Современная цифровая фотокамера представляет собой сложное электронное устройство, где всю работу по выбору и отработке экспозиции призвана выполнять встроенная автоматика. Пользователю остается только сфокусировать камеру на снимаемом объекте и выбрать сюжетную программу, которая бы в наибольшей степени соответствовала представлениям об оптимальной экспозиции и фокусировке для конкретной сцены. Собственно, об уровне цифрового любительского фотоаппарата сегодня судят не только по качеству используемой в нем оптики, но и по степени сложности автоматики с электроникой. Встроенная автоматика играет важную роль и в профессиональных зеркальных камерах.
Экспозамер
Любому профессиональному фотографу хорошо известно, что для получения качественного фотоснимка очень важно правильно выбрать экспозицию. Что такое экспозиция? Это определение того количества света, которое должно попасть на светочувствительный сенсор фотоаппарата в момент съемки кадра. От того, сколько света, в конечном счете, попадет на матрицу фотокамеры, напрямую зависит, каким выйдет снимок – получится ли он слишком темным или, наоборот, ярким.
В частности, если на сенсор попадет недостаточное количество света, то фотография получится слишком темной. И даже с помощью продвинутого компьютерного редактора улучшить отснятый кадр будет очень не просто. Если же на матрицу попадет слишком много света и кадр окажется просвеченным, то редактор уже вообще не спасет, поскольку все детали окажутся безнадежно потерянными. При выборе правильной экспозиции, когда на матрицу попадает оптимальное количество света, снимок получится хорошо проработанным, со всеми деталями в светлых и темных участках изображения.
Еще в пленочной фотографии для измерения освещенности сюжета использовался особый прибор – экспонометр. Он встраивался в камеру и измерял освещенность объекта, то есть интенсивность светового потока, который падал на снимаемый объект. В современных цифровых фотоаппаратах используется встроенная автоматика с экспонометрическими устройствами, которые замеряют интенсивность отраженного от объекта света. В этом плане у них есть определенный изъян, который заключается в том, что автоматика камеры может лишь примерно догадываться, какое количество света действительно попадает на объект съемки, поскольку она измеряет только отраженный свет. Проблема в том, что отражающая способность предметов в реальном мире разная.
Как бы то ни было, все встроенные экспонометры цифровых камер для определения освещенности того или иного сюжета основываются на шкале яркости света, от абсолютно черного до ослепительно белого. Какой же оттенок указывал бы наилучшим образом на освещенность сцены и обеспечивал бы, таким образом, определение правильной экспозиции? Экспонометры, использующиеся в современных камерах, ориентируются на оттенок, который мог бы быть отражен от нейтрально-серой поверхности. То есть за эталон был принят серый оттенок, который получается в результате смешения белой и черной красок в пропорции 18% к 82%.
Сам процесс экспонирования в цифровой камере посредством встроенной автоматики происходит следующим образом. Сначала экспонометр, встроенный в цифровую камеру, определяет то количество света, которое необходимо для того, чтобы оптимально экспонировать снимок. Делает он это, беря за основу все тот же 18% серый тон, о котором уже упоминалось выше. Для замера он анализирует лучи света, попадающие в объектив камеры.
Далее автоматика фотоаппарата анализирует полученные от экспонометра данные. Ее задача заключается в том, чтобы сопоставить требования экспонометра с желаниями самого фотографа. Если пользователь задал какую-либо поправку на экспозицию, то встроенная автоматика должна учесть ее при создании кадра. Получив окончательную величину экспозиции, электроника автоматически подбирает оптимальную выдержку и диафрагму. Причем при выборе подходящей экспопары цифровая камера также обращается к фотографу, анализируя какой режим или параметры съемки он выбрал для данной сцены.
В зависимости от снимаемого сюжета для определения экспозиции в современных цифровых камерах могут использоваться различные встроенные экспонометрические устройства с электроникой. Они позволяют устанавливать разные виды измерения экспозиции, по которым впоследствии автоматика камеры определяет параметры диафрагмы и выдержки. Большинство цифровых камер предоставляют следующие варианты экспозамера, каждый из которых основывается на взвешивании разных зон освещенности:
– Матричный замер(E)
Матричный или многозональный замер используется встроенной автоматикой камеры чаще других. Такой замер предполагает разбитие всего кадра на равнозначные зоны. Каждый из этих небольших сенсоров анализирует яркость только одной определенной зоны и передает полученные данные электронике камеры. Одновременно могут осуществляться десятки или даже сотни замеров по всему кадру. Встроенная автоматика анализирует данные каждой такой зоны, а также соотношение яркостей отдельных зон, после чего сопоставляет информацию с собственной базой данныхнаиболее часто встречающихся сюжетов для определения правильной экспозиции.
Найдя похожий схематический образец в собственной памяти, камера автоматически выставляет соответствующую данной сцене экспопару. В большинстве случаев матричный замер хорошо справляется со своими функциями. Однако нужно учитывать, что матричный замер делает экспозицию всего кадра средней. Поэтому, в частности, его нецелесообразно использовать при портретной съемке, поскольку при расчете экспозиции будет учитываться не только яркость лица модели, но и освещенность всего остального фона. В результате, на портретном снимке будет сложно отделить человека от фона.
– Центрально-взвешенный замер (CW)
Центрально-взвешенный замер определяет экспозицию относительно предмета, который находится в центре кадра и, собственно, является точкой фокусировки. Таким образом, такая система оценивает освещенность объекта, который размещается только в центральной части кадра. Понятно, что этот вариант лучше использовать при портретной съемке, когда снимаемый объект занимает основную часть центра кадра.
