В гонке за мегапикселями в камерах мобильных телефонов, компании семимильными шагами приближаются к показателям, к которым производители цифровых фотоаппаратов шли годами. Таким образом, получается, что сегодня можно купить дорогой телефон, или дешевую цифромыльницу с одинаковым количеством пикселей. Камеры сегодняшних телефонов пестрят все большим количеством настроек, число которых стремится к перечню полноценных мыльниц. И не за горами, наверное, тот камерофон, в котором помимо прочих режимов, будет еще и режим полностью ручных настроек. Возможно, нас ожидают и гораздо большие сюрпризы, ведь еще несколько лет назад камер в телефонах и в помине не было, так что все в этом мире возможно. Вопрос о качестве фотографий в случае с фотоаппаратом и камерофоном оставим для исследования в следующем нашем материале, а вот схожие моменты в настройках фотоаппаратов и камер телефонов - это как раз тема нашего сегодняшнего материала. Итак, баланас белого, экспозиция, диафрагма, выдержка, ГРИП и ISO -  главные герои данного материала.

Баланс белого

То, каким мы получим снимок в цифровом варианте, зависит от многих факторов, но в основном, самых значительных не так уж и много. Один из них - баланс белого цвета. Дело в том, что человеческий глаз видит белый цвет одинаково, независимо от окружающего освещения за счет «постобработки», совершаемой мозгом в процессе восприятия. То же происходит и с остальными цветами - красный, синий, желтый и пр. для нас выглядят одинаково в независимости от освещения, за исключением оттенков, конечно же, и именно поэтому за эталон проще брать так называемую «точку белого». Во всех цифровых фотоаппаратах и камерофонах есть возможность устанавливать ББ, однако зачастую автоматического баланса оказывается вполне достаточно.

На фото приведено несколько вариантов баланса белого при одном и том же освещении - флуоресцентные лампы.

 ББ «авто»                                                ББ «тень»

ББ «лампа накаливания»                          ББ «флуоресцентная лампа»

Как видим, автоматический и флуоресцентный баланс белого, в данном случае, дали практически идентичную картинку.

Если же речь идет о полноценном фотоаппарате, то здесь все немного сложнее. Бывают ситуации, в которых предустановленные режимы баланса белого не способны корректно справиться с поставленной задачей (к примеру, при смешанном освещении). И если вам необходимо, чтоб получившиеся цвета максимально соответствовать тому, какими вы их видите, то лучше всего воспользоваться ручной настройкой баланса белого. Процедура настройки заключается в том, что вы устанавливаете ББ в режим ручной настройки и делаете снимок объекта (или части объекта) цвет которого максимально приближен к белому. Потом в меню аппарата в соответствующем пункте выбираете этот снимок, на основе которого устройство делает свои «выводы» о том, как при данном освещении выглядит «белый» и при обработке следующего снимка вносит необходимые коррективы.

Снимок до замера ББ                               Снимок после замера ББ

Но иногда «неправильно выставленный» ББ может даже приукрасить фотографию и придать ей что-то вроде тонирования, если такой функции в фотоаппарате нет. Напрмер, в пасмурную погоду автоматический ББ превращает фотки в «унылое сами знаете что», в то время как ББ «солнечно» придаст им симпатичный холодный оттенок.

ББ «авто»                                                  ББ «солнечно»

Экспозиция

Следующий важный, и даже, наверное, самый важный фактор - это экспозиция. Грубо говоря, от правильно выставленных параметров экспозиции зависит то, насколько темным, или светлым получится снимок. Под экспозицией подразумевается количество света, попадающего на матрицу с определенной светочувствительностью. Количество света, в свою очередь, зависит от двух основополагающих параметров:

- размера относительного отверстия (диафрагмы), и, следовательно, мощности светового потока

- длительности экспонирования, т.е. длительности выдержки затвора.

При определенном освещении каждому значению диафрагмы соответствует оптимальное значение выдержки. Для получения одного и того же результата, в плане освещенности объектов, можно использовать разные значения основных показателей. Приведем два фото примера:

Как видим, по степени освещенности снимки абсолютно одинаковы. Разница в процессе фотографирования заключалась в том, что в первом варианте относительное отверстие было больше (открыто), и понадобилось меньше времени (1\15 сек.), чтоб снимок оказался достаточно проэкспонирован. Во втором варианте относительно отверстие было меньше, поэтому для достаточного попадания света на матрицу потребовалось больше времени (1\8 сек.). Тем не менее, результат идентичен. Однако разница в этих двух снимках все же есть, хоть на первый взгляд и она и не заметна, и заключается эта разница в глубине резкости, о которой мы поговорим чуть позднее. 

Выдержка

Для начала, разберемся с тем, что представляет собой «выдержка». Длительность экспонирования (выдержка) - это интервал времени, в течение которого затвор камеры остается открытым, в результате чего на матрицу воздействует свет. Чтоб обойтись без лишних церемоний, принято говорить «выдержка длинная» и «выдержка короткая». Грубо говоря - короткие выдержки предназначены для съемки в солнечную погоду и для съемки быстро движущихся объектов. А длинные выдержки применяются в основном при съемке видов ночного города и ночных пейзажей. Не стоит путать с «ночными портретами». Для ночных портретов применяется в основном вспышка, в результате чего, как правило, получается перепуганный фотографируемый с эффектом красных глаз, на фоне собственной тени (это при условии, что вспышка достаточно мощная). Хотя можно и экспериментировать, например,  снимать ночной портрет в режиме ночного пейзажа. Тогда получается размазанный портретируемый на фоне, допустим, красивого закатного неба.

