Фото параметры: выдержка, диафрагма, ГРИП, светочувствительность / Хабр

выдержка, диафрагма, ГРИП, светочувствительность / Хабр

Введение

Часто люди приобретают цифровые зеркальные камеры в погоне за качеством снимков, но при этом не имеют представления о технических моментах съемки. В основном это касается тех, кто до зеркалки держал в руках исключительно компактные фотоаппараты и пользовался автоматическими режимами (которые, к слову, весьма продвинутые в современных камерах).

В результате у кого-то возникает разочарование в камере и фотографии в целом, а другие проявляют терпение и пытаются освоить премудрости фотографии, чтобы раскрыть весь потенциал камеры с полноценным (или почти полноценным) сенсором.

Изначально я планировал написать одну статью, но по ходу дела понял, что объем получается слишком большой и решил разбить ее на несколько частей. В этой главе рассмотрю такие понятия как выдержка, диафрагма, ГРИП и светочувствительность, как эти параметры влияют на результат съемки. На очереди статья про типы и параметры объективов, работу со вспышками и советы по съемке в различных условиях.

Экспозиция

Экспозиция — это величина засветки светочувствительного сенсора. Она формируется двумя параметрами — выдержкой и диафрагмой, — которые еще называют «экспопарой». Экспозиция должна быть такой величины, чтобы обеспечить необходимое количество света для формирования изображения на сенсоре с заданной светочувствительностью (которая обозначается ISO, например, ISO 100, ISO 800 и т.д.).

Чем больше значение светочувствительности матрицы, тем меньше должна быть экспозиция. В автоматических и полуавтоматических режимах работы, фотокамера производит вычисление экспозиции при помощи специального датчика и других параметров системы.

Для передачи всей световой картины сцены, необходимо, чтобы динамический диапазон (минимальная воспринимаемая яркость и максимальная) сенсора был больше диапазона снимаемой сцены. Если это невозможно, экспозицию выбирают исходя из того, чтобы правильно проработать самую важную часть кадра.

Рис. 1. Слева направо: недоэкспонирование, нормальная экспозиция, переэкспонирование

Выдержка

Выдержка — это время, на которое открывается затвор фотоаппарата для засветки сенсора. Затвор в полноценном его виде имеется не во всех аппаратах, в большинстве компактов и разного рода мобильниках его роль выполняет электроника — так называемый «электронный затвор», выдержка в этом случае определяется временем между обнулением матрицы и считыванием с нее информации. Бывают еще гибридные затворы.

Самый распространенный вид затвора — шторно-щелевой, в нем перемещаются две шторки. Во взведенном состоянии сенсор перекрыт первой шторкой. При спуске затвора, эта шторка открывает путь световому потоку. По окончании необходимого времени, просвет закрывается второй шторкой. Начиная с определенной выдержки, быстродействия затвора перестает хватать и засветка кадра начинает производиться щелью, образованной двумя шторками. Чем короче выдержка, тем меньше щель.

Эта особенность порождает две проблемы: искажение быстро движущихся объектов и проблемы при работе со вспышкой.

Поскольку на коротких выдержках экспонирование (засветка) сенсора происходит неравномерно, выдержка при работе со вспышкой может достигать только той величины, при которой происходит полное открытие площади кадра в момент съемки. Эта величина называется выдержкой синхронизации со вспышкой. В принципе, возможна работа и на более короткой выдержке, при этом вспышка формирует серию световых импульсов, но мощность ее падает.

Диафрагма

Вообще говоря, диафрагма не является обязательным элементом фотоаппарата, поэтому в совсем простых мыльницах и мобильных телефонах она просто-напросто отсутствует. Эспопара в них — вовсе и не пара; она формируется одним единственным параметром — выдержкой электронного затвора.

Диафрагма в прямом понимании — это перегородка, ее значение обратно пропорционально количеству пропускаемого света и обозначается в виде дроби 1/k, где k — стандартные коэффициенты. На практике обычно указывают только знаменатель дроби. Например, если на объективе с относительным отверстием 2.8 мы установим диафрагму f/2.8, то это будет означать, что диафрагма на данном объективе будет полностью открыта и не будет участвовать в съемке.

Казалось бы, если оба этих параметра отвечают за одно и то же — количество света, попадающего на матрицу, — нельзя ли использовать один? Можно! Но диафрагма влияет на еще один очень важный параметр: глубину резко изображаемого пространства (или просто ГРИП).

