"Ekstremalna ekspozycja" - fragmenty

Autor: Marcin Grabowiecki

18 Czerwiec 2011
Artykuł na: 23-28 minut
Prezentujemy fragmenty publikacji "Ekstremalna ekspozycja". Sprawdź co kryje się za bezpiecznymi granicami podręcznikowych reguł fotografii - zachęcają wydawcy książki autorstwa Davida Nightingale'a.

Ekspozycja

Ogólnie rzecz biorąc, kwestia ekspozycji jest bardzo prosta - chodzi o to, by matryca aparatu została oświetlona odpowiednią ilością światła. Można to osiągnąć na kilka różnych sposobów, które omówię za chwilę, lecz tymczasem chciałbym opowiedzieć o tym, dlaczego zrozumienie tego procesu jest takie istotne.

Pod wieloma względami działanie matrycy aparatu można porównać do zmysłu wzroku człowieka. Matryca stanowi odpowiednik siatkówki oka, której pręciki i czopki mają za zadanie zbieranie padających na nie fotonów (co można obrazowo porównać do gromadzenia deszczówki w wiadrze). W obydwu przypadkach otrzymany sygnał jest przesyłany do dalszego przetworzenia - przez procesor w aparacie bądź ośrodek wzroku w mózgu - w wyniku którego powstaje gotowy obraz.

Pomijając kwestię elektroniki stosowanej w aparatach, obydwa te mechanizmy dzieli istotna różnica: otóż, zmysł wzroku płynnie dostosowuje się do zmieniającej się jasności otoczenia, podczas gdy czułość matrycy pozostaje stała w trakcie całej ekspozycji. To do nas należy zatem takie ustawienie parametrów aparatu, by do matrycy trafiła odpowiednia ilość światła, zapewniająca poprawne odwzorowanie danej sceny. Jeśli fotonów będzie zbyt mało, zdjęcie wyjdzie za ciemne; jeżeli zbyt dużo - fotografia okaże się za jasna.

Co gorsza, możliwości absorpcyjne każdego elementu matrycy są ograniczone, a po przekroczeniu progowego nasycenia, sygnał emitowany przez taki element nie ulega dalszym zmianom. Niezależnie od tego, czy intensywność padającego nań światła będzie znacznie, czy tylko trochę większa od progowej, odpowiadający temu elementowi piksel będzie biały. Innymi słowy, wiadro o pojemności dziesięciu litrów może pomieścić najwyżej dziesięć litrów deszczówki, niezależnie od tego, jak długo będzie padał deszcz po napełnieniu się wiadra. Na szczęście ekspozycję można łatwo oszacować na podstawie histogramu wyświetlanego na ekranie LCD aparatu tuż po wykonaniu zdjęcia.

Zrozumieć histogram

Histogram, zarówno ten wyświetlany przez aparat, jak i ten w programie do edycji obrazu, to najdokładniejszy wskaźnik ekspozycji zdjęcia. Informuje o wzajemnych zależnościach między obszarami cieni (po lewej stronie), półcieni (pośrodku) i świateł (po prawej stronie).

Poprawnie naświetlone zdjęcie zazwyczaj cechuje się dość zrównoważonym rozkładem wartości tonalnych w obrębie całego spektrum, podczas gdy histogram niedoświetlonych fotografii wyraźnie "ciąży" w lewa stronę. Jeżeli wykres raptownie urywa się na lewej krawędzi diagramu, to znaczy, że najciemniejsze fragmenty zdjęcia nie zawierają żadnych czytelnych detali, a zatem są całkowicie czarne.

W przypadku prześwietlonych zdjęć jest odwrotnie: jeśli histogram raptownie urywa się po prawej stronie, to znaczy, że matryca została oświetlona większą ilością światła, niż jest w stanie zaabsorbować, wskutek czego znaczna część zdjęcia jest idealnie biała.

Canon EOS 5D, obiektyw 70-200 mm, ogniskowa 20 mm, 1/3200 s, f/5.6, 100 ISO.

