Основы фотографии
Как получается фотография
Термин фотография означает рисование светом.
Фактически, фотоаппарат фиксирует свет попадающий через объектив, на матрицу и на основе этого света формируется изображение. Механизм того, как на основе света получается изображение — довольно сложен и на эту тему написано много
научных трудов.
Формирование изображения
Проходя через объектив, свет попадает на светочувствительный элемент, который его фиксирует. В цифровых камерах этим элементом является матрица. Матрица изначально закрыта от света шторкой (затвор фотоаппарата), которая при нажатии кнопки спуска убирается на определенное время (выдержка), позволяя свету в течении этого времени воздействовать на матрицу.
Результат, то есть сама фотография, напрямую зависит от количества света, попавшего на матрицу.
Фотография — это фиксация света
на матрице фотоаппарата
Типы цифровых фотоаппаратов
По большому счету можно выделить 2 основных типа фотокамер.
Зеркальные (DSLR) и без зеркальные.
Основная разница между ними в том, что в зеркальном фотоаппарате, через установленное в корпусе зеркало, вы видите в видоискателе изображение непосредственно через объектив. То есть «что вижу — то снимаю».
В современных без зеркальных для этого используются 2 приема:
1. Видоискатель оптический и расположен в стороне от объектива. При съемке надо делать небольшую поправку на смещение видоискателя относительно объектива. Обычно используется на «мыльницах»
2. Электронный видоискатель. Самый простой пример — передача изображения прямо на дисплей фотокамеры. Обычно используется на мыльницах, но в зеркальных камерах этот режим часто используется вместе с оптическим и называется Live View.
Как работает фотоаппарат
Зеркальная камера состоит из корпуса (обычно — «тушка», «боди» — от английского body ) и объектива («стекло», «линза»). Внутри корпуса цифровой камеры стоит матрица, которая фиксирует изображение.
Когда вы смотрите в видоискатель, свет проходит через объектив, отражается от зеркала, затем преломляется в призме и попадает в видоискатель. Таким образом вы видите через объектив то, что будете снимать.
В момент, когда вы
нажимаете спуск, зеркало
поднимается, открывается
затвор, свет попадает на
матрицу и фиксируется.
Таким образом получается
фотография.
Матрица, объектив
Матрица - это миниатюрный светочувствительный элемент, встроенный внутри камеры. Именно матрица заменяет в цифровых фотоаппаратах пленку, воспринимая световой пучок, поступающий из объектива. Матрица состоит из мельчайших светочувствительных элементов, реагирующих на энергию световой волны. От количества этих элементов зависит разрешение конечного кадра, например, 4 МП.
Объектив - важнейшая часть камеры, пропускает внутрь аппарата свет, передавая информацию о снимаемом объекте. От качества и размера объектива зависит очень многое, прежде всего - четкость картинки и качество передаваемых цветов. При выборе камеры не стоит забывать простейшего правила: чем
шире и больше объектив аппарата, тем больше
вероятность сделать с его помощью более
менее качественные снимки.
Пиксель и мегапиксель
Любое цифровое изображение создается из маленьких точек, которые называются пикселями.
В цифровой фотографии - количество пикселей на снимке ровняется количеству пикселей на матрице камеры. Собственно матрица и состоит из пикселей.
Если вы многократно увеличите любой цифровой снимок, то заметите что изображение состоит из маленьких квадратиков
- это и есть пиксели.
Мегапиксель - это 1 миллион пикселей. Соответственно, чем больше мегапикселей в матрице фотоаппарата, тем из большего числа пикселей состоит изображение.
Затвор и выдержка
Затвор - это то, что закрывает матрицу фотоаппарата от света, пока вы не нажали на кнопку спуска.
Выдержка - это то время, на которое открывается затвор и приподнимается зеркало. Чем меньше выдержка - тем меньше света попадет на матрицу. Чем больше время выдержки - тем больше света.
В яркий солнечный день, чтобы на матрицу попало достаточное количество света, вам потребуется очень короткая выдержка — например, всего лишь 1/1000 секунды. Ночью, чтобы получить достаточное количество света,
может потребоваться выдержка в несколько секунд
и даже минут.