– Интегральный замер (А)
Система интегрального замера экспозиции придает всем зонам кадра одинаковый приоритет. При этом оценка освещенности сюжета усредняется по всему полю кадра, то есть вне зависимости от интенсивности отраженного света используется среднее значение с преобладанием 18% серого тона. Такой замер экспозиции может быть полезен при съемке самых разнообразных сюжетов, однако совершенно не подходит для съемки контрастных сцен. Риск определения неверной экспозиции также появляется при съемке в условиях недостаточного освещения.
– Точечный или частичный замер (S)
При точечном или частичном замере экспозиции в расчет берется яркость только очень небольшой области, расположенной либо по центру кадра, либо в одной из зон автофокусировки, которая задействуется фотографом в данный момент. Благодаря такой системе не принимаются во внимание яркости других, маловажных частей кадра. При точечном замере объект съемки, на котором фокусировался фотограф, может получиться очень хорошо, быть максимально проработанным, в то время как фон может оказаться передержанным или недодержанным.
Точечный или частичный замер рекомендуется применять в тех случаях, когда требуется правильно определить экспозицию для части кадра, которая, исходя из сюжета или замысла фотографа, является главной. Точечный замер, например, широко используется при съемке портрета с задней подсветкой.
Итак, автоматика камеры может задействовать один из этих вариантов экспозамера, чтобы наиболее точно замерить большой диапазон освещенности снимаемого объекта. Однако каждый из этих вариантов прекрасно работает в одних условиях освещенности и оказывается совершенно бесполезным в других. Поэтому в продвинутых цифровых фотоаппаратах в зависимости от снимаемого сюжета можно установить разные виды экспозамера. Это позволяет избежать ошибок в экспозиции.
Экспокоррекция
Помимо того, что каждый из вышеперечисленных типов экспозамера отличается своими плюсами и минусами, все они обладают одним существенным недостатком: определение правильной экспозиции зависит от характеристик самого объекта, а не от его освещенности. То есть при одинаковой освещенности мы можем получить различные значения экспозиции.
Как уже говорилось, встроенная автоматика камеры анализирует, к сожалению, только отражательные характеристики снимаемого объекта, а не падающий на него свет. Но разные поверхности могут по-разному отражать свет, полученный от одного и того же источника. Все зависит от коэффициента отражения, который может быть различным у разных объектов. Например, кожа человека обладает большим диапазоном отражающей способности, в зависимости от загара или расы. У очень светлой кожи коэффициент отражения может быть порядка 0,35, в то время как у очень темной – от 0,035 до 0,06.
В силу разного коэффициента отражения света у снимаемых объектов встроенная автоматика камера вынуждена использовать алгоритмы экспокоррекции для определения правильной экспозиции. Все расчеты проводятся электроникой камеры как обычно, но затем в конечный результат вносится поправка на величину экспокоррекции. Электроника цифровых камер позволяет вносить изменения до нескольких ступеней экспокоррекции, каждая такая ступень означает увеличение или уменьшение освещенности вдвое по сравнению с исходными данными экспозамера.
Экспокоррекция просто необходима для коррекции ошибок встроенного экспонометра камеры, которые нередко возникают из-за коэффициента отражения объекта или сложных условий съемки. Например, для получения качественных снимков в снежную погоду фотографу, скорее всего, потребуется установить порядка +1 ступени компенсации. Электроника камеры автоматически компенсирует данные экспонометра на эту величину экспокоррекции.
Баланс белого
Определение правильной экспозиции фактически никак не влияет на цвет полученной фотографии. За это отвечает другая функция, выполняемая встроенной автоматикой фотокамеры – баланс белого. Для того, чтобы понять, для чего нужен баланс белого, можно проделать простой опыт. Можно взять в руки белый лист и посмотреть на него в комнате, освещаемой обычными лампами накаливания. Поначалу он будет казаться нам желтоватым. Если же белый лист будет освещаться люминесцентными лампами, то цвет листа окажется для нас уже фиолетовым. При сумеречном же освещении белый лист будет казаться сероватым.
Но каждый раз человеческий глаз будет быстро адаптироваться к тому или иному освещению и через некоторое время лист снова будет казаться нам абсолютно белым. В отличие от камеры, глаз человека легко адаптируется к изменениям цветовых тонов, и он всегда видит белый лист белым, вне зависимости от того каким светом тот освещен. Все благодаря цветокоррекции, которую за считанные секунды проводят наши глаза и мозг.
Естественно, что электроника камеры также должна уметь проводить подобную цветокоррекцию для оптимальной передачи цветов на снимке. Баланс белого при этом выступает в роли своеобразного эталона, ориентируясь на который камера правильно, без искажений подберет остальные цвета снимаемой сцены. Для электроники цифрового фотоаппарата коррекция цвета на снимке или определение баланса белого осуществляется путем подбора коэффициентов усиления в цветовых каналах матрицы.
Автоматика камеры исходит из предположения, что весь кадр усреднено нейтрален в цвете. А потому самые яркие фрагменты кадра имеют нейтрально-белый цвет. Все остальные цвета, соответственно, корректируются относительно этих фрагментов посредством подбора соответствующих коэффициентов усиления в цветовых каналах. Электроника стремится найти цветовой баланс для каждого кадра, то есть определить сбалансированное цветовое изображение. Оно будет выглядеть на фотографии так, как если бы объект съемки освещался нейтрально-белым светом.
Подобный встроенный механизм работает очень хорошо, но в сложных условиях съемки, при недостаточной освещенности или когда яркие фрагменты кадра не являются белым цветом, снимок получается с искаженной цветопередачей. В таких случаях исправить ошибки электроники помогает только функция ручной настройки баланса белого.
Источник: Фотокомок.ру – тесты и обзоры фотоаппаратов (при цитировании или копировании активная ссылка обязательна)