Рис. 2. Работа диафрагмы

ГРИП

Давайте попробуем разобраться, на что влияет увеличение или уменьшение диафрагмы кроме количества пропускаемого света. Чем больше значение диафрагмы (меньше физическое отверстие), тем больше глубина резкости, то есть область точной фокусировки вокруг снимаемого объекта.

При открытой диафрагме происходит размытие заднего фона — этот эффект наиболее полезен в съемке портретов, чтобы акцентировать внимание на лице. С прикрытой же диафрагмой снимают пейзажи, в которых требуется резко отобразить всю площадь кадра.

Я не буду вдаваться в технические детали, приводить графики и формулы, достаточно запомнить несколько условий, влияющих на величину ГРИП:

1. Диафрагма. Чем больше ее значение (меньше физическое отверстие), тем больше ГРИП.
2. Фокусное расстояние объектива. Чем больше фокусное расстояние, тем меньше ГРИП.
3. Расстояние до объекта съемки. Чем ближе объект, тем меньше ГРИП.

Рис. 3. Диафрагма 2, выдержка 800

Рис. 4. Диафрагма 4, выдержка 200

Рис. 5. Диафрагма 8, выдержка 50

По картинкам ясно видно, что на открытой диафрагме глубина резкости меньше, чем на прикрытой. Еще обратите внимание на то, что для того чтобы значение экспозиции оставалось неизменным, приходится менять и второй параметр экспопары — выдержку (при изменении диафрагмы на два стопа, выдержка меняется в 4 раза).

КРОП-фактор

На хабре есть хорошая статья про кроп-фактор и то, как он влияет на ГРИП, рекомендую прочитать.

Вкратце, величина КРОП-фактора означает во сколько раз площадь сенсора меньше стандартного 35-мм кадра.

Именно из-за маленького размера сенсора, у компактных цифровые фотоаппаратов добиться малой ГРИП практически невозможно, разве что при макросъемке. Поэтому фотографии с мыльниц выглядят менее объемными, особенно портреты. При этом на пейзажах порой разницу увидеть невозможно.

Светочувствительность и шумы

Пожалуй, самый горячо обсуждаемый в фотографических кругах вопрос — это шумы матрицы. Сенсор цифровой камеры состоит из множества маленьких датчиков — пикселей. Они преобразуют количество попадающего на них света в электрический сигнал.

Светочувствительность матрицы фотоаппарата можно рассматривать как коэффициент усиления этого электрического сигнала. Поскольку усилению подвергается не только полезный сигнал, но и собственный шум матрицы, увеличение чувствительности матрицы приводит к повышению уровня шумов. Шумы наиболее заметны на темных участках кадра из-за меньшего отношения сигнал/шум слабо освещенных пикселей.

На практике, всегда надо стремиться снимать при наименьшей возможной чувствительности из основного диапазона аппарата. Она будет ограничена освещенностью сцены и максимально возможной длительностью выдержки.

Чем больше площадь каждого отдельного пикселя, тем большее количество света попадает на него за единицу времени, физику не обманешь. Поэтому я не устаю объяснять людям, что они не правы, когда основным критерием выбора фотоаппарата является разрешение сенсора. На деле, увеличение разрешения матрицы при неизменном ее физическом размере скорее вредно! Это не более чем маркетинговый ход производителей фототехники.

Все современные цифровые фотоаппараты производят некоторую обработку изображения перед тем, как оно дойдет до пользователя, в том числе подавление шумов. При разумном использовании этой возможности, результат действительно становится лучше, но в условиях гонки мегапикселей, подобная обработка начинает вносить негативные последствия в результат съемки, что проявляется в «замыливании» картинки, отсутствии достаточной резкости и детализации.

Самый низкий уровень шумов на сегодняшний день обеспечивают камеры с полноразмерным сенсором (35 мм и более), и происходит это именно из-за большой площади пикселя.

Примеры использования выдержки для разных сюжетов

Рассмотрим несколько характерных случаев, при которых используются различные выдержки.

Рис. 6. Короткие выдержки применяются для съемки динамичных сцен, они позволяют как бы «заморозить» движение

Рис. 7. Длинные выдержки, наоборот, «размазывают» движение, что порой позволяет достигнуть интересного результата

В общем случае, если сюжет банален и не требует особых условий, при съемке с рук надо стараться, чтобы выдержка не была длиннее, чем 1/f (фокусное расстояние объектива). Например, для объектива 50 мм надо стараться использовать выдержки короче 1/50 с.

Многие современные объективы (и даже некоторые тушки) оснащаются стабилизаторами изображения, но мне, к сожалению, не приходилось их использовать, поэтому сказать насколько они эффективны не могу. Теоретически, данная возможность позволяет снимать на более длинных выдержках без появления характерного смаза изображения (в народе «шевеленка»).

