Експозиція і тональний діапазон
У сьогоднішній статті ми спробуємо вникнути в деякі теоретичні аспекти, що стосуються динамічного і тонального діапазону, зрозуміти, що означають ці поняття, і як ми можемо застосувати їх в нашій роботі. Ця сутичка стане дійсно важливим етапом в розумінні принципів роботи вашої камери і того, як максимально ефектно представити певну сцену.
Що таке тональний діапазон?
Широкий діапазон тонів, як кольорового, так і чорно-білого зображення, надзвичайно важливий. У цифровій фотографії він обмежений динамічним діапазоном сенсора і його здатністю фіксувати досить широкий розкид відтінків, який буде вважатися відповідним для цілей певної фотографії.
Фактори, які впливають на тональний діапазон, включають відбивну здатність об'єкта і освітлення. Об'єкт з високою відбивною здатністю укупі з сильним освітленням призводить до великого розкиду тонів зображення, що часом виходить за рамки можливостей сенсора.
Кількість і якість світла, жорсткість або м'якість, також відповідають за тональний діапазон сцени. Також спеціальні ефектні фільтри типу поляризаційних підсилюють насиченість кольорів і розширюють тональний діапазон. Розсіювачі й схоже обладнання, яке контролює освітлення, знижують контраст і звужують тональний діапазон.
Глибина біта, яка використовується при кодуванні зображення, надає ефект на тональний діапазон зображення. 8 біт дають 256 дискретних рівнів інформації, що є мінімальним числом для відтворення візуально безперервних тонів, в той час як 16 біт дають 65,536 дискретних рівнів інформації (більше про це тут).
Як обговорювалося в попередньому пості. знаменитий американський пейзажний фотограф Ансель Адамс розробив так звану зонну систему. Зонна система може застосовуватися для отримання коректної експозиції в різних обставинах незалежно від їх складності.
Добре знання зонної системи, як і значний досвід в її застосуванні, дозволять вам точно підлаштовувати ваші результати вгору і вниз по тональної шкалою, а також успішно скорочувати або розширювати займаний на цій шкалі діапазон в залежності від ваших технічних або творчих цілей.
Пре-візуалізація як перший крок
Правда полягає в тому, що людський зір має приголомшливу здатність сканувати сцену і фокусуватися на цікавих частинах, ігноруючи буденне. Камера і об'єктив не можуть зробити те ж саме інтуїтивно, а повинні бути спрямовані так, щоб, врешті-решт, зафіксувати те зображення, яке ми хочемо отримати.
Зорова система людини також дуже складно реагує на світло, на те, як він падає на різні ділянки сцени і як він змінюється з часом. Наприклад, людина як і раніше буде розпізнавати чистий аркуш паперу як білий, незалежно від того, чи буде він освітлений належним чином або лежати в тіні.
Людське око також швидко адаптується до різниці між областями з дуже контрастним освітленням, такими як надзвичайно яскраві світлі ділянки і найглибші тіні, або коли світло поступово змінює свої властивості, інтенсивність або положення, як під час сходу і заходу сонця. Це те, чого камера просто не може зробити.
Для того щоб отримати задовільний відтворення поточної сцени, вам потрібно візуалізувати її ще до експонування або прийняття технічних рішень. Вам потрібно тримати зображення в голові, щоб розуміти, як буде в підсумку виглядати вид перед вами.
Вам також потрібно навчитися ігнорувати те, що вам говорять ваші очі, і мислити поняттями сенсора вашої камери і враховувати його можливості. Вам необхідно думати про те, як світло падає на сцену, як його властивості зміняться з часом, чи дозволять ці зміни найкращим чином досягти вашої мети, якщо ви почекаєте трохи або повернетеся пізніше, і чи можете ви перекомпонувати ваш кадр так, щоб найкращим чином підкреслити ваші наміри.
Це відкриє двері нескінченним творчим можливостям. Коли ви визначите, чого ви хочете і як ви можете цього добитися, решта - лише справа техніки.
Наприклад, давайте уявимо, що ви знімаєте біляву модель, одягнену в чорне плаття. Спочатку ви починаєте розглядати два екстремуми сценарію: найтемнішу частину вашої сцени, і найяскравішу частину.
На перший погляд, чорне плаття моделі може виглядати як сама темна область, так що ви поспішіть розташувати її в зоні III (що означає -2 кроку експозиції). Але якщо ви придивіться уважніше, ви можете знайти область глибоких тіней, яка становить тон, більш темний, ніж чорне плаття.
В даному випадку, плаття буде представлено як темний відтінок сірого, але не настільки темний, як зона в тінях вашої сцени. Якби ви цього не помітили, ви б, ймовірно, отримали урізану деталізацію в тінях вашого фінального зображення.
Таким же чином, ви можете прийняти очевидно білий колір за найяскравішу частину сцени, але після уважного розгляду ви, можливо, виявите, що існують більш яскраві області, де-небудь на металевих, сильно відбивають поверхнях. Таким чином, білий буде дуже світлим відтінком сірого, але не таким світлим, як металева поверхня.
Цифрова фотографія дійсно полегшує процес візуалізації, в порівнянні з плівковою. Раніше фотографи, такі як Ансель Адамс, носили з собою камеру Polaroid, щоб отримати деяке уявлення про те, як буде виглядати сцена в кадрі з певними настройками.
