Текст книги "Цифровая фотография. Фотоэнциклопедия"

Стабилизатор изображения

Применяется в фотосъемочной технике для предотвращения смазывания изображения во время съемки («шевеленки»). Автоматическая система стабилизации изображения крайне полезна, так как позволяет увеличить выдержку на 3–4 ступени (в 8-12 раз). В условиях плохой освещенности, чтобы не увеличивать чувствительность (приводит к повышению шумов), приходится снимать на длинных выдержках. Избежать смазывания изображения можно только двумя способами: либо использовать фотоштатив, либо фотосъемочное оборудование с системой стабилизации изображения.

Canon PowerShot G9, матрица 12 МП

Стабилизация изображения может производиться тремя способами: оптическим, с помощью подвижной матрицы и электронным (цифровым). Стабилизация осуществляется следующим образом: встроенные в фотоаппарат гигроскопические датчики постоянно контролируют дрожание рук, а также угол поворота и скорость перемещения фотоаппарата в пространстве, сенсоры передают команду электрическим проводам, которые отклоняют стабилизирующие элементы объектива или матрицы.

Оптическая стабилизация OIS (Optical Image Stabilizer) происходит за счет смещения специальной линзы внутри объектива; может осуществляться постоянно или в момент нажатия спуска затвора.

Принцип работы оптического стабилизатора изображения (Optical Image Stabilizer): а) при сотрясении камеры, б) коррекция сотрясения камеры

Стабилизация применяется для предотвращения смазывания изображения во время съемки («шевеленки»).

Pentax К 200 D, DA 10–17 мм, f/3,5–4,5 ED

Nikon D300, AF – S Nikkor, 24–70 мм, f/2,8 G ED

Sony DSC-W300, матрица 13,6 МП

Оптическая стабилизация, несмотря на свое широкое применение, имеет ряд недостатков: уменьшается светосила объектива, возможны оптические искажения. Объективы с встроенной системой стабилизации на порядок дороже аналогичных моделей без стабилизатора. Если у вас три объектива со стабилизаторами, за стабилизацию изображения вы заплатите трижды. Другое дело, когда система стабилизации установлена в камере – она работает с любым установленным на камеру объективом. Однако, несмотря на эти минусы, оптическая стабилизация широко применяется в оптике Canon-IS (Image Stabilization) и объективах Niokon-VR (Vibration Reduction). Другие производители цифровых фотокамер предпочитают технологию подвижной матрицы.

Sony DSLR-A700Z, DT 16-105 мм, f/3,5–5,6 SAL – 16105

Подвижная матрица (Anti-Shake – антитолчок) – оптико-механическая система, которая позволяет избежать смазанности снимка, вызванной вибрацией камеры. Например, подвижная матричная система стабилизации SR (Shake Reduction) от компании Pentax благодаря встроенным сенсорам контролирует перемещение камеры в вертикальных и горизонтальных плоскостях, посредством магнитного поля корректирует положение матрицы относительно оптической оси объектива пропорционально дрожанию камеры.

У каждого производителя цифровых фотоаппаратов свои обозначения стабилизации изображения: Konica Minolta – AS (Anti Shake), Sony – SSS (Super Steady Shot), Olimpus – IS (Image Stabilizer).

Sony DSC-W300, матрица 13,6 МП

Pentax Optio V10 матрица 8 МП

Электронная стабилизация (цифровая) — EIS (Electronic Digital Image Stabilizer) – система, которая не содержит оптико-механических элементов, что существенно удешевляет фотосъемочную технику Применяется в недорогих цифровых фотоаппаратах. Электронная стабилизация осуществляется с помощью процессора, пересчитывающего сдвиг Только 60 % пикселей матрицы принимают участие в формировании изображения, 40 % пикселей стабилизируют изображение. В этом режиме автоматика камеры выставляет максимально допустимое значение чувствительности фотоматрицы (ISO) для конкретных условий съемки. При этом значение выдержки автоматически уменьшается. Короткая выдержка дает возможность получить несмазанное изображение даже при небольших колебаниях фотокамеры во время съемки. Нужно отметить, что цифровой стабилизатор может помочь далеко не во всех случаях, поэтому для получения качественных снимков лучше ориентироваться на оптическую систему стабилизации.

