Фотография для чайников - диафрагма, выдержка, светочувствительность

Диафрагма - специальный механизм, регулирующий размер отверстия в объективе. Диафрагма работает подобно зрачку человеческого глаза. Ведь когда мы выходим на свет - зрачок заметно сужается, пропуская меньше света. Когда находимся в темноте - зрачок расширяется, чтобы в глаз попадало как можно больше света. 

С диафрагмой - все то же самое. Когда освещение плохое - диафрагму, как правило, необходимо открывать, чтобы в объектив попадало как можно больше света. Когда же съемка ведется на ярком свету - диафрагма закрывается. 

Выглядит это как-то так. 

Величина диафрагмы измеряется в дробных значениях, показывающих отношение диаметра входного отверстия объектива к фокусному расстоянию. Значения диафрагмы обычно записываются вот так: F/2.8, F/5.6, F/11, ну или вот так: F 2.8, F 5.6, F 11. 

С величиной диафрагмы напрямую связана величина глубины резкости. И правило очень простое: чем больше объектив закрывается диафрагмой, тем больше глубина резкости (ее часто пишут как ГРИП - глубина резко изображаемого пространства). 

На минимальной диафрагме глубина резкости очень небольшая, и этот эффект используется для создания портретов или для выделения какого-то объекта в кадре (не обязательно, кстати, находящегося на переднем плане). 

Вот, например, диафрагма полностью открыта, резкость наведена на центральный бокал, а остальные бокалы и фон получились нерезкими, создавая нужный эффект. 

Еще один пример резкого объекта на переднем плане и размытого фона. 

Этот прием также активно используется при создании художественных портретов: резкость наводится на глаза, предметы сзади получаются не в фокусе и создают нужный эффект. 

Вот здесь использовалась диафрагма F 5, чтобы получились резкими и солдат, и мальчик, а фон при этом размылся. 

При съемке архитектуры, пейзажей, многоплановых композиций (например, людей, находящихся на различных расстояниях от фотографа) необходимо использовать большие значения диафрагмы, например F 5.6 - F 16, чтобы получить нужную глубину резкости. 

Вот, например, многоплановое фото из Монсерата, где использовалась диафрагма F 8 для получения нужной глубины резкости. 

Следует иметь в виду, что ГРИП (при любой диафрагме) тем меньше, чем ближе к камере объект наведения фокуса. То есть если объект совсем рядом с объективом, то даже при больших значениях диафрагмы ГРИП будет маленькой. А если фокус наводится на мелкий объект, то даже при полностью открытой диафрагме ГРИП будет довольно большая. 

На некоторых объективах (особенно старых) нанесена маркировка, которая очень наглядно показывает ГРИП при использовании тех или иных значений диафрагмы. 

Вот у этого объектива, например, при диафрагме F 22 ГРИП будет примерно от 0,8 метра до бесконечности. А при диафрагме 11 - от 1,5 метра до бесконечности. 

От структуры диафрагмы (количества лепестков) зависит вид размытия на заднем плане - фотографы это размытие называют непроизносимым словом бокэ.  

Вот фото, которое я сделал на Nikon DF с объективом 50 мм / 1.8. 

С диафрагмированием объектива надо помнить, что "много хорошо - тоже нехорошо". В том смысле, что сильно закрытая диафрагма хотя и дает бОльшую глубину резкости, но в силу различных оптических законов она может ухудшить качество снимка, поэтому лучше всего использовать значения диафрагмы в диапазоне от 5.6 до 16, не больше. 

Следующий параметр, который очень важен для получения нужного результата, - это выдержка. 

Выдержка - интервал времени, на который открывается затвор фотоаппарата, чтобы изображение через объектив попало на матрицу камеры. 

В старые времена, когда фотографии делались на светочувствительные пластины, величина выдержки, на которую фотограф открывал крышку объектива (затворов тогда еще не было), составляла десятки минут, а то и час. 