Выдержка определяется в долях секунды или в секундах. Например 1/60сек.
Диафрагма
Диафрагма это многолепестковая перегородка находящаяся внутри объектива.
Она может быть полностью открыта или закрыта настолько, что остается всего лишь маленькое отверстие для света.
Диафрагма так же служит для ограничения количества света попадающего в итоге на матрицу объектива. То есть выдержка и диафрагма выполняют одну задачу - регулирование потока света попадающего на матрицу.
Диафрагма крайне важна для достижения определенных эффектов связанных с глубиной резкости.
Диафрагма обозначается буквой f за которой через дробь стоит число диафрагмы, например, f/2.8. Чем меньше число, тем больше раскрыты лепестки и шире отверстие.
Светочувствительность ISO
Светочувствительность - это чувствительность матрицы к свету.
Чем выше ISO тем матрица восприимчивее к свету. Например, для того чтобы получить хороший снимок при ISO 100 вам потребуется определенное количество света. Но если света мало, вы можете поставить ISO 1600, матрица станет более чувствительной и хорошего результата вам потребуется в несколько раз меньше света.
При увеличении ISO появляется
«цифровой шум»
Экспозиция и экспопара
Экспозиция - количество актиничного (способность излучения оказывать фотографическое действие на светочувствительный материал) излучения, получаемого светочувствительным элементом.
Формально экспозиция - это величина засветки светочувствительного сенсора. Грубо говоря - количество света попавшего
на матрицу.
От экспозиции будет зависеть ваш снимок:
- Если он получился слишком светлый - то изображение переэкпонированное, на матрицу попало слишком много света и вы «засветили» кадр.
- Если снимок слишком темный - изображение недоэкспонированное , нужно чтобы на матрицу попало больше света.
- Не слишком светлый, не слишком темный — значит экспозиция выбрана правильно.
Слева направо - переэкпонированный снимок, недоэкспонированный и правильно экспонированный
Точка фокусировки
Точка фокусировки или просто фокус - это та точка, на которую вы «навели резкость». Сфокусировать объектив на предмете, значит таким образом подобрать фокусировку, чтобы этот предмет получился максимально резким.
В современных камерах обычно используется автофокус, сложная система позволяющая автоматически фокусироваться на выбранной точке. Но принцип работы автофокуса зависит от множества параметров, например от освещенности. При плохом освещении автофокус может промахиваться или вообще окажется неспособен выполнить свою задачу. Тогда придется переключиться
на ручную фокусировки и надеяться на
свой собственный глаз.
Точку, на которой будет фокусироваться автофокус - видно в видоискателе. Обычно это маленькая красная точка. Изначально она стоит по центру, но на зеркальных камерах вы можете выбрать другую точку для лучшей компоновки кадра.
Фокусное расстояние
Фокусное расстояние - это одна из характеристик объектива. Формально эта характеристика показывает расстояние от оптического центра объектива до матрицы, где образуется резкое изображение объекта. Фокусное расстояние измеряется в миллиметрах.
Чем больше фокусное расстояние, тем сильнее объектив «приближает» объект. И тем меньше «угол зрения» объектива.
Объективы с небольшим фокусным расстоянием называют широкоугольными («ширики») - они ничего не «приближают» но зато захватывают большой угол зрения.
Объективы с большим фокусным расстоянием - называют длиннофокусными , или телеобъективами («телевик»).
Объективы с постоянным (фиксированным) фокусным расстоянием называют «фиксами». А если вы можете менять фокусное расстояние, то это «объектив с трансфокатором» , а проще говоря - зум объектив.
Процесс зуммирования - это процесс
изменения фокусного расстояния объектива.
Глубина резкости или ГРИП
Еще одним важным понятием в фотографии является ГРИП - глубина резко изображаемого пространства. Это та зона за точкой фокусировки и перед ней, в пределах которой объекты в кадре выглядят резкими .