Диафрагма

Перейдем к самому сложному составляющему экспозиции. Диафрагма - это механизм в объективе фотокамеры, регулирующий относительное отверстие, от размера которого зависит, сколько света попадет на пленку\матрицу. Это, в свою очередь, влияет на то, насколько светлым или темным получится снимок. Однако, как мы уже выяснили, этот фактор можно регулировать с помощью выдержки затвора, что в основном и делается. Но диафрагма влияет на еще один очень важный момент, о котором мы уже упоминали - на глубину резкости, подробней о которой мы поговорим в следующем пункте. А пока, еще немного о диафрагме. Для ее обозначения применяется так называемое диафрагменное число (F)- величина, обратная относительному отверстию. Это значит, что чем больше вы закрываете диафрагму, тем большим числом обозначается размер относительного отверстия. И наоборот - чем больше вы открываете диафрагму, тем меньшим числом характеризуется относительное отверстие.

То есть, 3,5 - это более открытая диафрагма, чем 4,5, к примеру. А когда на объективе, или в его названии вы видите обозначение f / 3,5-5,6 - это значит, что максимальное значение диафрагмы у этого объектива равняется f 3,5 в широкоугольном положении и 5,6 - при зуммировании. Ниже приведены две фотографии, сделанные при одинаковом освещении и при одном и том же показании светочувствительности и  выдержки. Первая картинка светлее, потому что здесь f=2,8. На втором снимке f=8, и как результат на матрицу попало меньше света, и картинка получилась немного темнее.

диафрагма 2,8, выдержка 1\25 сек.           диафрагма 8, выдержка 1\25 сек. 

Однако не только освещенность композиции претерпела изменений в связи с уменьшением относительного отверстия (закрытием диафрагмы). Как результат, на второй фотографии увеличилась и зона резко изображаемого пространства, так называемая глубина резкости, или ГРИП. Однако гораздо лучше разница будет видна из другого примера, который мы приведем после подробного объяснения сути термина «глубина резкости».

Глубина Резкости

ГРИП - глубина резко изображаемого пространства - это расстояние между ближней и дальней границами резко изображаемого пространства, центр которого находится в точке фокусировки. Глубина резкости напрямую зависит от величины диафрагмы в момент съемки, дальности расположения объекта и фокусного расстояния объектива. Тема это достаточно сложная и многогранная. Существую даже специальные калькуляторы для просчета необходимой глубины резкости. Однако есть несколько аксиом, следуя которым, при наличии приблизительного представления о расстоянии до объекта(тов), навскидку можно определить необходимую диафрагму для получения подходящей глубины резкости в фото. Первая аксиома: чем больше диафрагма - тем меньше глубина резкости, и наоборот - чем меньше диафрагма - тем больше деталей попадет в зону резко изображаемого пространства. 

Вторая аксиома заключается в том, что чем дальше расположен объект съемки, тем больше глубина резкости. На следующем снимке показание диафрагмы такое же, как и на предыдущем (f=2.8), тем не менее, объекты, расположенные дальше от точки фокусировки получились менее размытыми.

Светочувствительность

Светочувствительность (ISO), в контексте цифровой фотографии - это менее важный фактор, поскольку ее значение пользователь может изменять по желанию и по вкусу. В отличие от пленочной фотографии, когда фотолюбитель вынужден быть отщелкать некоторое количество кадров пленки с определенной чувствительностью, чтоб не засветить уже имеющиеся кадры, и только после этого мог заменить пленку на более, или менее светочувствительную.

В химии светочувствительность - это способность вещества или материала изменять свои химические или физические свойства под действием света. Светочувствительность фотоматериала - это способность фотографического материала образовывать изображение под действием света. ISO - величина, характеризующая чувствительность пленки\матрицы к свету. Поскольку мы говорим в основном о цифровой фотографии, то о светочувствительности мы будем говорить в отношении к матрице. Чем выше светочувствительность сенсора - тем меньше света необходимо для экспонирования (фотографирования). Это очень выручает при съемке без вспышки в условиях недостаточной освещенности. Однако с повышением светочувствительности сенсора (с повышением ISO), на фотографиях проявляется большее количество шумов. На снимке шумы выглядят как хаотически распределенные цветные пятна.

На фото ниже приведен фрагмен левого «зрачка» этого существа, сфотографированного с разными значениями ISO:

ISO=100                                             ISO=1600

Матрица - небольшой сенсор, покрытый датчиками - то есть пикселями, которые преобразовывают свет в электрический сигнал. Как мы уже упоминали в предыдущем материале, чем больше физический размер датчика, тем больше площадь, способная поглотить свет и тем, соответственно, ниже уровень шума на снимке. Особенно сильно шумы проявляют себя в зонах с недостаточной освещенностью - в теневых участках. Если внимательно рассмотреть одну, вполне нормальную по качеству фотографию, сделанную при нормальном освещении и на низком уровне ISO, то можно заметить что в ее темных областях есть шум.

На этой фотографии приведено три варианта фрагмента уха уже упомянутого нами существа. Все три фото были сделаны при оптимальных вариантах экспозиции с различными ISO.

 ISO=100                           ISO=400                         ISO=1600

Есть и второй момент в проявлении шумов на фото. Во время работы датчик имеет свойство нагреваться, что также влияет на уровень шумов в фото. Именно поэтому фотографии, сделанные на длинных выдержках непременно сопровождаются шумами. Чем длиннее выдержка, тем, в результате, на фото больше шумов.

Эта фотография - классический пример фото на длинной выдержке и сделана она при ISO 100. Однако ниже приведен 100% кроп выделенного фрагмента:

Итак, думаю, что основные моменты мы обсудили. В дальнейших публикациях мы намерены копать глубже, поскольку надеемся, что подобные материалы будут Вам полезны, или как минимум - интересны. Ждем Ваших комментариев, пожеланий, вопросов, или, на худой конец, замечаний. И да пребудет с Вами светосила :)