Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 14 от 11 апреля 2006 года
Итак, мы знаем, что свет нужно дозировать, знаем, какими способами его можно дозировать, но на практике все гораздо сложнее.
ДиафрагмаКроме управления экспозицией, диафрагма влияет на глубину резкости (или ГРИП — глубина резко изображаемого пространства) и аберрации. ГРИП — это область перед и за объектом, на котором сфокусирована камера, причем все предметы, находящиеся в этой области, будут на снимке такими же резкими, как и основной объект (точнее, невооруженным глазом невозможно найти отличий в резкости). При увеличении отверстия диафрагмы (апертуры) глубина резкости уменьшается, а при уменьшении увеличивается. К примеру, портретную съемку следует проводить с открытой диафрагмой, чтобы фон не попадал в ГРИП и получался размытым, а пейзажную — наоборот, чтобы все объекты получались резкими.
Аберрации — искажения, неизбежно создаваемые объективом. Законы геометрической оптики сформулированы для монохроматических (одноцветных) пучков света, проходящих вблизи оптической оси линзы. В действительности же через объектив проходит «разноцветный» свет, да и рабочая поверхность линзы значительно превышает ее приосевую часть. Таким образом, возникают два интересующих нас типа аберраций: хроматические и геометрические. Хроматические аберрации вызваны тем, что световые лучи различных длин волн, попадающие в одну точку объектива, собираются после прохождения линзы на разном расстоянии от нее (свет с разной длиной волны преломляется по-своему, примером может служить радуга, получающаяся при пропускании светового пучка через призму), в результате картинка размывается, а края объектов на ней окрашиваются. Геометрические аберрации (сферическая, кома, астигматизм, кривизна поля изображения, дисторсия) — это геометрические искажения изображения, вызванные неидеальностью оптической системы. Чем дальше от оси линзы проходит луч, тем заметнее отличия изображения от объекта съемки. Сложная конструкция современных объективов нацелена на нейтрализацию подобных искажений, но об этом в следующей статье. Диафрагма же, регулируя толщину светового потока, задает площадь рабочей поверхности линз (далее РПЛ). Теперь очевидно, что при максимальном открытии диафрагмы РПЛ принимает максимальное значение, следовательно, аберрации проявляются наиболее сильно (порой это заметно невооруженным глазом). При постепенном закрытии диафрагмы искажения уменьшаются в связи с уменьшением РПЛ, хотя и не исчезают окончательно. Из-за геометрических аберраций даже при съемке портретов рекомендуется не открывать диафрагму полностью, а ограничиться значением, на два шага отличающимся от максимума. Чтобы вы не путались в терминах, добавлю: открытой диафрагма называется в том случае, если установлено минимальное значение апертуры, а закрытой — если эта величина максимальна.
ВыдержкаКак было сказано выше, выдержка — это время экспонирования фотоматериала. Технически выдержкой управляет затвор фотоаппарата, эдакая светонепроницаемая шторка, которая стоит на пути света и отодвигается на заданное нами время. Правда, затвор может быть не механическим, а электронным, если производитель изрядно экономит на производстве камеры. В большинстве фотоаппаратов есть оба типа затворов. Механика, разумеется, имеет свои ограничения по скорости срабатывания, но при использовании электронного затвора (на самом деле, «электронного затвора» физически нет, просто электроника включает на определенный период времени режим накопления света в матрице) свет постоянно попадает на матрицу (при открытом объективе), что отрицательно сказывается на ее долголетии.
В отличие от диафрагмы выдержка не так сильно влияет на качество снимка, но тем не менее вносит свой вклад. Шевелёнка — самая очевидная проблема при фотографировании с длинными выдержками. Ну не может ни один фотограф превратиться на время съемки в статую, поэтому получаются смазанные снимки. При использовании штатива от шевелёнки можно полностью избавиться, используя режим задержки спуска или тросик. Кстати, отметим на будущее, что смазывание в результате шевелёнки и размытость при ошибочной фокусировке — совершенно разные дефекты, не следует их путать, ища причины своих неудач. На снимке их различить довольно легко: ошибка фокусировки размывает сцену равномерно во все стороны, а в результате шевелёнки можно выделить направление размытости. Если штатива под рукой нет, руководствуйтесь простым правилом: значение выдержки не должно превышать единицы, деленной на значение эквивалентного фокусного расстояния объектива. Такая закономерность показывает, что при зумировании (которое и происходит благодаря изменению фокусного расстояния) эффект шевелёнки усиливается пропорционально кратности увеличения. Если из-за недостаточной освещенности камера советует использовать более длительные выдержки, стоит воспользоваться вспышкой.