Ultrakrótki czas ekspozycji "zatrzymał" ruch fal. To tylko jedna z wielu możliwych kombinacji parametrów ekspozycji - równie dobrze można byłoby zastosować dłuższy czas naświetlania i otworzyć przysłonę nieco szerzej. Ogólna jasność zdjęcia pozostałaby niezmieniona, lecz atmosfera i stylistyka fotografii byłyby zupełnie inne.

Wartość ekspozycji

Wartość ekspozycji, oznaczana najczęściej symbolem EV (od ang. exposure value), to pojęcie nierozerwalnie związane z ekspozycją jako taką. Wartość ekspozycji informuje o intensywności światła w kontekście danego ujęcia. EV równa 0 oznacza ilość światła niezbędną do poprawnego naświetlenia arkusza testowego w neutralnym, szarym kolorze (taki arkusz, zadrukowany 18% odcieniem szarości stanowi standardowy wzorzec pomiaru ekspozycji), przy czasie naświetlania równym 1 s, przysłonie f/1 i czułości 100 ISO. Wszystkie pozostałe poziomy EV są pochodną wartości wzorcowej, począwszy od -6 EV (rozgwieżdżone, nocne niebo) do +20 EV (jaskrawe odblaski światła).

Zmiana EV o jeden poziom oznacza podwojenie ilości światła lub zmniejszenie jej o połowę, a zatem 2 EV oznacza dwukrotnie jaśniejszą ekspozycję niż 1 EV i w połowie tak jasną jak 3 EV. W praktyce różnica jednego EV oznacza zmianę czasu naświetlania, przysłony lub wartości ISO o jedną pełną działkę. Na przykład bardzo jasny pejzaż z lekko zachmurzonym niebem odpowiada mniej więcej 13 EV i może być poprawnie naświetlony przy 1/125 s, f/8 i 100 ISO. Jeśli na niebie pojawiłoby się więcej chmur, a jasność spadła do 12 EV, to w celu skompensowania zaistniałej różnicy należałoby zwiększyć o jedną działkę czas ekspozycji (do 1/60 s), wartość przysłony (do f/5.6) lub czułość matrycy (do 200 ISO). Każda z tych zmian spowodowałyby pożądaną korektę jasności obrazu, lecz jednocześnie każda wywarłaby nieco inny wpływ na jego wygląd, o czym przekonasz się już za chwilę.

Mamy zatem dwa czynniki decydujące o doborze ekspozycji: pierwszym z nich jest wartość EV sceny, rozumiana jako intensywność odbitego od niej światła, drugim zaś - kombinacja przysłony, czasu i czułości matrycy, umożliwiająca odpowiednie oświetlenie przetwornika aparatu. Wymienione czynniki powinny się równoważyć (w tym sensie, że poprawna ekspozycja wymaga skorelowania wartości przysłony, czasu naświetlania i czułości), lecz już sposób tego zrównoważenia, czyli wartości poszczególnych parametrów, może być bardzo różny. Tę samą scenę można sfotografować przy dowolnej przysłonie (jeśli tylko da się do niej dobrać stosowną czułość i czas), różnych czasach ekspozycji (po dobraniu właściwej przysłony i czułości) bądź dowolnej wartości ISO (jeśli przysłona i czas zostaną dostosowane do danej czułości). W tym kontekście, każda scena- niezależnie od jej jasności - daje olbrzymie możliwości interpretacji, od "bezpiecznych" do "ekstremalnych". Tylko od umiejętności i doświadczenia fotografa zależy, w jaki sposób te możliwości zostaną wykorzystane.

Canon EOS 5D, obiektyw 50 mm, 1/160 s, f/16, 100 ISO. Jasna, słoneczna pogoda i ośnieżony krajobraz: 16 EV.
Hasselblad H3D, obiektyw 50 mm, 1 s, f/5, 50 ISO. Nocny, miejski pejzaż: -1 EV.

Sterowanie ekspozycją: przysłona

Przysłona to przegroda z okrągłym otworem w środku, znajdująca się we wnętrzu obiektywu. Średnicę tego otworu można zmieniać, regulując w ten sposób ilość światła docierającego do matrycy aparatu. Większy otwór przysłony przepuszcza większą ilość światła, zaś mniejszy - mniejszą; ot, cała filozofia. Komplikacje zaczynają się dopiero wówczas, gdy nieco dokładniej przyjrzeć się działaniu przysłony.

