Экспонометрия
Экспонометрия
Зрение — одно из важных чувств, благодаря которым мы воспринимаем окружающий нас мир. И одно из непременных условий силы и тонкости этого восприятия — это наличие света. Свет, падая на объект съемки, выявляет его форму и фактуру поверхности. Отражаясь от поверхности объекта, свет меняет свои характеристики, сообщая нам такие визуальные параметры, как его цвет и тон. Отраженный от объекта свет воспринимается сетчаткой наших глаз, а дальше зрительная информация поступает в мозг. Точно так же и в фотографии: свет — самая главная составляющая. Огромное количество информации, которое несут в себе параметры окружающего нас света — его направление, интенсивность, цветовые характеристики отпечатывается на пленке в виде изображения. Но для того чтобы превратить эту информацию, в изображение, нужно световой поток правильно воспринять. В этом деле сетчатка глаза и пленка (или матрица цифрового фотоаппарата) выполняют аналогичные роли. Но на этом сходство заканчивается.
Природа, создавая зрение человека, потрудилась на славу. Наши глаза удивительно легко приспосабливаются к любому уровню освещенности, к любому соотношению его спектральных составляющих. Поэтому нам не нужно постоянно таскать с собой набор темных и цветных очков для “подгонки” чувствительности глаза к параметрам действующего освещения. Больше того, мы даже обычно и не задумываемся над параметрами света, окружающего нас — наше зрение адаптируется практически к любому свету, не теряя способности выделять даже незначительную разницу в яркости или окраске различных предметов. Фотопленка и матрица цифровой камеры не обладают такой гибкостью, как человеческое зрение. Они не настолько сложны, не умеют адаптироваться к меняющимся световым условиям, не умеют выделять из всей информации, которую несет свет, лишь ту, что будет полезна в восприятии окружающего мира. Все это приводит к некоторому парадоксу — зрение человека оперирует относительными величинами (светлее-темнее), а фотопленка и матрица реагируют на величины абсолютные. Но ведь от фотографии мы хотим получить впечатление, близкое к тому, что мы видим глазами, а не просто фиксацию абсолютных уровней яркости объекта съемки.
С другой стороны, приспособляемость нашего зрения к меняющимся условиям освещенности не дает нам возможности ПЗС-матрицы: для определения абсолютного уровня яркости объекта, чтобы экспонировать матрицу в соответствии с ее характеристиками, наше зрение не подходит.
Поэтому точное измерение характеристик света — одна из ключевых задач в фотографии. На заре фотографии фотографы, не имея точного инструмента для измерения мощности света, вынуждены были использовать многократные пробы, набирая и оттачивая опыт эмпирической оценки на глаз яркости и цветовых характеристик света.
Этот опыт со временем трансформировался в табличные и дисковые экспонометры, которые позволяли с большей или меньшей точностью оценить параметры света, исходя из множества учитываемых таблицей факторов — начиная от географического местоположения, времени и характера облачности в момент съемки и заканчивая визуальными характеристиками объекта съемки. Но таблицы, не зря получившие очень широкое распространение среди фотографов в первой половине XX века, хоть и не давали сделать серьезную ошибку при выборе параметров экспонирования пленки, но также не давали полной уверенности в правильности оценки уровня освещенности. Все-таки здесь вычисление этой величины по косвенным признакам далеко не так точно и надежно, как прямое измерение. Настоящую революцию в фототехнике произвело появление электронного экспонометра. С этого момента уже можно было говорить о точном измерении света, о точном экспонировании пленки. Конечно, первые модели экспонометров были велики, не слишком удобны и обладали малой чувствительностью. Но ведь главное — это начало. В дальнейшем экспонометры становились меньше в размерах, точнее, чувствительнее, удобнее в использовании. Однако носить с собой одновременно аппарат и экспонометр не всегда удобно. Тем более что размеры электронных компонентов, входящих в состав экспонометра, уже могли помещаться внутри корпуса фотоаппарата. Таким образом, постепенно экспонометр — верный помощник фотографа — перестал быть отдельным прибором и интегрировался в конструкцию фотоаппарата. И сейчас фотоаппарат, не оснащенный встроенным экспонометром, трудно себе представить. Оно и понятно, ведь иметь все время под рукой столь необходимую в процессе фотосъемки вещь как экспонометр — весьма удобно. Часто встроенный в аппарат экспонометр настолько сильно “врастает” в конструкцию аппарата, что становится уже достаточно сложно (а порой — даже невозможно!) разделить, например, экспонометр и схемы управления затвором и диафрагмой. Развитие и совершенствование встроенных в фотоаппараты экспонометров прошло длинный и сложный путь, чтобы подойти к нынешнему высокому уровню. Громоздкие, малочувствительные и ненадежные системы с