы так называемые экспонометры для постоянного освещения и флэшметры для измерения импульсного освещения. Эти приборы могут отличаться по сложности и точности, но все основаны на измерении освещенности фотоэлементом преобразующим свет в электрический ток. Замерив освещенность, прибор показывает необходимые выдержку и диафрагму взависимости от светочуствительности используемого фотоматериала. Замеры могут производиться либо в падающем, либо в отраженном свете. Замеры в падающем свете наиболее точные и дают правильную картину освещенности объекта, но для этого необходимо поместить экспонометр на место где находится объект и повернуть его в сторону камеры, что не всегда возможно.

В большинстве случаев замеры производятся по отраженному свету, например встроенным в камеру экспонометром. В связи с этим возникает ряд сложностей. Все экспонометры настроены таким образом, что предполагают, что от объекта отражается 18% света (среднесерый объект)- это соответствует большинству стандартных ситуаций, однако если весь кадр занимает черный или белый фон, то на снимке в результате получится серый фон. В связи с этим фотограф в нестандартных ситуациях сам должен решать каким образом скорректировать предлагаемую экспонометром величину, чтобы получить желаемый результат. Для упрощения этой задачи в ряде камер существуют несколько видов замера: - точечный замер позволяет измерить освещенность на маленьком сюжетно важном участке кадра и исходя из этого установить требуемую экспозицию. -центральновзвешенный замер, при котором предполагается, что наиболее важным является центральна часть кадра и ей отдается приоритет, а края кадра имеют меньшее значение.

При таком способе яркий источник света попавший в край кадра уже не оказывает значительного влияния на общую экспозицию. - многозонный ( матричный замер), при котором фотоэлемент разбит на несколько зон и на основе получаемых с этих зон данных камера рассчитывает оптимальную экспозицию, основываясь на занесенную в нее фирмой производителем базу данных. С помощью такого замера камера может например определить контровый свет. При использовании всех этих замеров, следует помнить, что камера всегда считает все объекты среднесерыми и Вы сами должны принять решение и вручную ввести экспокоррекцию, иначе Вы окажетесь в ситуации, когда снимки снятые ночью будут выглядеть как днем или ослепительно белый снег будет грязно серым.

Основы экспонометрии по системе Ансела Адамса (Ansel Adams)Ансел Адамс предложил свою зонную систему более 40 лет назад, но она и сейчас не потеряла своего значения. Предельно достижимый диапазон плотностей в случае черно-белого отпечатка составляет от 1:50 до 1:60 (для отпечатков на неглянцевой бумаге это отношение еще меньше). У большинства объектов, с которыми фотограф имеет дело, тональный диапазон (соотношение яркостей) не более 1:100. Обычная любительская пленка способна передать интервал плотностей 1:200 и даже шире. Конечно, встречаются объекты и с более широким тональным диапазоном, но, как показывает практика, и эта проблема может быть решена. Реальной проблемой является умение передать эту тональность на пленке, и решение этой проблемы тесно связано с выбором правильной экспозиции.

Яркости фотографируемого объекта (его тона) удобнее всего делить зрительно на 10 зон или ступеней (градаций). Приводимый перечень составлен с учетом рекомендаций Адамса.

1. Совершенно черный тон: проходы в темные помещения (окна, двери, арки), фотографируемые из ярко освещенного пространства; самые глубокие тени; любой темный участок объекта, на котором не требуется передача деталей.

2. Самые темные тона, близкие к совершенно черному: глубокая тень - без деталей, но еще не совсем черная; на цветной фотографии допустимы искажения цвета.

3. Появление первых признаков деталей в тенях: фактура черного меха, детали чугунного литья, черной одежды, деревьев и т.п.; допустимо искажение цвета.

4. Не совсем черный: умеренно темные тона на одежде, волосах, коре деревьев и т.п.; темная листва.

5. Средняя по плотности тень при солнечном освещении в ясный день: нормальная листва; сильно загорелая или темная кожа, зеленая мокрая трава.