Canon PowerShot G9, матрица 12 МП

Стабилизация изображения может производиться тремя способами: оптическим, с помощью подвижной матрицы и электронным (цифровым).

Баланс белого

Баланс белого – настройки, выставляемые в автоматическом, ручном или режимах предустановки под определенную цветовую температуру. Балансный свет – сложный по спектральному составу свет, воспринимаемый светочувствительными элементами матрицы как белый. Источники света бывают разные, и каждый имеет свою цветовую температуру независимо от степени нагрева самого источника. Измеряется цветовая температура в Кельвинах, в пределах от 1000 до 30 000 К. Значение цветовой температуры источников света очень относительно, например, стандартная величина цветовой температуры для импульсного света – 5500 К. Эта величина относительна, без учета свойств отражающей свет поверхности, погрешность может составлять ± 200 К. Даже в ясный солнечный день цветовая температура может существенно меняться: при восходе солнца одно значение, через час другое, в полдень третье и т. д. (см. таблицу зависимости цветовых температур от источника света).

Таблица цветовой температуры источника света

Sony DSC-ТЗОО, матрица 10,1 МП

Sony DSC-ТЗОО, матрица 10,1 МП

Установка баланса белого может производиться в автоматическом (AWB), ручном режиме или предустановками, с помощью активации символов (иконок) разного освещения. За каждым символом значения настроек баланса белого в режиме предустановок стоит определенная цветовая температура. В автоматическом режиме (AWB) программное обеспечение фотокамеры само анализирует цветовую температуру и автоматически выставляет нужный баланс белого. Иногда система автобаланса работает не очень корректно, и для более точной установки баланса приходится использовать предустановки или ручные настройки, которые позволяют выставлять нужную цветовую температуру Стандартные настройки баланса белого в большинстве фотоаппаратов следующие: автоматический (AWB), ручной (наиболее точные настройки в Кельвинах) и предустановки: дневной свет тень, облачность, люминесцентный свет (несколько установок), а также свет ламп накаливания. Все эти установки позволяют точно подобрать баланс белого при любых источниках освещения, позволяя воспроизвести правильную цветопередачу, соответствующую естественным цветам. В цифровых фотоаппаратах правильный баланс белого можно определить по ЖК монитору: чем ниже цветовая температура, тем цвет формируемого изображения ближе к красному, и наоборот, чем выше цветовая температура, тем цвет ближе к синему. Поэтому один и тот же красный костюм при дневном и люминесцентном свете воспринимается по-разному Тест баланса белого можно провести с помощью съемки тест-кадра белой поверхности (лист белой бумаги). Если белый лист получился белым, без каких-либо цветовых оттенков, это означает что баланс белого выставлен правильно, то есть все остальные цвета будут естественными.

Баланс белого

Pentax Optio Z10, матрица 10 МП

Правильная настройка баланса белого позволяет получать изображения естественных цветов.

Настройки и управление

У каждой модели цифрового фотоаппарата своя система управления и настройки параметров. Рассмотрим функциональные особенности управления и настройки на примере полупрофессионального зеркального фотоаппарата (промежуточный класс между «мыльницей» и профессиональной фотокамерой).

В данной модели аппарата отсутствует дисплей, контроль настройки и управления осуществляется через ЖК монитор

Применен эффект ветер ACDSee

Все цифровые фотоаппараты независимо от класса по умолчанию имеют определенные настройки, заложенные производителем. В большинстве фотоаппаратов любительского класса установлены сюжетные режимы фотосъемки, оптимизированные под конкретный вид съемки, а в зеркальных камерах – пользовательские настройки, позволяющие быстро перевести аппарат в режим съемки, заранее запрограммированный пользователем. Информация о настройках и режиме работы фотоаппарата отражается на дисплее, информационной панели и ЖК мониторе.

Мониторы для контроля настроек и управления фотокамерой

Дисплей с подсветкой

В зеркальном фотоаппарате монохромный дисплей расположен в верхней части корпуса, информационная панель – в видоискателе, в нижней или боковой его части, на панели высвечивается полная информация о работе камеры. ЖК монитор расположен в задней части фотоаппарата. С помощью дисплея можно получить информацию о количестве оставшихся кадров, режимах фотосъемки, вспышки, автофокуса и экспозамера, ISO, диафрагме, выдержке, экспокоррекции, брэкетинге, а также состоянии электропитания. С помощью дисплея можно оперативно изменить настройки камеры и параметры съемки. В плохо освещенном месте одним нажатием кнопки можно включить подсветку дисплея, которая автоматически отключается через определенное время (заложено в настройках).

