Точечный замер. Понятие экспозамера и экспозиция в цифровых камерах

В недорогих «мыльницах, как правило, встроенная электроника анализирует свет и самостоятельно подбирает наиболее доходящую под условия съемки экспозицию, причем фотограф не может вмешиваться в этот процесс. Но в продвинутых компактах, зеркальных и системных аппаратах пользователю предоставляется возможность использовать разные режимы замера экспозиции. Многие фотографы игнорируют такую возможность и совершенно напрасно. Ведь знания о том, как работают различные типы экспозамера, и в каких случаях использовать тот или иной вариант, являются очень ценными. Правильное использование возможностей экспозамера позволяет максимально точно отобразить фотографируемую сцену.

Замер экспозиции

Экспозиция, как известно, основывается на количестве света, попадающем на чувствительный сенсор. Правильная экспозиция позволяет получить качественный кадр без присутствия на нем засвеченных или, наоборот, слишком темных областей, с максимальным количеством деталей и нужной яркостью. Современные камеры обязательно оснащаются встроенным экспонометром с датчиками, способными определять количество света, поступающим в камеру, в данной съемочной ситуации. В зеркальных камерах замер экспозиции осуществляется через объектив. В любом случае световой поток попадает на специальный датчик, который предоставляет данные процессору. Последний в соответствии с определенными алгоритмами выбирает наиболее подходящую экспопару. Именно так выглядит процесс определения экспозиции при съемке в автоматическом режиме.

В большинстве съемочных ситуаций этого бывает вполне достаточно. Однако нередко встроенная электроника камеры ошибается с выбором параметров экспозиции. Это может происходить по разным причинам. В частности, экспонометр может измерять отраженный от объекта свет, поэтому его не трудно ввести в заблуждение, если Вы фотографируете объект с высокой отражающей способностью. Например, снежный пейзаж зимой. Из-за хорошей светоотражающей способности снега экспонометр может ошибиться с замером экспозиции, что, в конечном счете, приводит к получению недоэкспонированных фотографий.

И такие ситуации не являются редкостью. Поэтому производители современной фототехники предлагают пользователям для достижения наилучших результатов съемки самим выбрать, какой режим замера экспозиции использовать в конкретной ситуации. Если Вы сможете понять, как различные режимы экспозамера проявляют себя при съемке тех или иных сюжетов, Вы сможете поднять качество своих фотоснимков.

Режимы замера экспозиции

Итак, в современных цифровых камерах существует несколько основных режимов замера экспозиции, которые доступны пользователю. Все, конечно, зависит от производителя конкретной модели аппарата, но, в целом, можно выделить следующие режимы:

— Матричный

Этот режим используется в большинстве камер по умолчанию. Суть работы матричного экспозамера состоит в том, что датчики замеряют яркость всех областей в кадре и далее процессор аппарата выбирает подходящее значение экспопары для фотографируемой сцены. То есть в данном случае осуществляется разделение всей сцены на небольшие зоны, в каждой из которых оценивается освещенность. Затем все эти замеры обрабатываются и усредняются, чтобы сравнить с базой данных правильно экспонированных снимков и подобрать наиболее подходящую комбинацию выдержки и диафрагмы. В продвинутых зеркалках датчики измеряют не только освещенность отдельных зон, но и распределение оттенков и цветов, что повышает качество работы матричного экспозамера.

Схема работы не очень сложная для понимания. И в большинстве стандартных съемочных ситуаций матричная система показывает отличные результаты. В то же время такая универсальность матричного экспозамера является и его слабой стороной. В попытке «усреднить» освещенность сцены и получить одно правильно экспонированное изображение автоматика камеры нередко ошибается с экспонированием основного объекта съемки. Встроенная электроника хоть и пытается правильно проэкспонировать область активной точки автофокуса, но из-за алгоритмов усреднения освещенности сцены получается это далеко не всегда. Тут нужно отметить, что эффективность матричного экспозамера зависит от процессора камеры, количества точек фокусировки и тех алгоритмов, по которым усредняется сцена.