6. Стандартный серый тон (отражательная способность 18-20%): тень в солнечный день при наличии рассеянного от облаков света; нормальный загар или слегка потемневшая кожа; красный кирпич, зеленая трава в сухую погоду.

7. Светлая кожа; чистое синее небо; каменный дом; строения из белого кирпича; хлебные поля; газетный лист.

8. Светло-серые, серебристые, бледно-желтые, зеленые, кремовые тона: последние признаки цвета ("белесость") на цветной пленке; мощеный тротуар; машинописная страница.

9. Белый тон с минимумом деталей: вышитые скатерти, подвенечное платье и т.п.

10. Совершенно белый тон без деталей: сильные источники света; залитый солнцем белый фон; зеркальные отражения источника, в том числе блики от полированных поверхностей.

В описанной зонной системе Адамса переход от одной ступени тональности (например, от 2-й к 3-й) соответствует одной ступени экспозиции (т.е. изменению ее в 2 раза). В пределах этих 10 зон перечисленные тона воспроизводятся на обычной пленке пропорционально, т.е. если один из тонов воспроизведен верно, то все остальные автоматически будут располагаться в соответствующем относительно друг друга порядке. Правильность передачи тонов можно проверить с помощью экспонометра, делая замер от стандартной серой карты (с отражательной способностью 18%), используемой в качестве эталона.

При выборе экспозиции главное - добиться верного воспроизведения одного важнейшего (определяющего) тона. Если пленка обладает достаточной фотографической широтой, то все прочие тональности тоже будут воспроизведены верно. Экспонометрический замер основан на предположении. что важнейшим тоном является средний серый тон, т.е. тон, отражающий 18% падающего света. Поэтому для определения экспозиции экспонометр следует направить именно на такой объект (в качестве него может быть использована стандартная серая карта или тыльная сторона руки). Возможность такого общего замера обусловлена тем, что почти все реальные фотообъекты дают усредненно серый тон.

Пример.

Мы хотим снять ребенка на качелях, в тот момент, когда он взлетает и закрывает фигурой солнце (съемка против солнца). Если сделать "прямой" замер яркости, то экспозиция будет очень мала вследствие высокой яркости неба. В результате получится "тонкий" (прозрачный) негатив, на котором фигура ребенка будет практически лишена деталей, а плотность неба будет близка к средней. В этом случае можно сразу решить, как мы хотим передать на снимке каждый тон объекта. Допустим, что мы считает необходимым передать небо с достаточной плотностью, чтобы на его фоне были видны лучи солнца, закрытого фигурой ребенка. Тогда, замерив яркость неба экспонометром, направленным в сторону от солнца, можно в качестве компромиссного решения принять измеренную яркость за среднюю и установить экспозицию согласно результатам замера. В соответствии с калибровкой экспонометра, который показывает экспозицию для любого тона, считая его за средний серый, небо на снимке будет серым. По сути мы сдвинули плотность неба вниз по сравнению с "нормальной" экспозицией: соответственно и все остальные тональности будут сдвинуты вниз. В результате лицо и одежда ребенка окажутся намного темнее, чем на обычном отпечатке, а может быть, совершенно черными. Возможен и другой подход в выбору экспозиции. Решив, что фигура ребенка должна выглядеть темным силуэтом, сделаем экспонометрический замер яркости фигуры с близкого расстояния. Полученное значение экспозиции будет соответствовать среднему серому тону, или 6 градации зонной шкалы. Поскольку мы хотим воспроизвести эту градацию как градацию 1, то необходимо уменьшить полученную экспозицию на 5 ступеней.

Какой бы ни была конечная цель съемки, главной задачей всегда остается определение экспозиции. Удобно начать с визуального определения градаций тонов объекта по методу Адамса, при этом желательно с самого начала иметь четкое представление о том, что же мы хотим получить в конечном счете. Выбирая, экспозицию, надо заранее решить, будут ли вноситься какие-либо изменения в процессы стандартной процедуры обработки и печати.

