Агарков МЮ Моя любовь - фотография. Основные ее понятия

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ || Об авторе

Агарков Максим Юрьевич

Факультет экономики

Специальность: Управление инновационной деятельностью

Моя любовь - фотография. Основные ее понятия

В 10 лет я впервые взял в руки фотоаппарат, тогда это была дядина Смена. Далее были камеры на телефонах и различные простенькие модели. Серьезные же отношения с фотоискусством начались год назад. Передо мной стал выбор, что выбрать из огромного количества представленных моделей. Я, в итоге, решил не «стучать в небеса», а начать с более простого варианта. И пошло поехало. Уже было множество интернет ресурсов и не меньшее количество книг и фотошкол. Но рискнул пойти на серьезный шаг — начать осваивать самому и реже обращаться к ресурсам и более знающим людям. Таким образом данная статья посвящена тем, кто только решил окунуться в мир фотографии, в мир, где жизнь останавливается.

Что такое фотография?

Самое важное, что должен понимать будущий фотограф, зашифровано в самом слове – фотография. Ведь дословный его перевод звучит как – светопись, то есть пишет свет, а не фотоаппарат или объектив. Фотоаппарат с объективом это лишь технические средства, позволяющие свету записать изображение на светочувствительных поверхностях, таких как матрица цифрового фотоаппарата, фотоплёнка или фотопластина. Предшественницей фотографии была камера – обскура (обскура в переводе с латинского означает «тёмный»), с помощью которой получали точные натурные зарисовки. Камера – обскура это большой тёмный ящик размером с комнату с маленьким отверстием по середине одной из стенок. На противоположной стенке вручную обрисовывали изображение. Ещё тогда, до изобретения объективов и светочувствительных материалов художники использовали метод полумеханического получения точного изображения предметов. Само же изобретение фотографии, а точнее дагеротипии принадлежит французам Дагеру и Ньепсу (1839 г.). Конкретно фотография рождается с изобретением Толботом в 1840 -1841 г.г. фотопластинки. Цветное изображение впервые получил в 1868 – 69 г.г. француз Л. Дюко дю Орон. За всё это время фотография прочно вошла в нашу жизнь и разделилась на множество узких направлений, таких как: художественная, техническая, макрофотография, микрофотография, аэрофотография, рентген, фотография в ИК-лучах, подводная фотография, репортажная, репродукция, фотография животных, фотография природы, прикладная фотография и так далее. У каждого направления свои цели и средства их достижения[2].

Введение

Множество людей приобретают цифровые зеркальные камеры для погони за качеством снимков, но даже не имея представления о технических моментах съемки. В основном это касается тех, кто до этого держал в руках исключительно компактные фотоаппараты и пользовался автоматическими режимами (которые хорошо развиты в современных камерах).

В результате у кого-то возникает разочарование в камере и фотографии в целом, а другие проявляют терпение и пытаются освоить премудрости фотографии, чтобы раскрыть весь потенциал камеры с полноценным (или почти полноценным) сенсором.

Экспозиция

Экспозиция — это величина засветки светочувствительного сенсора. Она формируется двумя параметрами — выдержкой и диафрагмой, — которые также имеют «экспопарой». Экспозиция должна быть такой величины, чтобы обеспечить необходимое количество света для формирования изображения на сенсоре с заданной светочувствительностью (так называемое ISO, например, ISO 100, ISO 800 и т.д.).

При более больших значениях светочувствительности матрицы, меньше должна быть экспозиция. В автоматических и полуавтоматических режимах работы, фотокамера производит вычисление экспозиции при помощи специального датчика и других параметров системы.

Для передачи всей световой картины сцены, необходимо, чтобы динамический диапазон (минимальная воспринимаемая яркость и максимальная) сенсора был больше диапазона снимаемой сцены. Если это невозможно, экспозицию выбирают исходя из того, чтобы правильно проработать самую важную часть кадра.

Рис. 1. Слева направо: недоэкспонирование, нормальная экспозиция, переэкспонирование[1]

Выдержка

Выдержка — это время, на которое открывается затвор фотоаппарата для засветки сенсора. Затвор в полноценном его виде имеется не во всех аппаратах, в большинстве компактов и разного рода мобильниках его роль выполняет электроника — так называемый «электронный затвор», выдержка в этом случае определяется временем между обнулением матрицы и считыванием с нее информации. Бывают еще гибридные затворы.

Самый распространенный вид затвора — шторно-щелевой, в нем перемещаются две шторки. Во взведенном состоянии сенсор перекрыт первой шторкой. При спуске затвора, эта шторка открывает путь световому потоку. По окончании необходимого времени, просвет закрывается второй шторкой. Начиная с определенной выдержки, быстродействия затвора перестает хватать и засветка кадра начинает производиться щелью, образованной двумя шторками. Чем короче выдержка, тем меньше щель. Эта особенность порождает две проблемы: искажение быстро движущихся объектов и проблемы при работе со вспышкой.

Поскольку на коротких выдержках экспонирование (засветка) сенсора происходит неравномерно, выдержка при работе со вспышкой может достигать только той величины, при которой происходит полное открытие площади кадра в момент съемки. Эта величина называется выдержкой синхронизации со вспышкой. В принципе, возможна работа и на более короткой выдержке, при этом вспышка формирует серию световых импульсов, но мощность ее падает.