Liczba przysłony

Najpowszechniejszym sposobem określania wartości przysłony jest tzw. liczba (wartość) przysłony podawana w postaci f/2.8, f/8, f/16, itp. Większa liczba przysłony oznacza mniejszy otwór, co pozornie wydaje się sprzeczne, lecz staje się jasne, jeśli wziąć pod uwagę sposób obliczania tej wartości: jest to bowiem proporcja między ogniskową obiektywu a fizyczną średnicą otworu przysłony. Dla obiektywu o ogniskowej 50 mm, wyposażonego w przysłonę, której otwór mógłby osiągnąć średnicę 50 mm, maksymalna wartość przysłony wynosiłaby f/1 (50/50). Dla maksymalnej średnicy 25 mm, wartość przysłony wynosiłaby f/2 (50/25). Jeśli byłoby to 12,5 mm, to tak otwarta przysłona miałaby wartość f/4 (50/12,5), itd.

To nie koniec komplikacji: otwór przysłony o wartości f/2 w porównaniu z otworem przysłony f/1 ma nie 2x, lecz 4x mniejszą powierzchnię, gdyż zmniejszenie średnicy o połowę oznacza czterokrotny spadek wielkości otworu. Z tego względu przysłona o wartości f/1 przepuszcza cztery razy więcej światła niż przesłona f/2, a f/2 jest czterokrotnie "jaśniejsza" niż f/4.

Choć zakulisowa matematyka związana z wartością przysłony może być myląca, to nie musisz o niej pamiętać; najważniejsze, byś zdawał sobie sprawę, że każda kolejna "pełna" działka (f/2.8, f/4, f/5.6, itd.) oznacza dwukrotną zmianę ilości światła padającego na matrycę aparatu. W celu zachowania tej samej ekspozycji po otwarciu przysłony o jedną działkę (czyli dwukrotnie szerzej, na przykład z f/5.6 na f/4), czas naświetlania należy więc skrócić o połowę.

Canon EOS 1Ds Mk II, obiektyw 16-25 mm, ogniskowa 25 mm, 1/250 s, f/10, 100 ISO.

Po ustawieniu przysłony na f/10, łańcuch na pierwszym planie jest idealnie ostry, zaś budynki w tle wystarczająco wyraźne, by można było z łatwością je rozpoznać.

Głębia ostrości

Z technicznego punktu widzenia, zmiana średnicy otworu przysłony umożliwia regulowanie ilości światła padającego na matrycę aparatu, lecz nie tylko - decyduje ona także o głębi ostrości zdjęcia. Głębia ostrości oznacza pewien zakres odległości względem płaszczyzny ostrości (punktu ostrzenia), w obrębie którego sfotografowane obiekty będą wyraźnie widoczne. Przy dużym otworze przysłony, głębia ostrości jest niewielka i rośnie wraz z jego przymykaniem. Na przykład podczas fotografowania krajobrazów przysłonę najczęściej przymyka się do minimum, gdyż na takich zdjęciach zarówno pierwszy plan, jak i odległe tło powinny być ostre. Z kolei zdjęcia portretowe zazwyczaj robi się w taki sposób, by temat wyraźnie odcinał się od rozmytego tła - wówczas należy ustawić jak największy otwór przysłony, by głębia ostrości obejmowała tylko temat (lub niewiele więcej).

Dwa kolejne czynniki, które mają istotny wpływ na głębię ostrości, to odległość ostrzenia i ogniskowa. Im dalej od aparatu znajduje się miejsce, w którym ustawiłeś ostrość, tym większa będzie jej głębia. Na przykład w przypadku obiektywu o ogniskowej 50 mm w aparacie pełnoklatkowym, po ustawieniu ostrości na horyzoncie (na "nieskończoność"), przy przysłonie f/2.8, głębia ostrości będzie obejmowała wszystko, co znajduje się w odległości od 29 m od aparatu aż po horyzont. Jeśli jednak ustawisz ostrość na obiekcie znajdującym się 2 m od aparatu, to przy tej samej przysłonie głębia ostrości będzie rozciągała się zaledwie od 1,9 m do 2,1 m. Innymi słowy, zdjęcie o małej głębi ostrości łatwiej zrobić, wówczas gdy temat znajduje się blisko obiektywu.