фотоприемником в виде селенового фотоэлемента сменились более точными, компактными и долговечными экспонометрами на CDS-фоторезисторах. Чуть позднее благодаря замене фоторезистора на кремниевый фотодиод значительно повысились быстродействие, чувствительность и точность встроенных экспонометров, а переход к измерению света по системе TTL (Throw The Lens — через объектив), когда датчик экспонометра располагается внутри аппарата (за объективом), позволил наилучшим образом согласовать поле измерения экспонометра с полем зрения объектива, и, в то же время, автоматически учитывая влияние всех надетых на объектив насадок и светофильтров, избавил фотографа от сложных расчетов при съемке в крупном масштабе. TTL-замер упростил работу и в том случае, когда светосила объектива — величина непостоянная, как например в случае объективов с переменным фокусным расстоянием (zoom-объективов). Встроенные экспонометрические системы аппаратов стали еще более совершенными: в фотоаппарате появился встроенный микропроцессор. Благодаря этому появилась возможность разбить все поле кадра на отдельные зоны, снабженные каждая своим датчиком, а результаты измерений по отдельным зонам предоставить “осмысливать” программе, управляющей процессом экспонирования. Первым аппаратом с такой системой эконометрии стал Nikon FA. Совершенствование систем много зонного измерения экспозиции продолжается и сейчас. Возрастает мощность встроенного в фотоаппарат микрокомпьютера, увеличивается объем памяти, где хранятся наиболее часто встречающиеся варианты распределения яркости по кадру. Увеличивается количество зон, на которые разбита площадь кадра, например существует 35-зонный замер аппаратов Canon EOS3 и Canon EOS300. Еще больше поражает воображение 1005-зонный экспонометр фотоаппарата Nikon F5, позволяющий регистрировать не только распределение яркости по площади кадра, но и анализировать это распределение с учетом цвета объектов, попадающих в кадр. И теперь встроенный экспонометр многих современных фотоаппаратов представляет собой сложнейшую систему, которая позволяет даже при работе в полностью автоматическом режиме получать достаточно высокий процент правильно экспонированных кадров. Экспонометры могут отличаться по сложности и точности, но все они основаны на измерении освещенности фотоэлементом, преобразующим свет в электрический ток. Замерив освещенность, прибор показывает необходимые выдержку и диафрагму в зависимости от светочувствительности используемого фотоматериала (ПЗС-матрицы).
Зрение — одно из важных чувств, благодаря которым мы воспринимаем окружающий нас мир. И одно из непременных условий силы и тонкости этого восприятия — это наличие света. Свет, падая на объект съемки, выявляет его форму и фактуру поверхности. Отражаясь от поверхности объекта, свет меняет свои характеристики, сообщая нам такие визуальные параметры, как его цвет и тон. Отраженный от объекта свет воспринимается сетчаткой наших глаз, а дальше зрительная информация поступает в мозг. Точно так же и в фотографии: свет — самая главная составляющая. Огромное количество информации, которое несут в себе параметры окружающего нас света — его направление, интенсивность, цветовые характеристики отпечатывается на пленке в виде изображения. Но для того чтобы превратить эту информацию, в изображение, нужно световой поток правильно воспринять. В этом деле сетчатка глаза и пленка (или матрица цифрового фотоаппарата) выполняют аналогичные роли. Но на этом сходство заканчивается.
Природа, создавая зрение человека, потрудилась на славу. Наши глаза удивительно легко приспосабливаются к любому уровню освещенности, к любому соотношению его спектральных составляющих. Поэтому нам не нужно постоянно таскать с собой набор темных и цветных очков для “подгонки” чувствительности глаза к параметрам действующего освещения. Больше того, мы даже обычно и не задумываемся над параметрами света, окружающего нас — наше зрение адаптируется практически к любому свету, не теряя способности выделять даже незначительную разницу в яркости или окраске различных предметов. Фотопленка и матрица цифровой камеры не обладают такой гибкостью, как человеческое зрение. Они не настолько сложны, не умеют адаптироваться к меняющимся световым условиям, не умеют выделять из всей информации, которую несет свет, лишь ту, что будет полезна в восприятии окружающего мира. Все это приводит к некоторому парадоксу — зрение человека оперирует относительными величинами (светлее-темнее), а фотопленка и матрица реагируют на величины абсолютные. Но ведь от фотографии мы хотим получить впечатление, близкое к тому, что мы видим глазами, а не просто фиксацию абсолютных уровней яркости объекта съемки.
С другой стороны, приспособляемость нашего зрения к меняющимся условиям освещенности не дает нам возможности ПЗС-матрицы: для определения абсолютного уровня яркости объекта, чтобы экспонировать матрицу в соответствии с ее характеристиками, наше зрение не подходит.