Рис. 8. Смаз изображения при длинной выдержке

Продолжение следует…

Поиск по параметрам — Картинки. Справка

1. Свежие
2. Размер изображения
3. Обои на рабочий стол
4. Ориентация
5. Тип изображения
6. Преобладающий цвет
7. Формат файла
8. Поиск на сайте
9. Товары

Для более точного поиска воспользуйтесь фильтрами под поисковой строкой: нажмите значок слева под строкой поиска.

По умолчанию сервис ищет картинки без ограничений по давности публикации и в результатах поиска маркирует отметками времени только те картинки, которые были загружены не больше месяца назад.

Чтобы найти только свежие картинки (добавленные за последнюю неделю) — выберите соответствующий параметр, тогда в результатах поиска будут показаны картинки, на которых будет указано, сколько часов или дней назад они были загружены:

1. Введите запрос и нажмите кнопку Найти.

2. Выберите фильтр Свежие.

Если свежие картинки по вашему запросу не появились, сервис предложит посмотреть их в других поисковых системах.

По умолчанию сервис ищет картинки любого размера. Чтобы найти картинки определенного размера:

1. Введите запрос и нажмите кнопку Найти.

2. Установите значение фильтра Размер:

   • Большие — картинки размером свыше 1024 × 768 пикселей.
   • Средние — картинки размером от 400 × 300 до 1024 × 768 пикселей.
   • Маленькие — картинки размером менее 400 × 300 пикселей.

В результатах поиска на картинках появятся метки с размерами изображений.

Вы также можете задать размер вручную, для этого введите нужные значения и нажмите ОК.

Обои — это картинки, которые можно поместить на рабочий стол компьютера. Размеры обоев соответствуют стандартным разрешениям экрана компьютера: от 800 × 600 до 2048 × 1536 пикселей.

Чтобы искать только обои:

1. Введите запрос и нажмите кнопку Найти.

2. Выберите фильтр Обои.

Определите желаемые пропорции картинки — горизонтальные, вертикальные или квадратные:

1. Введите запрос и нажмите кнопку Найти.

2. Установите значение фильтра Ориентация.

Чтобы найти изображения определенного типа:

1. Введите запрос и нажмите кнопку Найти.

2. Установите значение фильтра Тип:

   • Фото — фотографии или другие изображения, похожие на фотографии. Используйте этот фильтр, если хотите исключить из результатов поиска схемы, карты и другую графику.
   • С белым фоном — изображения объектов на однородном белом фоне.
   • Рисунки и чертежи — графические изображения объектов. Выберите этот тип картинок, если вам необходимо найти рисованные картинки, эскизы, схемы, раскраски.
   • Лица — изображения лиц крупным планом.
   • Демотиваторы — изображения в стиле демотиватора.

Фильтры типа и цвета работают на основе алгоритмов компьютерного зрения. Содержание каждой картинки анализируется специальными алгоритмами, определяющими его характеристики.

Если вы хотите найти объект или фон определенного оттенка, выберите параметр преобладающего цвета в фильтре Цвет. Для удобства поиска все разнообразие оттенков сгруппировано по девяти основным цветам. Также можно искать только цветные или только черно-белые картинки.

Для поиска картинок определенного графического формата выберите нужный параметр в фильтре Файл: JPEG, PNG или GIF. По умолчанию сервис ищет картинки любого формата.

Чтобы искать картинки, размещенные на конкретном сайте, выберите фильтр На сайте и укажите адрес нужного сайта в открывшемся окне.

Используйте этот режим, чтобы найти нужные вам товары. Под изображением каждого товара будут цена и сайт магазина, в котором его можно приобрести.

Написать в службу поддержки

Простой способ помочь студентам понять диафрагму,…

В последнее время, когда анонсируется каждый новый смартфон или камера, разработчики описывают их характеристики, и время от времени появляются такие слова, как диафрагма, выдержка и ISO. . Проще говоря, апертура — это отверстие, через которое проходит свет. ISO — это светочувствительность, а выдержка — это время, необходимое датчику, чтобы «увидеть» снимаемый объект.

Эта статья улучшит понимание учащимися терминов выдержки диафрагмы и ISO, а также того, как их применять для получения лучших фотографий. Точно так же, как хорошее эссе является основой идеального обучения, диафрагма, ISO и выдержка являются «столпами» замечательной фотографии.

Photo Luca Florio Выдержка, 2018

Любовный треугольник фотографии

Эти три основных параметра известны как экспозиционный треугольник. Каждый из них оказывает большое влияние на качество изображения. Они влияют не только на экспозицию (яркость изображения). Между тремя параметрами должен присутствовать строгий баланс. Нельзя отделить ни одну из них от других.