Диафрагма

Вообще говоря, диафрагма не является обязательным элементом фотоаппарата, поэтому в совсем простых мыльницах и мобильных телефонах она просто-напросто отсутствует. Эспопара в них — вовсе и не пара; она формируется одним единственным параметром — выдержкой электронного затвора.

Диафрагма в прямом понимании — это перегородка, ее значение обратно пропорционально количеству пропускаемого света и обозначается в виде дроби 1/k, где k — стандартные коэффициенты. На практике обычно указывают только знаменатель дроби. Например, если на объективе с относительным отверстием 2.8 мы установим диафрагму f/2.8, то это будет означать, что диафрагма на данном 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? Можно! Но диафрагма влияет на еще один очень важный параметр: глубину резко изображаемого пространства (или просто ГРИП)[1].

Рис. 2. Работа диафрагмы[1]

ГРИП

Попробуем разобраться, на что влияет увеличение или уменьшение диафрагмы кроме количества пропускаемого света. Чем больше значение диафрагмы (меньше физическое отверстие), тем больше глубина резкости, то есть область точной фокусировки вокруг снимаемого объекта.

При открытой диафрагме происходит размытие заднего фона — этот эффект наиболее полезен в съемке портретов, чтобы акцентировать внимание на лице. С прикрытой же диафрагмой снимают пейзажи, в которых требуется резко отобразить всю площадь кадра. Я не буду вдаваться в технические детали, приводить графики и формулы, достаточно запомнить несколько условий, влияющих на величину ГРИП:

1. Диафрагма. Чем больше ее значение (меньше физическое отверстие), тем больше ГРИП.

2. Фокусное расстояние объектива. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше ГРИП.

3. Расстояние до объекта съемки. Чем ближе объект, тем меньше ГРИП.

Рис. 3. Диафрагма 2, выдержка 800[1]

Рис. 4. Диафрагма 4, выдержка 200[1]

Рис. 5. Диафрагма 8, выдержка 50[1]

По картинкам ясно видно, что на открытой диафрагме глубина резкости меньше, чем на прикрытой. Еще обратите внимание на то, что для того чтобы значение экспозиции оставалось неизменным, приходится менять и второй параметр экспопары — выдержку (при изменении диафрагмы на два стопа, выдержка меняется в 4 раза).

КРОП-фактор

На http://habrahabr.ru есть хорошая статья про кроп-фактор и то, как он влияет на ГРИП, рекомендую прочитать. Вкратце, величина КРОП-фактора означает во сколько раз площадь сенсора меньше стандартного 35-мм кадра.

Именно из-за маленького размера сенсора, у компактных цифровые фотоаппаратов добиться малой ГРИП практически невозможно, разве что при макросъемке. Поэтому фотографии с мыльниц выглядят менее объемными, особенно портреты. При этом на пейзажах порой разницу увидеть невозможно.

Светочувствительность и шумы

Пожалуй, самый горячо обсуждаемый в фотографических кругах вопрос — это шумы матрицы. Сенсор цифровой камеры состоит из множества маленьких датчиков — пикселей. Они преобразуют количество попадающего на них света в электрический сигнал.

Светочувствительность матрицы фотоаппарата можно рассматривать как коэффициент усиления этого электрического сигнала. Поскольку усилению подвергается не только полезный сигнал, но и собственный шум матрицы, увеличение чувствительности матрицы приводит к повышению уровня шумов. Шумы наиболее заметны на темных участках кадра из-за меньшего отношения сигнал/шум слабо освещенных пикселей.

На практике, всегда надо стремиться снимать при наименьшей возможной чувствительности из основного диапазона аппарата. Она будет ограничена освещенностью сцены и максимально возможной длительностью выдержки.

Чем больше площадь каждого отдельного пикселя, тем большее количество света попадает на него за единицу времени, физику не обманешь. Поэтому я не устаю объяснять людям, что они не правы, когда основным критерием выбора фотоаппарата является разрешение сенсора. На деле, увеличение разрешения матрицы при неизменном ее физическом размере скорее вредно! Это не более чем маркетинговый ход производителей фототехники.

Все современные цифровые фотоаппараты производят некоторую обработку изображения перед тем, как оно дойдет до пользователя, в том числе подавление шумов. При разумном использовании этой возможности, результат действительно становится лучше, но в условиях гонки мегапикселей, подобная обработка начинает вносить негативные последствия в результат съемки, что проявляется в «замыливании» картинки, отсутствии достаточной резкости и детализации.Самый низкий уровень шумов на сегодняшний день обеспечивают камеры с полноразмерным сенсором (35 мм и более), и происходит это именно из-за большой площади пикселя[1].

Примеры использования выдержки для разных сюжетов

Рассмотрим несколько характерных случаев, при которых используются различные выдержки.

Рис. 6. Короткие выдержки применяются для съемки динамичных сцен, они позволяют как бы «заморозить» движение

Рис. 7. Длинные выдержки, наоборот, «размазывают» движение, что порой позволяет достигнуть интересного результата[1]

В общем случае, если сюжет банален и не требует особых условий, при съемке с рук надо стараться, чтобы выдержка не была длиннее, чем 1/f (фокусное расстояние объектива). Например, для объектива 50 мм надо стараться использовать выдержки короче 1/50 с.

Многие современные объективы оснащаются стабилизаторами изображения. Теоретически, данная возможность позволяет снимать на более длинных выдержках без появления характерного смаза изображения (в народе «шевеленка»).