Когда не стоит отказываться от использования матричного экспозамера? В частности, когда Вам требуется получить равномерно экспонированный снимок. Необходимость в этом часто возникает в пейзажной съемке. Также матричная система хорошо проявляет себя при фотографировании любых равномерно освещенных сцен.

— Центрально-взвешенный

Следующий режим – центрально-взвешенный, который также пытается замерить освещенность всей сцены в среднем, но при этом больший вес получают области, находящиеся в центре видоискателя. То есть в данном случае приоритет отдается замеру экспозиции в центральной области кадра, имеющей круговую форму. Освещенность областей, расположенных за пределами круга, также учитывается процессором при определении подходящей экспозиции, но в меньшей мере.

Если объект съемки располагается ближе к центру кадра, то использование центрально-взвешенного замера является вполне логичным. Стоит переходить к этому режиму, когда Вам не нужно, чтобы свет, идущий с задней области кадра, каким-то образом оказал влияние на экспозицию. Преимущества использования этого режима особенно хорошо проявляются при съемке людей на открытом воздухе в солнечный день, когда Вы имеете дело с сильным контрастом. Ведь такой режим позволяет правильно экспонировать объект, который находится именно в середине кадра. Помимо портрета, данный режим может пригодиться при осуществлении репортажной съемки.

— Точечный

Точечный режим является своеобразной противоположностью матричного. Здесь в качестве области для измерения берется только небольшой участок изображения, который равен одному – пяти процентам от всей области кадра. Эту небольшую область замера освещенности можно передвигать от центра к краям кадра. Благодаря точечному экспозамеру Вы можете проэкспонировать небольшие детали фотографии. Именно такая система дает возможность предельно точно измерить яркость и освещенность любого участка снимаемой сцены.

Точечный экспозамер придет на помощь, когда нужно получить грамотно экспонированный объект съемки, будь то портрет или съемка архитектурных деталей. Он хорошо подходит для фотографирования в контровом свете, чтобы, например, грамотно проэкспонировать лицо человека, которое в режиме по умолчанию будет выглядеть на фото просто в виде темного силуэта. Такой режим также стоит использовать в тех ситуациях, когда имеется равномерно освещенная сцена, однако сам объект съемки, чуть ярче или темнее, чем его окружение. Точечный режим может пригодиться и при фотографировании объектов на большом расстоянии, чтобы правильно проэкспонировать удаленные от камеры объекты или детали, и при макросъемке, когда объект не занимает значительную часть области кадра.

— Частичный

Частичный экспозамер работает по тому же принципу, что и точечный. Однако в данном случае для замера экспозиции выбирается область чуть большего размера — порядка восьми – десяти процентов площади кадра. Также тут имеется акцент на центр видоискателя. Остальная часть сцены во внимание не принимается, что может являться как преимуществом, так и недостатком данного метода. Это расширенный вариант точечного режима, который используется, например, в тех случаях, когда задний фон значительно ярче снимаемого объекта. Также частичный экспозамер может рассматриваться как хорошая замена точечному, если требуется правильно проэкспонировать участок кадра, превышающий по своим размерам область точечного замера.

Подводя итог, можно сказать, что перед тем, как определиться с использованием того или иного режима экспозамера, необходимо внимательно изучить сцену, которую Вы собираетесь снимать. Если сцена равномерно залита светом, то используйте матричный экспозамер, ничего не меняя. В большинстве случаев это пейзажная съемка. Если Вы снимаете какую-либо контрастную сцену, например, человека или предмет, который располагается по центру кадра и освещается сзади каким-либо ярким источником света, то переключайтесь в режим центрально-взвешенного экспозамера. В принципе, это оптимальный вариант для портретной съемки. Что же касается точечного или частичного экспозамера, то эти режимы следует применять в тех ситуациях, когда Вы хотите, чтобы предмет съемки или отдельные детали, являющиеся значимой частью фотоизображения, были проэкспонированы правильно.

Такую возможность, как выбор режима замера экспозиции, многие начинающие фотографы попросту игнорируют. Однако правильный выбор экспозиции всегда играет огромную роль в получении качественных фотоизображений. Грамотно используя тот или иной режим экспозамера, можно существенно поднять качество и детализацию своих фотографий.