Если разность показаний экспонометра для самых светлых и самых темных участков объекта не превышает 6 ступеней, то на снимке могут быть воспроизведены все тональности. Темные участки, на которых необходимо передать некоторые детали относят к 3 градации, самые светлые - к 9 градации, тогда можно рассчитывать на передачу деталей как в светах, так и в тенях объекта.

Рассмотрим такой сюжет: лес, мощные потоки солнечного света пробиваются сквозь поредевшую осеннюю листву; лучи света резко очерчены, узорные листья играют красками. Общее освещение хорошее, на земле ярко высвечены пятна травы. Как правильно выбрать экспозицию? Прежде всего надо решить что на снимке должно быть главным, а что - второстепенным. Допустим, в центре внимания должны быть потоки света и узорная листва, а стволы деревьев и земля будут служить лишь фоном. Общий замер по яркости даст приемлемое решение. В результате на фотографии получатся хорошо проработанные стволы деревьев, земля и общее окружение, но листва будет слишком яркой, а лучи совсем белыми и сливающимися друг с другом и с фоном. В результате получим снимок легкого прозрачного пейзажа, который вряд ли заинтересует зрителя.

Если же, прищурив глаз, посмотреть на объект, то сразу ощутится контраст между яркими лучами солнца, листвой и общей тональностью сцены. Стволы деревьев и поляна покажутся более темными, а потоки света превратятся в стрелы, пронзающие кружево листьев. Очевидно, чтобы передать это на снимке, надо сохранить, а может, и усилить контраст. Адаптированный глаз относит стволы деревьев к 4-5 зонам шкалы плотностей, но на самом деле для них достаточно 3-й или даже 2-й зоны. Вероятно, листья должны быть в 7-й зоне, а лучи солнца не должны выходить за 9-ю зону. Таким образом, диапазон тонов, который надо передать, составит 6-7 ступеней, что приемлемо для пленки. Итак, сделаем с близкого расстояния замер яркости ствола дерева, а затем направим экспонометр на яркий просвет неба в листве - это даст оценку яркости лучей в кадре. Если полученные значения отличаются на 6-7 ступеней, то можно получить желаемый результат. Сделанный с близкого расстояния замер от ствола даст значение экспозиции, при котором ствол будет передан на уровне 6 зоны, а нам нужна 2 или 3-я. Соответственно, надо уменьшить полученное значение на 3-4 ступени. Теперь на фотографии будет видна игра солнечных лучей с тенью деревьев. Такой снимок будет содержать гораздо больше тепла и глубины.

Черно-белая пленка позволяет сдвигать тональности практически произвольным образом. В случае цветной пленки аналогичная попытка может привести к искажениям цвета, с которыми не всегда можно примириться. снимая на черно-белую пленку, можно пожертвовать деталями в светах и таким образом сохранить детали в тенях. При съемке на цветную пленку сделать это не так просто: света могут иметь легкий пастельный оттенок, который при малейшей передержке превратится в чисто-белый цвет. Вместе с тем, если сознательно допустить недодержку с целью проработать детали в светах и согласиться на то, чтобы тени стали еще темнее, то в конце концов можно обнаружить на тенях фиолетовый или зеленоватый оттенок. Значительные изменения экспозиции с целью художественного воплощения объекта, возможные при съемке на черно-белую пленку, на цветной пленке приводят к почти неизбежным искажениям цвета. С этими искажениями можно примириться, порой их можно даже приветствовать, но почти немыслимо предсказать их характер, не имея огромного опыта работы с данной конкретной пленкой, т.к. каждый тип цветной пленки по-разному реагирует на недодержки и передержки. Можно отметить, что независимо от типа цветной пленки:

■при передержке света становятся блеклыми, цвет лишается сочности, заметнее становится зернистость и возможно нарушение цветового баланса;

■при недодержке изображение делается темным, цвета плохо различимы, искажаются тональности и цветовая гамма, появляются темные, лишенные деталей тени.