При небольшой глубине резкости - предметы будут размыты уже в нескольких сантиметрах или даже миллиметрах от точки фокусировки.
При большой глубине резкости - резкими могут быть предметы на расстоянии десятков и
сотен метров от точки фокусировки.
Фиолетовым показана ГРИП при разных значениях диафрагмы
Глубина резкости зависит от значения диафрагмы, фокусного расстояния и расстояния до точки фокусировки.
Пример разной глубины резкости
Светосила
Светосила - это пропускная способность объектива. Другими словами - это максимальное количество света, которое объектив способен пропустить к матрице. Чем больше светосила, тем лучше и тем дороже объектив.
Светосила зависит от трех составляющих - минимально возможной диафрагмы, фокусного расстояния, а так же от качества самой оптики и оптической схемы объектива .
Можно сказать что светосила объектива выражается отношением максимально открытой диафрагмой к фокусному расстоянию . Обычно именно светосилу производители указывают на объективах в виде числа 1:1.2, 1:1.4, 1:1.8, 1:2.8, 1:5.6 и т.п .
Чем больше соотношение, тем больше светосила. Соответственно,
в данном случае, самым
светосильным будет
объектив 1:1.2
Динамический диапазон
Динамический диапазон - это способность матрицы, передать без потерь одновременно яркие и темные участки изображения.
Вы наверняка замечали, что если попытаться снять окно находясь в центре комнаты, то на снимке получится два варианта:
- Хорошо получится стена, на которой расположено окно, а само окно будет просто белым пятном
- Хорошо будет виден вид из окна, но стена вокруг окна превратится в черное пятно
Это происходит из за очень большого динамического диапазона подобной сцены. Разница в яркости внутри
комнаты и за окном, слишком большая,
чтобы цифровой фотоаппарат смог ее воспринять
целиком.
Другой пример большого динамического диапазона - пейзаж. Если небо яркое, а низ достаточно темный, то или небо на снимке будет белым или низ черным.
Мы видим все нормально, потому что динамический диапазон воспринимаемый человеческим глазом намного шире чем тот, что воспринимают матрицы фотоаппаратов.
Типичный пример сцены с большим динамическим диапазоном
Брекетинг
В экспозицией связано еще понятие - брекетинг.
Брекетинг , это последовательная съемка нескольких кадров с разной экспозицией.
Обычно используется так называемый автоматический брекетинг . Вы задаете камере количество кадров и смещение экспозиции в ступенях (стопы).
Чаще всего используется три кадра. В итоге вы получите три кадра - недоэкспонированный, переэкспонированный и нормально
экспонированный.
Брекетинг может использоваться для более точного подбора параметров экспозиции. Например вы не уверены в том, что выбрали правильную экспозицию, снимаете серию с брекетингом, смотрите на результат и понимаете в какую сторону надо изменить экспозицию, в большую или меньшую.
Баланс белого
Баланс белого - это подстройка цветов снимка для получения естественных оттенков. При этом отправной точкой служит чистый белый цвет.
При правильном балансе белого - белый цвет на фото (например бумага) выглядит действительно белым, а не синеватым или желтоватым.
Баланс белого зависит от типа источника света. Для солнца он один, для пасмурной погоды другой, для электрического освещения третий.
Изменение тона фотографии в зависимости от баланса белого
Зум
Зумом называют возможность объектива камеры увеличивать объекты съемки в несколько раз.
Число раз, в которые камера может "приблизить" объект, называется кратностью зума .
Если мы говорим о цифровой камере, то необходимо разделять два термина:
- оптический зум цифровой зум
- оптический зум
- цифровой зум
Оптический зум – это то изображение, которое вам позволяет сделать камера при помощи оптических линз. Другими словами, это плавный переход от общего плана к крупному без потери качества. Оптический зум 3Х-4Х означает, что камера, изменяя фокусное расстояние линз, может «приблизить» вас к снимаемому объекту в 4 раза. Цифровой зум просто увеличивает фрагмент, как это бы сделал графический редактор. При этом новых пикселей не добавляется, а просто увеличивается размер имеющихся. Следовательно, теряется качество изображения. Картинка не выявит никаких новых деталей. Тот же результат можно получить, если увеличить этот снимок на
компьютере при помощи графического
редактора.