Все современные камеры оснащены экспонометром. В настоящее время экспонометр камеры – это не просто датчик замеряющий уровень освещенности, это высокоточная, изощренная система датчиков и обработки данных. Например, камера Canon 600D оснащена системой 63-зонного замера экспозиции.

В разных моделях разных производителей эти системы отличаются, но их принцип неизменен: датчики замеряют уровень яркости в различных областях кадра. При этом анализируется свет, проходящий через объектив, что автоматически учитывает светопропускание линз и светофильтров, если они одеты на объектив. Такой тип замера называется TTL Through the lens – «сквозь линзу (объектив)».
Работа системы экспозамера лежит в основе автоматических (авто, портрет, пейзаж…) и творческих (приоритет выдержки, приоритет диафрагмы) . Именно она должна обеспечить правильную экспозицию снимка. В большинстве случаев ей это удается, но иногда она ошибается. Рассмотрим, почему это происходит.

Несмотря на весомые достоинства, эта система имеет два принципиальных недостатка. Во-первых, камера не знает, сколько света падает на объект. Она лишь знает, сколько света отражается от объекта! А это в свою очередь зависит не только от освещенности объекта, но и от его отражающей способности.

Рассмотрим эту проблему на примере трех кошек: черной, белой и серой. Например, таких:

Под фотографиями размещены их . При этом становится понятно, что яркости снимков существенно отличаются.

Камера ничего не знает о том, что мы фотографируем, она исходит из предположения, что перед ней объект средней яркости. Другими словами, она считает всех кошек серыми и подбирает экспозицию так, чтобы возвышение на гистограмме приходилось на ее среднюю часть.

Замер экспозиции производится вручную или с помощью автоматики, встроенной в фотоаппарат (технология TTL – англ. Through The Lens). Основная цель – добиться верного воспроизведения важнейшего (определяющего) тона и получить необходимый диапазон яркостей.

Замер экспозиции осуществляется специальным прибором – экспонометром (рис. 1).

Рис. 1 – Экспонометры

Ручной экспонометр

Существует три типа таких приборов:

• экспонометры, которые проводят замер экспозиции в постоянном свете , то есть подбирают необходимую ( и диафрагму) при естественном дневном или искусственном постоянном свете;
• флэшметры – приборы, измеряющие непродолжительный, резкий импульс света, исходящий от вспышки. Подбирают необходимое значение диафрагмы;
• комбинированные экспонометры – приборы, которые способны определять экспозицию в условиях постоянного и импульсного света.

По измеряемому световому потоку различают:

• замер экспозиции по освещённости объекта – измерение падающего света (рис. 2). При этом экспонометр или флэшметр размещается в непосредственной близости к объекту съемки;

• замер экспозиции по яркости объекта – измерение отражённого света (рис. 3). Проводится экспонометром, размещенным возле снимающего оборудования либо чаще всего встроенным в фотоаппарат (TTL). Могут быть двух видов: яркомеры, имеющие большой угол замера (около 45°), и узконаправленные - спотметры (англ. spot - пятно) с углом около 1° (считаются наиболее профессиональными). Обычно спотметры совмещают в одном приборе с экспонометром освещенности.

Встроенный экспонометр

Замер экспозиции в падающем свете дает самые точные значения освещенности объекта, но, к сожалению, возможность разместить экспонометр рядом с объектом съемки есть не всегда. Потому, в большинстве случаев замеры производятся по яркости объекта встроенным в фотоаппарат прибором. Однако в этом случае возникает ряд сложностей. Все экспонометры настроены так, что важнейшим тоном является среднесерый объект, отражающий 18% света, под который и выставляется экспозиция (рис. 4). При неправильной экспозиции в данном случае мы получили пересветы на грифе и педальке.

Для точного замера экспозиции по яркости объекта можно использовать специальные серые карты или объекты (рис. 5), на которые нанесен 18% серый. Для этого необходимо навести объектив фотоаппарата на карту и настроить экспозицию по ней. Также есть специальные мишени (color checker) для точной настройки баланса белого и фирменных цветов в процессе обработки (рис. 6).