Информационная панель в видоискателе

Эффект наложения Photoshop

Все цифровые фотоаппараты по умолчанию имеют определенные настройки, заложенные производителем.

В некоторых моделях зеркальных фотоаппаратов используются два дисплея, существуют модели, в которых дисплей отсутствует и его роль исполняет ЖК монитор. С точки зрения энергопотребления, эта система не очень практична, так как постоянно работающий ЖК монитор потребляет много энергии.

Дополнительная информация о работе камеры выводится на информационную панель в видоискателе, которая позволяет контролировать процесс съемки, не отрывая глаз от окуляра. Информационная панель, так же, как и дисплей, предоставляет исчерпывающую информацию о работе камеры, высвечивая количество оставшихся кадров, ISO, режимы работы вспышки, выдержку, диафрагму, экспокоррекцию, индикатор наведения на резкость. Помимо информационной панели в видоискателе высвечиваются точки фокусировки (активная – зеленым или красным цветом), а также область экспозамера; в некоторых моделях точку наведения на резкость можно совместить с точкой экспозамера.

Canon EOS 5D Mark 2, EF 70-200 мм, f/4 L IS USM

Canon EOS 5D Mark 2, EF 70-200 мм, f/4 L IS USM

Настройки в фотоаппарате вводятся с помощью кнопок, джойстика и диска настроек, а контроль – с помощью дисплея, информационной панели и ЖК-монитора. Монитор используется и для долговременных настроек: качества изображения, разрешения, формата сжатия, цветовой насыщенности, контраста изображения и настроек, связанных с работой монитора и звуковым сопровождением нажатия кнопок. В некоторых моделях при неправильном наведении на резкость раздается звуковой сигнал (подается при полностью разряженном аккумуляторе и отсутствии карты флеш-памяти).

Композиционная сетка

В компактных аппаратах на ЖК мониторе одновременно с объектом съемки могут высвечиваться основные съемочные параметры, состояние аккумулятора, количество оставшихся кадров, режим съемки, ISO, режим экспозамера и т. д. Если высвечиваемая информация мешает фотосъемке, ее можно отключить. В большинстве цифровых фотоаппаратов заложена функция композиционной сетки: этот режим настройки позволяет контролировать «завалы» при съемке архитектурных сооружений, более точно выстраивать композицию кадра и сохранять параллельные линии объекта съемки и границ кадра.

При просмотре отснятых изображений можно получить полную информацию о снятом кадре и проанализировать фотоснимок с помощью гистограммы. Для детального просмотра изображения его можно увеличить, а лупу перемещать с помощью джойстика по всему полю кадра.

Информация в ЖК мониторе

Pentax Optio V10, матрица 8 МП

Информация о настройках и режиме работы фотоаппарата отражается на дисплее, информационной панели и ЖК мониторе.

Экспозиция

Условия съемки бывают разными и часто далекими от идеальных – слишком яркий солнечный свет или, наоборот, недостаток освещенности в пасмурную погоду вечером, снег или дождь, туман или метель, а ведь от точности выбора и установки правильной экспозиции зависит качество формируемого изображения. Определения экспозиции – одна из самых сложных операций фотографического процесса. Экспозиция – физическая величина, определяемая интегралом освещенности по времени. Другими словами, это общее количество света, воздействующего на светочувствительные элементы, выраженное интенсивностью света и временем. Интенсивность света регулируется величиной диафрагмы (см. диафрагма), а время – величиной скорости затвора (см. выдержка).

В определении правильной экспозиции большое значение имеют способ замера экспозиции и контрастность объекта съемки, уровни яркости между светлыми и темными участками формируемого изображения, которые, в свою очередь, зависят от глубины потенциальной ямы (Well Depth).