Podobny wpływ na głębię ostrości ma ogniskowa: obiektywy szerokokątne cechują się o wiele większą głębią niż teleobiektywy. Na przykład przy odległości ostrzenia wynoszącej 10 m i przysłonie f/2.8, głębia ostrości obiektywu o ogniskowej 17 mm w aparacie pełnoklatkowym, będzie rozciągała się od 2,6 m do nieskończoności, lecz po zmianie szkła na teleobiektyw 200 mm (przy zachowaniu tej samej odległości ostrzenia i przysłony), zakres ostrości będzie sięgał od 9,8 m do 10,2 m.

Podgląd głębi ostrości

Patrząc przez wizjer cyfrowej lustrzanki, oglądasz obraz odpowiadający maksymalnie otwartej przysłonie założonego obiektywu. Takie rozwiązanie z jednej strony ułatwia ustawienie ostrości, gdyż przy szeroko otwartej przysłonie do aparatu wpada maksymalna ilość światła, lecz z drugiej - uniemożliwia oszacowanie głębi; z wyjątkiem sytuacji, gdy rzeczywiście zamierzasz zrobić zdjęcie przy największym otworze przysłony. Większość lustrzanek jest wyposażona w przycisk podglądu głębi ostrości, którego wciśnięcie powoduje przymknięcie przysłony do zadanej wartości. Teoretycznie ów przycisk pozwala łatwo ocenić głębię ostrości zdjęcia przy ustawionej, docelowej przysłonie. Problem polega na tym, że przy małym otworze przysłony do aparatu wpada niewielka ilość światła, toteż obraz widziany w wizjerze, choć wiarygodny pod względem głębi ostrości, będzie bardzo ciemny; szczególnie jeśli zamierzasz fotografować przy silnie przymkniętej przysłonie.

Canon EOS 5D, obiektyw 17-40 mm, ogniskowa 17 mm, 1/200 s, f/11, 100 ISO.

Zdjęcie zrobione obiektywem szerokokątnym przy przysłonie f/11 będzie cechowało się bardzo dużą głębią ostrości: zarówno pierwszy plan, jak i tło są ostre i wyraźne.

Canon EOS 5D Mk II, obiektyw 85 mm, 1/8000 s, f/1.2, 100 ISO.

Zastosowanie teleobiektywu w połączeniu z maksymalnie otwartą przysłoną sprawiło, że głębia ostrości tego zdjęcia jest wyjątkowo mała i ogranicza się do pojedynczego detalu.

Sterowanie ekspozycją: czas naświetlania

Choć działanie migawki jest bardziej skomplikowane od mechaniki przysłony, to jej główne zadanie jest podobne: służy ona do regulowania ilości światła padającego na matrycę aparatu. Lustrzanki cyfrowe wyposażone są w migawkę szczelinową, składającą się z dwóch ruchomych blaszek ("kurtyn"), które mogą być otwierane i zamykane w precyzyjnych odstępach czasu. Po naciśnięciu spustu migawki pierwsza kurtyna odsłania matrycę aparatu, a tuż za nią podąża druga, odcinająca dostęp światła. Przy bardzo krótkich czasach naświetlania (krótszych od 1/250 s), druga kurtyna zaczyna się przemieszczać przed ukończeniem ruchu pierwszej, wskutek czego światło padające na matrycę przepuszczane jest przez wąską, szybko przesuwającą się szczelinę; tym węższą, im krótszy jest czas ekspozycji.

Większość lustrzanek umożliwia regulowanie czasu naświetlania w zakresie od 30 s do 1/4000 lub 1/8000 s, co odpowiada znacznie szerszej skali ekspozycji (liczonej w EV) niż w przypadku regulacji otworu przysłony. Dla kreatywnego fotografa ważniejsza jest jednak zależność między czasem naświetlania a sposobem rejestrowania ruchu (analogicznie jak relacje między przysłoną a głębią ostrości). Odpowiednio krótki czas naświetlania "zamraża" poruszające się obiekty w kadrze, w ekstremalnych przypadkach umożliwia zaś rejestrowanie wydarzeń rozgrywających się zbyt szybko dla ludzkiego wzroku. Z kolei długi czas ekspozycji ułatwia zaakcentowanie dynamiki i pędu, przy czym może to być zarówno ruch fotografowanego obiektu, jak i samego aparatu. Podobnie jak ultrakrótkie migawki, długie ekspozycje przekraczają granice możliwości naszych oczu i pozwalają przeistaczać zwyczajne obiekty w niezwykłe tematy zdjęć. To właśnie tymi ekstremami będziemy w głównej mierze zajmować się w kolejnych rozdziałach.