Режимы замера экспозиции

В случае, когда нету возможности настроить экспозицию по 18% серому, необходимо привязываться к важнейшому тону сцены. Для точного определения среднесерого тона в отражённом свете, в фотоаппарате предусмотрены 4 режима замера экспозиции:

• оценочный замер экспозиции (матричный, многозонный);
• точечный замер экспозиции;
• частичный замер экспозиции;
• центровзвешенный замер экспозиции;

Оценочный замер экспозиции (матричный, многозонный)

Режим полного замера экспозиции по всей площади кадра (рис. 7, a). При этом видоискатель разделен на зоны, с которыми может быть связана любая точка автофокусировки. После определения размеров основного объекта, его положения, яркости, фона, переднего и заднего освещения и т.д. камера устанавливает требуемую экспозицию.

Подходит для сцен с ровной освещённостью, динамичных сюжетов. Наиболее универсальный и популярный.

Точечный замер экспозиции

Режим, при котором замер производиться в центральной области, составляющей 2,4% площади видоискателя (рис. 7, b). Этот режим эффективен, когда фон намного ярче объекта (из-за задней подсветки и т.п.). Предназначен для замера экспозиции в определенной части объекта или сцены.

Частичный замер экспозиции

Расширенный вариант точечного замера, при котором размер области замера увеличен с 2,4% до 8,5% (рис. 7, c).

Данные режимы замера экспозиции дают наиболее точный результат. Применяется в профессиональной съемке статических и контрастных сцен, например, в театре, на светлом фоне, ночная съемка.

Центрально-взвешенный интегральный замер экспозиции

Производится путем взвешивания значений относительно центра видоискателя с последующим усреднением для всей сцены (рис. 7, d).

Применяется для фотографирования портретов, так как в расчет входит только яркость центрального объекта, не обращая внимания на фон.

Рис. 7 — Режимы замера экспозиции
Оценочный замер экспозиции (a)	Точечный замер экспозиции (b)	Частичный замер экспозиции (c)	Центровзвешенный замер экспозиции (d)

Режимы съемки. Автоматические, полуавтоатические экспозамеры

Функции вышеописанных режимов замера экспозиции могут по-разному применяться, в зависимости от участия фотографа в процедуре измерения экспозиции, при которой экспопара может определяться автоматически, задаваться вручную или частично задаваться и частично определяться вручную.

Таблица 1 — Участие фотографа в процедуре измерения экспозиции

Экспокоррекция (компенсация экспозиции)

В том случае, если бОльшую часть кадра занимает объект с яркостью намного больше (или меньше) 18% (например, снег), то автоматика ошибается, приняв это значение за среднесерое (рис. 8). В итоге получается недоэкспонированное (или переэкспонированное) изображение.

В таком случае вводится поправка – экспокоррекция (англ. exposure compensation), которая сдвигает экспозицию относительно значения, вычисленного фотокамерой.

Экспокоррекция задается в ступенях . Сдвиг экспозиции на 1 EV означает изменение количества света, попавшего на сенсор, в 2 раза. Шаг экспокоррекции 1/3 EV.

Принцип определения значения экспокоррекции заключается в том, что при съемке светлых объектов или темного объекта на светлом фоне, значение экспокоррекции равно +1/2..+1 EV, очень светлых объектов (например, снежный пейзаж) - +1..+2 EV, съемке тёмных объектов или светлого объекта на тёмном фоне - -1/2..-1 EV.

Чтобы создать качественный снимок, очень важно получить правильную экспозицию. Камеры способны измерять экспозицию по различным алгоритмам. Важно знать, для какой ситуации какой тип экспозамера больше подходит. Об этом сейчас и поговорим.

Чтобы сделать снимок такой же, какой вы видели своим взглядом, придется делать HDR из нескольких фотографий. Дело в том, что человеческий мозг способен воспринимать большое количество информации и обрабатывать всё таким образом, чтобы в нашем сознании отпечатывалась контрастная картинка с большим количеством деталей в тенях и светах. Фотоаппараты такое делать не умеют. На снимке приходится выбирать, в какой области должно быть больше деталей, в светлой или темной.