Яркость

Окружающие нас предметы видны благодаря отраженным от них лучам падающего света, которые и определяют яркость и цвет этих предметов. Яркость объектов зависит от освещенности, отражающей способности и светового тона. Она колеблется в широких приделах, интервал яркости определяют как отношение максимальной яркости к минимальной. В большинстве случаев предельный интервал яркости при равном освещении составляет 330:1. Например, интервал яркости при съемке модели в черной юбке и белой блузке – 66:1. Задача фотографа – правильно воспроизвести шкалу яркости объекта съемки. Передача наиболее ярких участков объекта съемки и самых глубоких его теней зависит от фотографической широты (динамического диапазона).

Таблица яркости поверхностей

Ошибки экспонирования характеризуются почернениями между тенями и светлыми участками изображения, определяющими контраст. При правильной экспозиции изображение должно передавать детали как в светлых, так и в темных участках. Неправильное экспонирование приводит к нарушению цветового баланса, осветлению в светлых участках и затемнению в темных.

Яркость поверхностей

Экспозамер

Экспозиция – физическая величина, служащая количественной мерой световой энергии, регистрируема; светочувствительными элементами.

Экспозамер осуществляется с помощью экспонометрических устройств, двумя способами: по яркости (отраженный свет) и по освещенности (падающий свет). Экспонометрические устройства, встроенные в фотоаппараты, могут замерять только отраженный свет от объекта съемки. Для замера падающего свет необходимо внешнее экспонометрическое устройство Например, если при работе в студии используется галогенное, люминесцентное освещение или лампы накаливания, то замер экспозиции можно осуществлять с помощью экспонометра, встроенного в фотоаппарат однако для импульсного света такой способ замера не подходит. Замерить импульсный свет как отраженный невозможно, так как импульс света существует очень короткое время, аппаратное экспонометрическое устройство не успевает его замерить, проанализировав и выставить нужные выдержку и диафрагму. Поэтому импульсный свет замеряется как падающий с помощью флешметра, а экспозиция устанавливается вручную в соответствие со значением на экспонометрическом устройстве.

Dualmaster L-558

Multimaster L-408

Падающий свет замеряется следующим образом: в гнездо синхроконтакта на флешметре вставляется кабель, соединяющий вспышку с флешметром. Экспонометрическое устройство необходимо поднести вплотную к объекту съемки, развернутой матовой полусферой (светочувствительным устройством) в сторону фотокамеры. При нажатии кнопки на флешметре вспыхивает импульсный свет, а на дисплее высвечивается экспозиционное значение. Замер падающего света можно осуществить по-другому: активируйте на флешметре режим, позволяющий производить замер экспозиции без кабеля. Для этого флешметр устанавливают рядом с объектом съемки, развернутым матовой полусферой в сторону импульсного света, на осветительном приборе нажимают кнопку «тест». При вспышке светочувствительное устройство на флешметре зафиксирует импульсный свет, и на дисплее появится экспозиционное значение.

Экспозамер падающего света (по освещенности)

Экспозамер отраженного света (по яркости)

Внешнее экспонометрическое устройство позволяет замерять не только падающий и отраженный свет, но и смешанный, когда снимаемый объект освещается разными источниками света, например импульсным и галогенным.

Внешние экспонометрические устройства условно можно разделить на четыре типа, по способу измерения экспозиции.

Экспонометры служат для измерения экспозиции при отраженном от объекта съемки (по яркости) и падающем свете (по освещенности).

Спотметры позволяют производить точечные измерения экспозиции по яркости с углом поля зрения 1-30. Такой малый угол позволяет измерять экспозицию на отдельных участках далеко расположенных объектов.

Флешметр – экспонометрическое устройство, которое позволяет измерять импульсный свет, а также смешанный импульсный свет (с галогенным или люминесцентным).

Мультиметры – более совершенные приборы – универсальные экспонометрические устройства, в которых заложены функции экспонометра, спотметра и флешметра.

В цифровых фотоаппаратах для определения экспозиции встроены экспонометрические устройства, которые позволяют производить замер по яркости (отраженного света). В силу конструктивных особенностей эти экспонометры могут замерять только отраженный свет. Замер экспозиции в зеркальных камерах происходит через объектив (TTL). Это самый точный способ замера экспозиции, так как в расчете экспозиции учитываются характеристики объективов. Замер экспозиции осуществляется несколькими способами: точечным, центрально-взвешенным и матричным.