В современных камерах выдержка обычно составляет десятые, сотые и даже тысячные доли секунды, что позволяет получать качественные снимки без использования штатива. Чем больше закрывается диафрагма, тем больше должна быть выдержка. И наоборот - чем больше открывается диафрагма, тем меньше должна быть выдержка. 

При съемке с рук выдержка не должна превышать 1/80 секунды - в противном случае вполне возможно смазывание кадра из-за дрожания рук. Также максимальная выдержка с рук зависит от фокусного расстояния объектива и обычно рассчитывается как единица, деленная на фокусное расстояние. То есть для длиннофокусного объектива в 200 мм выдержка должна быть не больше 1/200. (Ну и тут работают еще несколько факторов: вес камеры, амплитуда дрожания рук и так далее.)

Если у камеры или объектива есть стабилизатор, то без смазывания можно снимать и на более длинных выдержках - 1/60, 1/30 и больше. 

Смазывание изображения может применяться как специальный прием, особенно при ночных съемках: неподвижно стоящие объекты будут резкими, а проезжающие мимо машины с их фарами будут смазываться, создавая интересный эффект. 

Если фотоаппарат или объект съемки перемещается (съемка из поезда, съемка спортивных соревнований), то выдержка должна быть очень маленькой (короткой), причем тем меньше, чем быстрее движется объект. 

На этом кадре выдержка была установлена в 1/800, чтобы не смазывались фигуры дельфинов. 

Если выдержка подобрана неправильно, то фото может быть испорчено - как на нижеприведенном примере, где 1/30 - слишком длинная выдержка для движения в кадре. 

Если освещение плохое и даже на полностью открытой диафрагме приходится делать длинную выдержку - вот тут надо использовать штатив (разумеется, это касается только статичных сцен). 

Вот этот кадр сделан с выдержкой в 3 секунды со штатива. 

И последний важнейший при фотографировании параметр - светочувствительность матрицы. Измеряется светочувствительность в единицах ISO. 

Вот стандартные значения ISO для различных фотокамер:

100, 200, 400, 800, 1600, 3200.

Изредка встречается ISO 50, ну и также используются различные высокие ISO - 6400, 12800, 24000, вплоть до ISO 102400, хотя на таких высоких ISO могут снимать только очень дорогие камеры.

В пленочных фотоапаратах светочувствительность зависела от самой пленки и для конкретной пленки являлась единицей постоянной - под чувствительность пленки фотограф и подбирал соотношение выдержки и диафрагмы, используя для этого специальное устройство под названием экспонометр, ну или просто соответствующие таблицы.

Для цифровых камер чисто физически увеличение значения светочувствительности означает усиление сигнала, получаемого с каждого пиксела матрицы.

При увеличении сигнала увеличиваются помехи - посторонние сигналы, не относящиеся к объекту съемки. В результате на конечном кадре появляется так называемый "шум" - артефакты в виде точек.

Вот фото, сделанное на смартфон, - при этом установлена светочувствительность ISO 2000. Даже по уменьшенному изображению видно, какие сильные там "шумы", помехи.

Ну и вот вырезанный из полного кадра кусочек в масштабе 1:1. "Шум" просто ужасный. Но оно и неудивительно. 

Величина максимального рабочего ISO зависит от физического размера матрицы фотокамеры и от размеров пикселов этой матрицы.

О размерах матриц мы подробно говорили в этой статье, так что понимание в данном вопросе у вас уже должно быть.

Так вот, для малюсеньких матриц смартфонов, как правило, картинка начинает "шуметь" уже на ISO 400-800. То же касается обычных цифровых "мыльниц", где матрица ненамного больше.

У хороших беззеркалок и любительских зеркалок с матрицами с кропом 1,5-2,7 вполне приличные результаты получаются на ISO 3200 и даже ISO 6400 (для кропа 1,5).

Полноматричные (Full Frame) камеры обычно дают хорошее качество на ISO до 12800.

Вот фото, сделанное на камеру с Full Frame (Nikon DF) с ISO 12800. 