Современные фотоаппараты оборудованы функциями расширения динамического диапазона. В случае с Canon - это Auto Lighting, у Nikon это называется D-Lighting. Самый точный замер выполняет Оценочный или Многозонный алгоритм. Фотоаппарат получает информацию об освещенности со всей площади кадра и на основе этих данных старается построить правильную экспозицию. Алгоритм делит кадр на множество частей и каждая часть анализируется отдельно. Затем все данные сопоставляются и выводится усредненное значение. Количество зон зависит от качества камеры.

Чтобы быстро исправлять экспозицию, делая кадр темнее или светлее, существует такая функция, как компенсация экспозиции. Её обозначают как + /- EV. Центрально-взвешенный экспозамер анализирует центральную часть кадра. Информация о яркости сцены с краёв кадра не учитывается. Точечный экспозамер анализирует маленькую область в середине кадра. В этом режиме малое смещение камеры в область с другой освещенностью может привести к кардинальному изменению экспозиции всего кадра.

Ручное регулирование

Не многие камеры предлагают компенсацию экспозиции больше двух ступеней. Если переключиться в ручной режим "М", то можно регулировать яркость кадра как угодно.

Очень полезной функцией является брекетинг экспозиции. Камера сделает серию кадров, каждый из которых будет иметь различные настройки. Таким образом можно делать снимки для последующего объединения в HDR или просто для выбора наиболее удачного кадра.

Принципы работы режимов экспозамера

Оценочный (матричный)

Камера может настроить экспозицию по наиболее ярким участкам. Это скорее всего приведет к порче снимка. Стоит осторожно работать с этим режимом. Дополнительные кадры с другого ракурса позволят с большей вероятностью получить качественные снимки.

Центрально-взвешенный

Данный тип экспозамера лучше всего подходит для создания контрастных сцен. Центральная часть фотографии получится с хорошей, правильной экспозицией, а по краям будут контрастные светлые или темные зоны.

Точечный

По одной точке очень трудно настраивать экспозицию всего кадра. Это не всегда бывает возможно. Всё зависит от сцены. Лучше всего работать с несколькими точками.

Как получить максимум от работы с экспозицией?

Затемнение

Чтобы получить более насыщенные цвета, глубокое живое небо и хороший контраст, то стоит немного недоэкспонировать кадр. Снимок получится темноватым и более драматичным. Во время обработки можно увеличить яркость отдельных участков, но снимок изначально будет контрастным и насыщенным.

Осветление

Яркие фотографии создают ощущение легкости и полета. Это романтичные чувства. Это работает как с портретами, так и с пейзажами.

Постоянный контроль

Время от времени просматривайте сделанные снимки на экране камеры. Пользуйтесь гистограммой. Она покажет, если вы делаете слишком темные или слишком светлые кадры. Просматривайте снимки с увеличением. На маленьком экране трудно без зумирования снимка рассмотреть детали.

Урока мы выяснили, что камера оснащена очень точным инструментом для измерения яркости сюжета. Чтобы всегда получать качественные фотографии, нужно научиться с ним работать.

Камера может измерять экспозицию в разных режимах, применяемых в различных съёмочных ситуациях.

Матричный замер экспозиции

Самый подходящий для начинающих фотографов режим замера экспозиции - матричный. Его же называют оценочным или мультисегментным. Измерение яркости сюжета происходит по всей площади кадра, используется максимальное количество датчиков. Результаты с каждого датчика (напомним, что в зависимости от модели аппарата их число может доходить до десятков тысяч) анализируются, и фотокамера определяет оптимальное значение экспозиции. Методы анализа этих данных постоянно совершенствуются, становятся более интеллектуальными. Также растёт количество датчиков экспозамера. Всё это делает матричный замер более точным с каждым следующим поколением фотокамер.