Пример фрагментов пейзажа, полученных с использованием оптического и цифрового зума.
Использовалось приближение оптическим зумом
Использовалось приближение цифровым зумом
Что такое DPI
Существует два разных понятия о разрешении изображения:
1. Абсолютное разрешение фотографии - размер изображения в пикселах. Если фотоаппарат имеет матрицу 8 MegaPixel, которая формирует изображение размером в пикселах 3264*2448, то и в файл оно будет записано такого же размера 3264*2448. Важно понимать, что если после редактирования в какой-либо программе снимок остаётся такого-же размера, то и разрешение его не изменится.
2. DPI (аббревиатура от англ. dots per inch (точек на дюйм) - величина, определяющая количество точек (элементов растрового изображения) на единицу площади (или единицу длины).
Это разрешение определяет, насколько детальным будет ваше изображение при печати. Т.о. реальное разрешение в DPI получается только при печати, исходя из формата бумаги и размеров фотографии в точках. Пока неизвестны параметры печати, и фотография
находится у вас на компьютере, у такой фотографии
нет понятия DPI. Оно обретет смысл только при
выводе на печать.
Примеры:
Фотоаппарат с матрицей 6 MegaPixel даст вам фотографию 3000 на 2000 пикселов. Попробуем напечатать имеющуюся на компьютере фотографию размером 3000 на 2000 пикселов с разрешением в 300 DPI. Учтем, что 1 дюйм это 2,54 см. Таким образом, при 300 DPI в каждом дюйме будет 300 пикселей. Разделив длину 3000 на 300 получим кол-во дюймов = 10 . Переведя в см, получим длину 25,4 см. Тоже самое сделаем с шириной. (2000/300)*2.54 = 16.9 см. Наша фотография (3000 на 2000 пикселей) при печати с разрешением 300 DPI будет иметь размеры отпечатка 25.4 см на 16.9 см.
Возьмем обратную ситуацию. Требуется напечатать фотографию 4х6 дюйма (10х15 см).
Фотография размером 600x900 пикселей (0.5 Мпи), будет напечатана разрешением 150dpi
Фотография размером 1200x1800 пикселей (2 Мпи),
будет напечатана разрешением 300dpi
Фотография размером 2400х3600 пикселей (8 Мпи),
будет напечатана разрешением 600dpi
Таким образом, значение DPI, записанное в файл, хранящийся на компьютере, не влияет на качество фотографии.
В свойствах файла записывается рекомендуемое разрешение просмотра на мониторе. Вы можете поменять это значение на любой другое целое число. При этом никаких изменений в качестве фотографии, хранящейся у вас на компьютере, не произойдет.
Что обозначает гистограмма?
Гистограмма представляет собой график, по которому можно оценить яркость фотографии.
Другими словами, это диаграмма распределения яркостей снимка – от самой тёмной области до самой яркой.
Шкала снизу разделена пропорционально уровням яркости: слева она соответствует самым тёмным областям снимка, а справа – самым светлым, с оттенками серого между ними.
По вертикальной шкале отложено количество пикселов. Гистограмма позволяет более
точно установить экспозицию.
Темная фотография, график гистограммы смещен влево
Светлая фотография, график гистограммы смещен вправо
Этот кадр снят с правильными настройками. Гистограмма равномерна
RAW, JPEG, TIFF
RAW - внутренний формат цифровой камеры для записи изображения. Файлы этого формата содержат в себе необработанные (или обработанные в минимальной степени) данные, что позволяет избежать потерь информации.
«+» Большие возможности коррекции экспозиции и др. параметров после съёмки.
«-» Нет возможности просмотра файлов без специального программного обеспечения. Больший объем файлов, чем при сохранении
в JPEG. Многие фотокамеры не
поддерживают этот формат.
TIFF (Tagget Image File Format) - формат изображения, обеспечивающий сохранение изображения без потери качества.