Canon EOS 5D, obiektyw 70-200 mm, ogniskowa 105 mm, 1/800 s, f/5.6, 100 ISO.
Canon EOS 5D, obiektyw 24-70 mm, ogniskowa 48 mm, 1/4 s, f/8, 100 ISO.
Canon EOS 20D, obiektyw 17-40 mm, ogniskowa 17 mm, 30 s, f/11, 100 ISO.

Te trzy zdjęcia zostały zrobione przy bardzo różnych czasach naświetlania. Gwałtowna, wielka fala

Trzecim narzędziem do regulowania ekspozycji, dostępnym w arsenale fotografa cyfrowego, jest parametr ISO, który decyduje o czułości matrycy aparatu. Na przykład zwiększenie czułości przetwornika ze 100 na 200 ISO powoduje podwojenie podatności sensora na światło, podobnie jak zmiana z 200 na 400. Zmiana czułości umożliwia niekiedy ustawienie potrzebnej kombinacji przysłony i czasu ekspozycji czy fotografowanie z ręki przy słabym świetle. Co ważne, czułość matrycy można zmieniać dla każdego ujęcia z osobna.

Elastyczność związana z regulacją wartości ISO ma jednak swoją cenę. Zwiększanie czułości polega na "podbiciu" sygnału z matrycy, co niesie dwojakie skutki: z jednej strony zwiększa siłę prawidłowego sygnału (a więc czytelność obrazu), z drugiej zaś wzmacnia wszelkiego rodzaju zakłócenia; podobnie jak podkręcenie głośności radia sprawia, że w tle dają się słyszeć rozmaite trzaski i syczenie. W przypadku obrazu cyfrowego zakłócenia mają postać "szumu", który występuje pod dwiema postaciami: szumu chromatycznego, polegającego na przekłamaniach barw oraz szumu luminancji, czyli odstępstwach od prawidłowej jasności pikseli. Obydwa rodzaje szumu mają postać drobnych plamek (najbardziej widocznych w obszarze półcieni), a ich intensywność rośnie wraz ze zwiększaniem czułości przetwornika obrazu.

Małe matryce - w szczególności te w aparatach kompaktowych - generują większą ilość szumu, albowiem ich elementy składowe są zwykle znacznie mniejsze niż w profesjonalnych urządzeniach, przez co zbierają one mniejszą ilość światła. To zaś oznacza, że sygnał docierający z matrycy wymaga silniejszego wzmocnienia i kumuluje się z efektami zwiększenia czułości aparatu.

Nikon D40, obiektyw 18-55 mm, ogniskowa 35 mm, 1/125 s, f/4.8, 1600 ISO.

Jeśli robisz zdjęcia w pomieszczeniu, w którym nie wolno używać lamp błyskowych, ustawienie wysokiej wartości ISO bywa jedynym sposobem na sfotografowanie poruszających się obiektów bez rozmycia. Ceną za to jest zauważalny wzrost ilości szumu.

Nikon D60, obiektyw 18-70 mm, ogniskowa 18 mm, 1/4 s, f/3.5, 800 ISO.

Szum, który bez wątpienia jest wadą kolorowych zdjęć, rehabilituje się w fotografii czarno-białej, gdzie - w postaci tzw. ziarna - jest obecny od zarania fotografii. Szum może tworzyć specyficzną atmosferę i podkreślać zalety monochromatycznego zdjęcia.