Сегодня при матричном замере почти всегда удаётся получить корректную экспозицию. Небольшие сложности могут возникнуть в нестандартных для автоматики ситуациях. К примеру, съёмка человека в помещении на фоне окна. В этом случае автоматика не может точно определить, что мы снимаем: освещённый полуденным солнцем пейзаж за окном или слабо освещённого комнатным светом человека. Решить данную задачу она может по-разному в зависимости от ситуации и конкретной компоновки кадра. Также может вызвать сложности съёмка на белом или чёрном фоне: автоматика будет стремиться превалирующие в кадре оттенки приравнять к серому. Поэтому кадры на белом фоне получатся слишком тёмными, а на чёрном фоне - слишком яркими. Решить эту проблему поможет съёмка пробных кадров с последующим внесением экспокоррекции или применение других режимов замера (например, точечного).

Когда использовать матричный замер? Этот режим подходит для большинства съёмочных ситуаций. Он будет оптимален при активной репортажной съёмке, на фотопрогулках, при любительских семейных фотосессиях и в путешествии.

Точечный замер экспозиции

Довольно сложный в использовании, но при этом самый точный режим замера экспозиции - точечный. Измерение яркости снимаемого сюжета происходит по небольшой области, точке. В фотокамерах Nikon эта точка будет располагаться там же, где и активная зона автофокуса. Поскольку измерение происходит лишь в очень небольшом фрагменте снимка, нужно грамотно подойти к выбору области для замера. Если бездумно ткнуть этой точкой в любое попавшееся место, результат, скорее всего, будет не самым удачным. Мы получим неверно проэкспонированный кадр. Точечный замер следует производить относительно средних по яркости областей на снимке. Ведь камера считает, что мы «показываем» ей средний по яркости объект и исходя из этого измеряет экспозицию.

Например, фотографируя этот дом, измерять экспозицию стоит не по его белой стене (иначе снимок получится слишком тёмным) и не по тёмному лесу (мы получим пересвеченный кадр). Лучше использовать средние по яркости фрагменты сюжета. Идеальным вариантом станет шиферная крыша домика.

Точечный замер некоторые используют в портретной фотографии. Это удобно, если вы снимаете на фотоаппарат Nikon и точка замера находится там же, где и точка фокусировки. Поскольку лица у людей обычно средние по яркости, точечный замер по лицу, как правило, будет работать корректно. Но если мы снимаем смуглого или чернокожего человека, стоит задуматься над внесением небольшой отрицательной экспокоррекции.

Блокировка экспозиции. Часто после измерения экспозиции с помощью точечного замера кадр необходимо перекомпоновать. Чтобы после перекомпоновки экспозиция не сбилась (ведь аппарат измеряет экспозицию постоянно, пока мы не сделаем снимок), существует специальная кнопка блокировки экспозиции - AE-L (Automatic Exposure Lock). При нажатии на неё камера фиксирует текущее значение параметров экспозиции. Эта функция полезна не только при работе с точечным замером, но и тогда, когда нужно сделать несколько кадров с одинаковой экспозицией, не переходя при этом в ручной режим. Часто это необходимо при панорамной съёмке.

Кстати, когда вы держите кнопку спуска в положении полунажатия, замер экспозиции также блокируется. После того как вы дожмёте кнопку до конца и кадр будет сделан, замер экспозиции продолжится, что не всегда удобно (например, при панорамной съёмке).

Когда использовать точечный замер экспозиции? Прежде всего тогда, когда вы уверены, что справитесь с ним. Ведь для точных измерений придётся внимательно следить за тем, по какому объекту в кадре происходит замер экспозиции. Фотографы часто используют этот вид замера при съёмке пейзажей со сложным (закатным, рассветным) контрастным освещением. Также этот вид замера можно использовать в портретной съёмке, замеряя экспозицию точно по лицу модели.

Центровзвешенный экспозамер

Центровзвешенный тип замера - классический вид замера экспозиции, доставшийся современным аппаратам от самых первых плёночных зеркальных камер, имеющих встроенный экспонометр. Замер экспозиции в этом режиме осуществляется по большой области в центре кадра, в круге большого диаметра. При этом участок, расположенный непосредственно в самом центре кадра, имеет больший приоритет (больший «вес») при анализе полученных данных. Сегодня данный вид замера немножко устарел на фоне, во-первых, интеллектуального и простого в использовании матричного замера и, во-вторых, точного и гибкого в настройке точечного замера.