Данный формат позволяет сохранять данные без сжатия или может использовать сжатие LZW, обеспечивающее полную сохранность исходных данных.
«+» Используется LZW сжатие - сжатие без потерь.
«-» Большие размеры файлов.
JPEG (Joint Photographic Experts Group) является широко используемым методом сжатия фотоизображений.
«+» Компактные размеры. Распространенность формата - его понимают все графические редакторы.
«-» При большом сжатии сильно падает качество.
Популярной практикой является одновременная съемка RAW+Jpeg - когда камера сохраняет и то и другое. JPEG можно использовать для быстрого просмотра материала, а если что не так и требуется серьезная коррекция, то у вас есть исходные данные в виде RAW.
Правило Третей
Правило заключается в том, что, разделив кадр по вертикали и по горизонтали на три равные части, вы с лёгкостью найдете точки пересечения этих условных линий, которые и будут
являться самыми
эффектными
зонами, где и
следует располагать
основной объект
съёмки.
Визуальный вес
Визуальный вес - это достаточно мощный инструмент в построении композиции, он позволяет создать в кадре визуальную симметрию, гармонию и баланс.
Предполагается, что каждый предмет в кадре имеет определённый вес по отношению ко всем остальным. Часто визуальный вес очевиден, например, между маленькими и большими предметами, ведь нам всегда кажется, что чем больше предмет, тем он тяжелее.
Если же размеры одинаковые на вес может влиять цвет предмета. Правильно используя вес, вы можете
более эффективно привлечь внимание зрителя
к тому или иному предмету на снимке.
Принцип равновесия
Принцип равновесия заключается в том, что объекты, которые расположены в разных частях кадра, должны быть сбалансированы, то есть соответствовать друг другу по размеру и цвету.
Равновесие имеет большое влияние на то, что мы ощущаем, глядя на фотографию. Так, несбалансированное фото вызывает у нас чувство некоторого дискомфорта, поэтому в кадре должно быть всё уравновешено.
На самом деле, не имеет значения, снимаете ли вы симметричные или несимметричные фото, главное, вы должны понимать, почему вы выбрали тот или
иной вариант, и есть ли причины, чтобы
оправдать этот выбор.
Аберрации, дисперсия и дисторсия объектива
Аберрациями в фотографии называют искажения снимков, сформированные системой оптики.
В зависимости от природы происхождения аберрации бывают хроматическими (цветовыми) и геометрическими.
Причиной возникновения хроматических аберраций является неидеальность оптики фотоаппаратов. Фактически этот вид искажения можно назвать свойством объектива, потому что в той или иной мере оно присуще любому из них. Чем ниже качество используемой оптики,
тем больше цветовых искажений
наблюдается на снимках.
Для минимизации этого вида искажений были созданы специальные ахроматические линзы, состоящие из двух различных сортов стекла.
Один из них - крон , обладает низким коэффициентом преломления, второй - флинт , наоборот, высоким.
Правильное сочетание этих двух материалов позволяет свести видимую хроматическую аберрацию практически к нулю.
Само же оптическое явление, при котором лучи света с разными длинами волн
преломляются под разными углами,
называется дисперсией стекла
Примеры хроматической аберрации
Искажение, при котором точки объекта, расположенные за пределами оптической оси, на снимке отображаются в виде затемнений или линий, называется астигматизмом.
Объекты на фотографии при астигматизме выглядят искривленными, изогнутыми и немного размытыми. Таким образом, астигматизм наряду с хроматическими аберрациями оказывает влияние на резкость изображения (пусть и в меньшей степени).
Если контуры объектов на фотографии имеют неестественно вогнутую или выпуклую форму, и это не является художественным замыслом, такой вид геометрической аберрации называется дисторсией .
Когда линии выгнуты речь идет о бочкообразном искажении, вогнуты внутрь - подушкообразном
Интернет-ресурс
- http:// lightroom.ru/photomaster/
- http :// soohar.ru/
- http://www.fotokomok.ru /
- http://www.aphoto.ru/info/termin.htm
- http://www.colorpilot.ru/theory.html