Sterowanie ekspozycją: dodatkowe światło

Fotograf ma do dyspozycji trzy podstawowe sposoby regulowania ekspozycji, lecz w niektórych sytuacjach mogą one nie wystarczyć do przedstawienia sceny w oczekiwany sposób. Wyobraź sobie na przykład, że chciałbyś uzyskać dużą głębię ostrości przy dynamicznej, choć słabo oświetlonej scenie, lecz okazało się, iż po przymknięciu przysłony do pożądanej wartości czas ekspozycji potrzebny do prawidłowego naświetlenia kadru uległ nadmiernemu wydłużeniu, a zwiększenie czułości matrycy powoduje większą ilość szumów, niż byłbyś skłonny zaakceptować.

Ten pozornie nierozwiązywalny problem można jednak obejść poprzez doświetlenie sceny taką ilością światła, by ustawienie oczekiwanych wartości przysłony i czasu stało się możliwe bez potrzeby zwiększania czułości i ilości szumu. Najprostszy sposób polega na włączeniu wbudowanej lub podłączeniu zewnętrznej lampy błyskowej do aparatu, która uzupełni niedostatki zastanego oświetlenia.

Flesz przydaje się nie tylko wówczas, gdy światła jest zbyt mało, lecz także wtedy, kiedy jest ono zbyt silne, a przy tym nierównomiernie rozłożone w obrębie sceny. Dzieje się tak na przykład podczas fotografowania ocienionego obiektu na jasno oświetlonym tle, co często ma miejsce na ujęciach portretowych w plenerze. Ustawienie parametrów ekspozycji pod kątem jasnych fragmentów sceny sprawi, że temat zdjęcia będzie zbyt ciemny, zaś dobranie ich pod kątem tematu spowoduje prześwietlenie tła. Rozwiązanie polega na zrównoważeniu jasności ocienionych i jasnych fragmentów sceny przy użyciu flesza bądź stworzeniu ciekawego efektu "przyćmienia" naturalnego światła mocnym błyskiem lampy.

Błysk wypełniający może być użyty także w celu przyciągnięcia uwagi odbiorcy do określonego fragmentu sceny; nie tylko w przypadku portretów, lecz na przykład do zaakcentowania pierwszego planu na zdjęciu krajobrazowym, wyrównania jasności nieba i obiektów w pobliżu aparatu, itp. Do kreatywnego wykorzystania flesza i rozwiązywania za jego pomocą pewnych problemów fotograficznych będę jeszcze niejednokrotnie wracał w dalszej części książki.

Canon EOS 20D, obiektyw 17-40 mm, ogniskowa 17 mm, 1/30 s, f/5.6, 100 ISO

Większość ludzi nie myśli o możliwościach wykorzystania flesza w przypadku zdjęć krajobrazowych, choć czasem daje on całkiem ciekawe efekty - tak jak tutaj; dzięki błyskowi lampy na falach na pierwszym planie pojawiły się ładne odblaski światła.

David Nightingale

Ekstremalna ekspozycja. Sprawdź, co kryje się za bezpiecznymi granicami podręcznikowych reguł fotografii
Cena detaliczna: 49,90zł
Ilość stron: 144
Format: 235x210
Oprawa: miękka

Skopiuj link
Słowa kluczowe:
Komentarze
Więcej w kategorii: Poradniki
Zostań władcą światła - jak przygotować i przeprowadzić udaną sesję portretową
Zostań władcą światła - jak przygotować i przeprowadzić udaną sesję portretową
O kuchnię zawodowej pracy i praktyczne porady zapytaliśmy doświadczonego fotografa Piotra Wernera. Publikujemy obszerne fragmenty jego bestsellerowego e-booka dla...
26
Jak dbać o akumulatory? Poradnik użytkownika
Jak dbać o akumulatory? Poradnik użytkownika
Chcesz wiedzieć jak wydłużyć żywotność akumulatora i sprawić, by w każdej sytuacji zapewniał wydajną i wygodną pracę ze sprzętem? Z tego poradnika dowiesz się, jak zapewnić optymalne...
10
Jak fotografować górskie kaskady i wodospady
Jak fotografować górskie kaskady i wodospady
Nie ważne czy są one głównym tematem, czy mniejszym elementem wizualnym w szerszej scenie. Zobacz, jak zamknąć w kadrze wartko płynące potoki, by ożywić zdjęcia górskich krajobrazów.
22
Powiązane artykuły