Звичайно, Polaroid міг дати лише приблизну оцінку, ідентичну підсумкового відбитку на папері, але він все ж спрощував завдання. Таким же чином LCD дисплеї на задній стороні камер можуть допомогти вам оцінити, до якого результату призведуть передбачувані настройки.
Зображення, яке ви бачите на LCD дисплеї, це лише інтерпретація камерою кадру (яка може дуже сильно відрізнятися від того, що ви отримаєте в результаті), але це вам допоможе.
Більшість камер також попереджає вас про потенційних Пересвет, так що ви можете використовувати цю інформацію для вибору кращої експозиції. Або, як альтернатива, ви можете вивчити гістограму, яка показує, як розподіляються тони, і діапазон, яку він обіймав ними на шкалі.
тональний діапазон
У фотографії поняття тонального діапазону відноситься до розкиду значень середніх тонів за шкалою між найяснішої і найтемнішої точками зображення. Чим ширше діапазон, тим вище контраст і тим більше напівтонів буде присутній в зображенні. Зображення з вузьким тональним діапазоном покриває обмежену область між найсвітлішим і самим темним значенням, отже, в основному складається з напівтонів і, відповідно, має менший контраст.
Гістограма дає нам дійсно гарне уявлення про тональному діапазоні зображення за шкалою від 0 до 255. Біла точка (крайня праворуч за шкалою) має значення 255, і вона абсолютно біла, а чорна точка (крайня зліва за шкалою) має значення 0, вона абсолютно чорна , в той час як точки між абсолютно чорної і абсолютно білою складають середні тони.
Якщо тональна градація між сусідніми середніми тонами м'яка, без відсутніх проміжних значень, сортування тонів буде безперервною, і ви отримаєте зображення з плавними переходами, де яскравість збільшується послідовно і безперервно від одного значення до наступного.
Однак якщо на гістограмі між послідовними значеннями середніх тонів є порожні місця, це призведе до видимих стрибків відтінків, в кольоровому градієнті кольору будуть розбиті на блоки одного кольору, і м'який вид правильної градації буде порушений.
динамічний діапазон
Динамічний діапазон - це різниця в світі між найяскравішим і темним значенням, яке може зафіксувати камера. Людське око може розрізняти 24 кроку в різниці освітлення, з урахуванням розширення і звуження зіниці в результаті зміни рівнів освітленості від світел до тіней.
Важливо відзначити, що розмір сенсора впливає на динамічний діапазон цифрової камери. Тому іноді краще мати більший сенсор з меншим дозволом, ніж маленький сенсор з високою роздільною здатністю.
Тепер, якщо сцена занадто яскрава, тоді кількість фотонів, яке фотосайти повинні будуть вловити в темних областях, маленьке, так що вони будуть здатні зібрати їх все. Однак в світлих областях буде більше фотонів, ніж фотосайти потрібно буде сприйняти. Чим менше фотосайт за розміром, тим швидше він насичується.
Тобто це б'є по світлим точкам, і переосвітлення ви отримаєте набагато швидше, ніж це сталося б з фотосайти більшого розміру, який забезпечує вашій камері більш широкий динамічний діапазон. Інше рішення полягає в вимірі по світлим ділянкам - ми отримаємо чудові деталі в світлі, але тоді в тінях деталей не буде взагалі, і вони вийдуть занадто темними.
Звуження і розширення динамічного діапазону
Якщо ви не збираєтеся займатися HDR-фотографією, інший шлях роботи з незадовільним і невідповідним доступним динамічним діапазоном полягає в ручній зміні реального динамічного діапазону сцени для відповідності вашим потребам.
Один із способів звуження доступного динамічного діапазону сцени - використання світла, що заповнює. Замість того, щоб знімати на більш довгих витримках і в результаті отримувати переосвітлення в найяскравіших областях сцени, ви можете використовувати заповнює освітлення (стрибає або рефлектор) для зниження контрасту між темними і світлими зонами, а, отже, динамічний діапазон звузиться так, що ваш сенсор зможе його сприйняти.
З іншого боку, приклад розширення доступного динамічного діапазону - використання спеціальних ефектних фільтрів, таких як, наприклад, поляризаційні фільтри, які, як ми згадували раніше, збагачують кольору і розширюють тональний діапазон, отже, в результаті ви отримуєте версію вашої сцени з великим динамічним діапазоном .
висновок
Найзначніший фактор при зйомці будь-якого кадру - підібрати експозицію, яка найкращим чином підійде до тієї чи іншої ситуації і підкреслить ваші наміри і той ефект, до якого ви прагнете.
З цим пов'язаний ряд технічних питань, таких як динамічний діапазон сцени і сенсора, ключові частини і пріоритети вашої сцени, заміри і т.д. Але справжня суть будь-якого кадру знаходиться за межами всього цього. Ви не зможете вловити її, поки не освоїте повністю технічні моменти, але справжній фотограф використовує весь цей технічний жаргон і переробляє за допомогою свого бачення і творчості.
Ймовірно, правильно буде сказати, що для кожної ситуації є одне виконання, яке більшість людей сприйме як коректне. Але, правда в тому, що обмеження себе тим, що коректно, а що ні, ризиковано, оскільки це буде гальмувати вас на шляху до того, до чого ви, як справжній фотограф і особистість, дійсно прагнете - до самовираження і творчості.