Камера должна уметь передавать важный момент, точно перенаправлять свет и правильно распознавать края объектов. Это общие обязанности диафрагмы, ISO и скорости затвора. Давайте окунемся в нашу шпаргалку по фотографии и запомним каждый параметр отдельно.

Фотография Люка Хейфилда — Nikkor 50mm f/1.8 AI, сделанная прямиком из 70-х годов

ISO

ISO — это отношение чувствительности матрицы сенсора к свету. Когда фотографы использовали пленки с разным ISO, изменить этот параметр было невозможно. Современные цифровые камеры позволяют управлять чувствительностью матрицы. Фотограф регулирует световую активность и облегчает работу матрице. Качество остается на высшем уровне.

Теоретически, чем меньше параметр ISO, тем меньше спеклов, которые необходимо удалить во время постобработки. Когда программа удаляет лишние пиксели, она получает информацию от соседних пикселей, другими словами, действует на основе догадок. Меньше догадок означает более высокое качество фотографии.

Нет смысла использовать очень низкие значения ISO, так как выдержка и диафрагма не будут им соответствовать должным образом. Чем выше ISO, тем выше чувствительность матрицы к свету. Можно делать фотографии с менее интенсивным освещением.

Профессионал должен запомнить три вещи:
● Меньше ISO означает меньшую чувствительность матрицы и наоборот.
● Чем выше чувствительность, тем больше спеклов. Чем ниже ISO, тем меньше крапинок и наоборот.
● Если невозможно увеличить диафрагму или уменьшить скорость затвора, увеличьте ISO, чтобы фотографии не были размытыми.

Photo Reynermedia

Скорость затвора (экспозиция)

Этот параметр указывает время, в течение которого затвор остается открытым при съемке фото или видео. Когда он открыт, свет падает на основную матрицу. Именно поэтому может не хватать света при высокой выдержке. И, как следствие, мы получаем пониженную экспозицию. Меньшая выдержка означает более высокую экспозицию, которая напрямую влияет на яркость фотографии.

● Когда затвор открыт, матрица собирает все данные об объектах сцены. Если объект движется, фотография кажется размытой. Поэтому в большинстве случаев быстрый затвор дает более четкие фотографии.
● Если скорость затвора низкая, для увеличения экспозиции необходимо увеличить ISO или открыть диафрагму.
● При увеличенной скорости затвора фотографу может потребоваться уменьшить значение ISO или закрыть диафрагму, чтобы уменьшить экспозицию. В этом случае фотографии будут менее резкими.

Затвор есть в каждой камере, даже в камере телефона. Пленочные камеры снабжены механизмом затвора, а в цифровых камерах маленькие матрицы просто собирают данные в течение заданного периода времени. Именно поэтому вы можете включать и выключать звук закрытия вне зависимости от того, есть ли в реальности механическое движение. Звук генерируется программным обеспечением.

Диафрагма

Диафрагма — это коэффициент, показывающий, насколько широко открыт объектив. Измерение диафрагмы производится в f/stops. Диафрагма – это отношение фокусного расстояния к диаметру выходного отверстия, расположенного перед объективом. Чем ниже это отношение, тем шире апертура и тем больше света попадает на матрицу.

● Менее широкая диафрагма означает большее значение диафрагменного числа. Нужно уменьшить скорость затвора или увеличить ISO, чтобы увеличить экспозицию.
● Более широкая диафрагма означает меньшее число диафрагм. Нужно сделать затвор быстрее или уменьшить ISO, чтобы уменьшить экспозицию.

Диафрагма, как и два других параметра, влияет на резкость фотографии. Изменение различных параметров экспозиции влияет на различные параметры фотографии. Изменения ISO приводят к появлению цифровых пятен, изменения скорости затвора приводят к размытости, изменения диафрагмы влияют на глубину изображения.

Отношения и глубина изображения

Может возникнуть один вопрос: почему я не могу сделать минимальную ширину апертуры, чтобы она собирала весь возможный свет? В этом случае фотографии будут слишком яркими, а коэффициент глубины изображения будет минимальным. Глубина изображения — это расстояние между самым близким и самым дальним объектом на фотографии. Камера способна сфокусироваться только на одной точке. Все, что находится за этой точкой, оказывается вне фокуса и становится размытым.

Теперь ваше понимание параметров фотографии немного увеличилось. В следующий раз, читая обзор камеры, вы поймете, что каждый из параметров в отдельности большой роли не играет. Их следует считать только связанными.