Точечный замер – замер экспозиции по точке, производится на малой площади кадра (всего 3 %) с узким углом зрения. Определение экспозиции происходит по участку объекта съемки, на который направлена точка. Некоторые модели камер позволяют объединить точку замера и точку фокусировки. Точечный замер используется в тех случаях, когда в кадре присутствует наиболее важный объект, например, лицо человека, по которому должна быть определена экспозиция. Точечный замер очень полезен при съемке лица в контрастном свете. Если такой замер присутствует в настройках фотоаппарата, это показатель его высокого класса.

Точечный экспозамер

Центрально-взвешенный замер – замер экспозиции по центральной части кадра; самый распространенный тип замера, обеспечивающий его достаточную точность, если объект съемки расположен в центре кадра. Замер производится по всему кадру с приоритетом центра – 20 % центральной части определяют остальные 80 % экспозиции.

Центрально-взвешенный экспозамер

Матричный замер – замер экспозиции с помощью светочувствительных датчиков, расположенных в разных участках кадра. Например, 16-сегментная система производит замер в каждом сегменте, микропроцессор фотокамеры оценивает результаты по заложенной программе, разработанной на основе анализа сотен тысяч фотографий, снятых при самых разных условиях освещения. Данный способ замера экспозиции очень часто применяется при съемках пейзажей, панорам и архитектурных сооружений. Если вы, к примеру, снимаете улицу, половина которой освещена солнечным светом, а другая половина скрыта в тени, программа выдаст усредненную экспозицию с учетом теневых и освещенных участков.

16-сегментная система экспозамера

Матричный экспозамер (многосегментный)

Примеры сложных экспонометрических замеров

Фото 1. Сложность съемки, значительное расстояние от камеры до объекта съемки, плохая освещенность и фотосъемка с руки значительно увеличивают риск «шевеленки» (смазанное изображение). Для получения требуемого масштаба изображения съемка велась объективом с фокусным расстоянием f300 мм. Параметры съемки: режим съемки полуавтоматический с приоритетом выдержки, фокусировка ручная.

Фото 1. Слабая освещенность (f300 мм)

Фото 2. Слабая освещенность ограничивает фотосъемку на коротких выдержках, однако для фиксации движущегося транспорта на мосту необходима короткая выдержка, а для увеличения глубины резкости – максимальное значение диафрагменного числа. Сложность экспозиционного замера заключается в том, что свет фар автомобилей попадал в объектив и экспонометрическому устройству сложно определить правильную экспозицию. Параметры съемки: ручная фокусировка, ручная установка экспозиции, съемка со штатива.

Фото 2. Съемка со штатива (максимальное значение диафрагменного числа)

Фото 3. Определение правильной экспозиции во время снегопада или метели, как и наводка на резкость в автоматическом режиме, затруднительны в силу того, что замер экспозиции и автофокусировка производятся по ближнему к объективу падающему снегу без учета объектов на дальнем плане. В такой ситуации желательно перейти на ручное управление камерой.

Параметры съемки: ручной режим фокусировки, ручной режим фотосъемки с максимально короткой выдержкой.

Фото 3. Падающий снег затрудняет определение правильной экспозиции

Фото 4. Сложные условия фотосъемки: ночная фотосъемка в городских условиях с выдержкой длительностью ¹/₂ с. Яркие точечные источники света в кадре затрудняют определение экспозиции. Параметры съемки: съемка со штатива, ручная наводка на резкость, приоритет выдержки.

Фото 4. Точечные источники освещения затрудняют определение экспозиции

Фото 5. Ночные фотосъемки относятся к категории сложных по причине неравномерного или слабого освещения. А если свет попадает в объектив, это еще больше усложняет определение экспозиции. Параметры съемки: съемка со штатива, ручная фокусировка, режим приоритета выдержки.

Фото 5. Съемка со штатива, ручная фокусировка, режим приоритета выдержки

Фото 6. Фотосъемка в сумерки с проработкой деталей на дальнем плане – задача сложная, точечные источники света препятствуют правильному определению экспозиции. Параметры съемки: съемка со штатива, экспозамер осуществлялся внешним экспонометрическим устройством с многократным замером разных участков кадра, экспозиция выставлялась вручную.

Фото 6. Панорамная съемка в сумерки

Экспозиция – физическая величина, служащая количественной мерой световой энергии, регистрирующаяся светочувствительными элементами.