Как и диафрагма, выдержка, в зависимости от вашей задумки, становится художественным средством. При съемке с длинными выдержками быстродвижущегося объекта можно позволить «смазаться» ему самому или смазать фон, поворачивая камеру за объектом (так называемая проводка). И тот и другой подход подчеркнут скорость и динамику сцены. Короткие выдержки, напротив, «замораживают» объект, позволяя передать движение в несколько нестандартном видении.
СветочувствительностьНа значения экспопары оказывает влияние светочувствительность фотоматериала. Она обозначается безразмерными величинами ISO (ГОСТ) 100, 200, 400, которые знакомы нам со времен пленочной фотографии. Теоретически не существует границ светочувствительности, как и границ для выдержки и диафрагмы. Тем не менее в фотоаппаратах используются стандартные шкалы для этих характеристик. Они построены так, что при любом значении любого из параметров качество фотографии (с технической точки зрения) будет оставаться приемлемым. Значение светочувствительности может сильно влиять на качество снимка. В пленочной фотографии для повышения светочувствительности приходилось не только использовать наиболее фотоактивные химические соединения, но и увеличивать размеры каждой частицы галогенида серебра в чувствительном слое пленки. В результате снимки получались зернистыми. Сходный эффект (правда, вызванный другими причинами) возникает и в цифровой фотографии. Главная причина появления светового шума — конструкция матрицы и слишком маленький ее размер, так как из-за высокой светочувствительности она регистрирует паразитные лучи, а сама конструкция позволяет некоторым электронам перескакивать в соседнюю ячейку. Фото 2 и 3 сделаны со светочувствительностью ISO 100 и 400 соответственно.
ПутаницаДо сих пор, характеризуя диафрагму и выдержку, я сознательно использовал связки «короткая-длинная» и «маленькая-большая», избегая каких-либо числовых значений. Причиной тому стала путаница, которая иногда возникает при изучении этой темы.
1. Довольно редко встречается несоответствие в обозначениях выдержек, но вы можете наткнуться и на них, особенно в старых книгах. Дело в том, что значение выдержки, измеряющейся в секундах, чаще всего меньше единицы. В настоящее время все зеркальные цифровые фотоаппараты оснащены сегментными ЖК-индикаторами, для которых не составляет труда отображать простые дроби (1/30, 1/15 и т. д.), соответствующие значениям выдержки. Но дисплеи старых камер не были на это способны, да и маркировать детали камеры простыми дробями трудно. В связи с этим у многих фотографов возникла привычка использовать для обозначения выдержки только знаменатель соответствующей дроби (например, 30 вместо 1/30). Из-за этого фразу «необходимо увеличить значение выдержки» можно трактовать двояко. С одной стороны, выдержку нужно сделать более длительной (перейти от 1/30 к 1/15), а с другой — короче (перейти от 15 к 30), если используется нетривиальная система обозначений. Для обозначения более длинных выдержек применяются десятичные дроби или целые числа, к которым добавляется символ "”" (секунда), чтобы не допустить очередной путаницы между короткими и длинными выдержками (то есть 2 не равно 2”).
2. Величина, характеризующая степень открытия диафрагмы, является безразмерной и представляет собой отношение диаметра отверстия диафрагмы к фокусному расстоянию объектива. Числитель полученной дроби приводится к единице, а знаменатель используется в качестве диафрагменного числа (ДЧ). Таким образом, максимально открытая диафрагма соответствует минимальному значению диафрагменного числа (эту величину называют еще светосилой объектива). В большинстве любительских камер диапазон ДЧ лежит в пределах 2,8—8,0 и растет вместе с ценой фотоаппарата (или объектива, если он сменный). В зависимости от конструкции объектива диафрагма может располагаться таким образом, что диафрагменное число нельзя рассчитать делением диаметра отверстия диафрагмы на фокусное расстояние. В этом случае относительное значение ДЧ находят экспериментально.