Все о Сьюзан Уоллес: Сьюзен Уоллес — фотограф-любитель и писатель. Ей нравится писать познавательные статьи о хобби и обо всем важном и интересном в нашей жизни.

Параметры камер и фотографические настройки (английский)

В этом уроке я объясню основные концепции и самое важное, касающееся обращения с камерой, этот урок применяется к программам 3D-камер и камерам в реальной жизни (SLR), механизмы рендеринга 3D-камер пытаются имитировать рефлекс в обращении. Хотя каждое приложение 3d иногда переименовывает какой-то параметр (F-STOP = f/число), использование и концепция одинаковы.

Пожалуйста, все полные или частичные копии данного руководства на других веб-сайтах в цифровой или печатной форме без разрешения запрещены. Вы можете поставить прямую ссылку на этот webedes poner un enlace que dirija a esta web

Начну с того, что, как и в реальной жизни, нет двух камер разных марок с одинаковыми настройками, которые делают одинаковые снимки, потому что у каждой камеры свои расчеты для интерпретации захвата одного изображения (цвет, резкость, освещение). и т. д.), в 3D-программах нет двух движков рендеринга, которые рендерят как сцену, потому что каждый движок имеет свои алгоритмы рендеринга сцены.

Обратите внимание, что результат изображения зависит от управления различными параметрами, и изменение одного из них влияет на другой, например, для исправления экспозиции, резкости, глубины резкости и т. д., в свою очередь, зависит изменение фокусного расстояния, диафрагмы, выдержка и ISO.

Камера в покое

Фокусное расстояние

Расстояние от оптического центра объектива до фокуса объектива или зеркала камеры.
Эти меры делают линзы более или менее широкими, короткие значения, такие как 10 мм или меньше, называются линзами «Рыбий глаз», которые имеют широкое поле зрения и служат очень хорошо, если вы хотите панорамировать пейзажи или в местах, где нет не так много места для движения, с этим типом объектива в 3D-сцене Может захватывать всю сцену 180 º или 360 º одиночного рендеринга; более высокие значения, такие как 150 мм или более, будут телефото, этот объектив будет иметь уменьшенное поле зрения, но вы будете видеть удаленные объекты ближе.

Сравнение фокусных расстояний объективов в миллиметрах

Диафрагма (F-Stop = f/число)

В зеркальных камерах диафрагма расположена в виде листов внутри объектива и отвечает за контроль количества проходящего света прямо через объектив. Эти лопасти открываются и закрываются, образуя отверстие, которое пропускает больше или меньше света в камеру. Диафрагма для ручного управления, у вас есть возможность постепенно увеличивать или уменьшать открытие, это постепенное управление отображается с диапазоном значений, сопровождаемым символом f. Таким образом, у нас обычно диафрагма имеет отверстия со значениями в диапазоне от f/2,8 до f/22, на некоторых мишенях может быть также f/1 и/или f/32.
Переход от одного значения к другому называется Step или EV, между шагами также есть промежуточные значения, например, между f/8 и f/11 находятся f/9 y f/10, в 3d камерах можно поставить еще больше чисел f с точностью как f/8.08, f/8.1, f/8.156 и т. д.

Таблица значений f и промежуточных шагов

Увеличить диафрагму — это то же самое, что сказать, что вы должны уменьшить значения f, чтобы больше света попадало и закрывало диафрагму это то же самое, что сказать, что вы должны увеличить значения f, чтобы было меньше света, такое значение f/22 указывает на то, что диафрагма закрыта достаточно, чтобы получить немного света, а значение диафрагмы f/2. 8 полностью открыто, поэтому будет получаться немного света. больше света.

Помните, что закрытая диафрагма соответствует более высоким значениям f, поэтому попадает меньше света, а открытие диафрагмы соответствует низким значениям f, поэтому поступает больше света.

Отверстия диафрагмы

Скорость затвора

Это время, которое проходит с момента попадания света до того, как он достигнет датчика. Датчик представляет собой чип, на который падает свет, проходящий через объектив, и который отвечает за захват изображения. В 3д программах так как нет ни реального света ни затвора, эта скорость и захват изображения делается алгоритмическими расчетами.

В момент, когда свет входит в камеру и проходит через диафрагму в датчик, затвор управляет временем, в течение которого датчик подвергается воздействию света. , 1/250…1/60…4″, 8″, 15″, у большинства современных зеркалок скорость увеличивается до 1/4000 и/или 1/8000.

Скорость затвора

Можно сказать, что изменение одного значения на другое известно как шаг или EV, т.