Cпециализированные камеры вроде Sony Alpha A7S, где матрица FullFrame содержит 12 миллионов крупных пикселов, вроде бы позволяют снимать на ISO 25600, ISO 51200 и даже ISO 102400, но там одна камера без объектива стоит порядка ста тысяч рублей.

Все три параметра - диафрагма, выдержка, ISO - взаимосвязаны между собой. Чтобы получить хорошее качество изображения, ISO желательно делать как можно меньше (будет меньше "шумов"). Однако в плохих условиях освещения даже при полностью открытой диафрагме на маленьких ISO придется использовать очень длинные выдержки, которые приведут к смазыванию изображения при съемке с рук.

В результате вам приходится уменьшать выдержку до приемлемых величин, но при этом увеличивать ISO. Если ISO увеличено до приемлемого максимума, а снимок все равно получается очень темный (многие современные аппараты имеют режим Live View, который вам на экране покажет фотографию так, как она должна получиться при съемке) - тут приходится либо увеличивать ISO, рискуя получить заметный "шум" на фото, либо увеличивать выдержку и снимать с упора или со штатива.

В принципе нелегкую задачу выставления этих трех параметров может решать автоматика фотоаппарата, чем обычно и пользуются начинающие фотографы.

Кроме того, во всех фотоаппаратах есть специальные предустановленные режимы: пейзаж, портрет, спорт и так далее. И для этих режимов программа фотоаппарата выставляет параметры именно так, как мы обсуждали выше: для портрета диафрагму открывает, для пейзажа диафрагму закрывает, для спорта - прежде всего уменьшает выдержку.

Однако автоматические режимы подходят только для самых простых типовых сюжетов. Как только вы выходите за рамки бездумного щелканья на кнопку спуска затвора и у вас появляются сюжетные фотографии - вот тут уже нельзя полагаться на автоматику и вам придется контролировать параметры диафрагмы, выдержки и ISO, выставляемые при съемке.

Пример. Вы фотографируете играющих детей. Начинающие фотографы выставляют для этого режим "Портрет" и получают нерезкие и смазанные кадры. Дети ведь активно двигаются, так что их нужно снимать с короткими выдержками, как спортивные сюжеты.

Еще пример. Вы делаете групповой портрет: несколько человек сидят в первом ряду, остальные стоят во втором ряду. Можно тут выставлять режим "портрет" и открывать полностью диафрагму? Нет, нельзя, потому что глубина резкости будет очень маленькая и у вас резкими получатся лица только одного ряда. В данном случае диафрагму нужно ставить не менее чем на 5.6 - чтобы получить нужную глубину резкости. И это несмотря на то, что вы, по сути, снимаете портрет, хотя и коллективный. 

Ну и, например, пейзажная съемка. Вы ведете съемку старинного замка, находящегося на противоположном берегу пруда. В кадре на передний план слева и справа попадают камыши, растущие в пруду. Если как следует диафрагмировать объектив, как это обычно делается при съемке пейзажа, камыши на переднем плане станут достаточно резкими и будут отвлекать внимание от замка вдали. Если же диафрагму открыть, как при съемке портретов, то камыши на переднем плане будут размытыми, нерезкими и внимание при просмотре фотографии будет фокусироваться на замке вдали, что нам и нужно.

Так что, как видите, далеко не во всех сюжетах автоматика фотоаппарата выставит то, что вам нужно. Она нормально работает только на примитивных сюжетах. 

Чаще всего фотограф вручную выставляет тот параметр, который для данного сюжета наиболее важен, а остальные параметры позволяет выставить камере. У всех фотоаппаратов есть такие режимы: приоритет диафрагмы, когда диафрагма выставляется вручную, а остальные параметры подбираются; приоритет выдержки, когда выдержка выставляется вручную. Ну и значение ISO фотограф при необходимости может выставлять вручную. 

Я обычно снимаю на приоритете диафрагмы (A), при этом еще и часто вручную выставляю значение ISO. Также можно снимать в режиме программного автомата (P), при необходимости вручную выставляя нужные параметры (тот же ISO) и контролируя соотношение диафрагмы и выдержки (в режиме P эту пару можно менять в ту или иную стороны).