Поэтому точное измерение характеристик света — одна из ключевых задач в фотографии. На заре фотографии фотографы, не имея точного инструмента для измерения мощности света, вынуждены были использовать многократные пробы, набирая и оттачивая опыт эмпирической оценки на глаз яркости и цветовых характеристик света.
Этот опыт со временем трансформировался в табличные и дисковые экспонометры, которые позволяли с большей или меньшей точностью оценить параметры света, исходя из множества учитываемых таблицей факторов — начиная от географического местоположения, времени и характера облачности в момент съемки и заканчивая визуальными характеристиками объекта съемки. Но таблицы, не зря получившие очень широкое распространение среди фотографов в первой половине XX века, хоть и не давали сделать серьезную ошибку при выборе параметров экспонирования пленки, но также не давали полной уверенности в правильности оценки уровня освещенности. Все-таки здесь вычисление этой величины по косвенным признакам далеко не так точно и надежно, как прямое измерение. Настоящую революцию в фототехнике произвело появление электронного экспонометра. С этого момента уже можно было говорить о точном измерении света, о точном экспонировании пленки. Конечно, первые модели экспонометров были велики, не слишком удобны и обладали малой чувствительностью. Но ведь главное — это начало. В дальнейшем экспонометры становились меньше в размерах, точнее, чувствительнее, удобнее в использовании. Однако носить с собой одновременно аппарат и экспонометр не всегда удобно. Тем более что размеры электронных компонентов, входящих в состав экспонометра, уже могли помещаться внутри корпуса фотоаппарата. Таким образом, постепенно экспонометр — верный помощник фотографа — перестал быть отдельным прибором и интегрировался в конструкцию фотоаппарата. И сейчас фотоаппарат, не оснащенный встроенным экспонометром, трудно себе представить. Оно и понятно, ведь иметь все время под рукой столь необходимую в процессе фотосъемки вещь как экспонометр — весьма удобно. Часто встроенный в аппарат экспонометр настолько сильно “врастает” в конструкцию аппарата, что становится уже достаточно сложно (а порой — даже невозможно!) разделить, например, экспонометр и схемы управления затвором и диафрагмой. Развитие и совершенствование встроенных в фотоаппараты экспонометров прошло длинный и сложный путь, чтобы подойти к нынешнему высокому уровню. Громоздкие, малочувствительные и ненадежные системы с фотоприемником в виде селенового фотоэлемента сменились более точными, компактными и долговечными экспонометрами на CDS-фоторезисторах. Чуть позднее благодаря замене фоторезистора на кремниевый фотодиод значительно повысились быстродействие, чувствительность и точность встроенных экспонометров, а переход к измерению света по системе TTL (Throw The Lens — через объектив), когда датчик экспонометра располагается внутри аппарата (за объективом), позволил наилучшим образом согласовать поле измерения экспонометра с полем зрения объектива, и, в то же время, автоматически учитывая влияние всех надетых на объектив насадок и светофильтров, избавил фотографа от сложных расчетов при съемке в крупном масштабе. TTL-замер упростил работу и в том случае, когда светосила объектива — величина непостоянная, как например в случае объективов с переменным фокусным расстоянием (zoom-объективов). Встроенные экспонометрические системы аппаратов стали еще более совершенными: в фотоаппарате появился встроенный микропроцессор. Благодаря этому появилась возможность разбить все поле кадра на отдельные зоны, снабженные каждая своим датчиком, а результаты измерений по отдельным зонам предоставить “осмысливать” программе, управляющей процессом экспонирования. Первым аппаратом с такой системой эконометрии стал Nikon FA. Совершенствование систем много зонного измерения экспозиции продолжается и сейчас. Возрастает мощность встроенного в фотоаппарат микрокомпьютера, увеличивается объем памяти, где хранятся наиболее часто встречающиеся варианты распределения яркости по кадру. Увеличивается количество зон, на которые разбита площадь кадра, например существует 35-зонный замер аппаратов Canon EOS3 и Canon EOS300. Еще больше поражает воображение 1005-зонный экспонометр фотоаппарата Nikon F5, позволяющий регистрировать не только распределение яркости по площади кадра, но и анализировать это распределение с учетом цвета объектов, попадающих в кадр. И теперь встроенный экспонометр многих современных фотоаппаратов представляет собой сложнейшую систему, которая позволяет даже при работе в полностью автоматическом режиме получать достаточно высокий процент правильно экспонированных кадров. Экспонометры могут отличаться по сложности и точности, но все они основаны на измерении освещенности фотоэлементом, преобразующим свет в электрический ток. Замерив освещенность, прибор показывает необходимые выдержку и диафрагму в зависимости от светочувствительности используемого фотоматериала (ПЗС-матрицы).
