3.3. Определение экспозиции

Кажется, что установить необходимую выдержку - дело очень простое: нужен хороший экспонометр, он подскажет. А фотоаппарат-автомат вообще сам выберет выдержку, сам установит ее. Фотографу останется лишь нажать на кнопку затвора.

Для большинства случаев съемки не очень контрастных объектов, когда нужно только избежать грубых ошибок, такой подход действительно дает приемлемые результаты. Но и здесь должны быть соблюдены по крайней мере два условия: во-первых, в поле зрения светоприемника экспонометра не должны попадать очень яркие объекты, например источники света; во-вторых, фотопленки необходимо обрабатывать стандартно, тогда результаты получаются удовлетворительными. Однако они редко бывают наилучшими.

Ил. 3.16. Правильно выбранное освещение позволяет выявить форму, фактуру, материал предмета

Важно понимать, что, хотя величины выдержки и диафрагмы остаются неизменными, экспозиция для разных участков кадра получается разной в зависимости от распределения яркостей объекта. Именно неодинаковая экспозиция приводит к получению различных оптических плотностей, образующих фотоизображение. Фотографические способы воспроизведения не могут передать в точности то же соотношение яркостей и цвета, какое существует в реальных объектах. В самом лучшем (в смысле точности передачи тонов) случае фотоснимок может произвести на наблюдателя впечатление, близкое к тому, какое производит объект. Искажения, более или менее существенные, неизбежны, и задача состоит в умении сознательно ими управлять.

Влиять на конечное изображение можно только на основе знания закономерностей тоновоспроизведения. А это в свою очередь основано на способности фотослоев к разному почернению под действием света. Количественно это явление, как уже отмечалось, выражается характеристической кривой.

Ил. 3.17. Пример сложного объекта для определения экспозиции

Способы определения экспозиции. Существует два способа определения экспозиции: по яркости объекта съемки и по его освещенности. При измерении яркости экспонометр направляется в сторону объекта; измеряется средняя яркость всех его деталей, попавших в поле зрения. Такое измерение будет правильным, если:

объект по своему интервалу яркостей "укладывается" в фотографическую широту пленки (а неправильной передачей крайних тонов - очень глубоких теней и очень ярких светов - можно пренебречь);

измерение проведено таким образом, что его результаты отражают фактическую среднюю яркость существенных деталей объекта.

Рассмотрим ил. 3.17. Изображенный на ней пейзаж имеет интервал яркостей приблизительно 1:150, или около шести ступеней диафрагмы (каждая ступень соответствует двукратному изменению экспозиции); фотографическая широта фотопленки достаточна для правильной передачи всех его тонов. Предполагается, что при измерении яркости экспонометр захватит среднюю часть пейзажа, часть неба (самый светлый участок) и часть покрытых лесом склонов (более темная часть). Но если прибор направить немного вверх, он измерит яркость одного только неба. При экспонировании в соответствии с этими показаниями лес вдали, хотя и окажется в нижней части характеристической кривой, еще может быть изображен удовлетворительно, но более темные части кадра станут сплошной черной поверхностью (окажутся сильно недодержанными). Противоположным будет эффект, если экспонометр "смотрит" немного вниз. Он дает такие показания, по которым средней плотностью на негативе станет наиболее темная часть объекта, а остальные части его окажутся передержанными.

Прямое измерение яркостей объекта в случаях, подобных приведенному, - дело ненадежное, так как его результат сильно изменяется при небольшом наклоне экспонометра. Гораздо проще измерить некую условную среднюю яркость, каковой может служить, например, тыльная сторона ладони. Нужно только проследить, чтобы экспонометр не отбрасывал тень на руку и чтобы в его поле зрения не попали другие объекты.

Нередко в практике съемки встречаются случаи, когда нужно вносить сознательные коррективы в показания экспонометра. Прибор не может знать, что перед ним - ослепительная снежная целина или обычный, средней яркости объект. Сильно освещенный, он может показать короткую экспозицию. В результате яркая поверхность снега на снимке окажется серой, недодержанной. Подобным же образом экспонометр принимает черную поверхность за серую, но слабо освещенную. Если точно следовать его показаниям, снимок окажется передержанным, лишенным деталей в светах. Следует помнить, что эти свойства особенно проявляются при съемках на цветную обращаемую пленку аппаратом с автоматической установкой экспозиции.

Фотограф, в отличие от экспонометра, знает, каким он хочет изобразить объект на снимке: снег не серым, а очень светлым, но с хорошо различимой фактурой, поэтому его яркость можно сместить вверх на характеристической кривой, избегая при этом грубой передержки. Для этого нужно увеличить выдержку на одну-две ступени (в 2-4 раза) или соответственно изменить диафрагму. При съемке очень темного объекта выдержку следует настолько же уменьшить.

В наиболее полном виде методы экспонометрии, основанные на точном знании характеристик фотоматериала (по результатам специальных испытаний) и многократных измерений яркостей отдельных участков объекта съемки, были разработаны известным американским фотографом-пейзажистом А. Адамсом и получили название зонной системы. Суть ее заключается в сознательном размещении изображения объекта той или иной яркости в соответствующем месте характеристической кривой. Но в большинстве случаев фотолюбителю достаточно бывает ограничиться теми приемами, которые изложены выше.

Еще более упрощает определение экспозиции метод измерения светового потока, не отраженного объектом, а падающего на объект.

Для такого измерения светоприемник направляется на источник света. При этом в большинстве экспонометров входное отверстие перекрывается специальной молочно-белой насадкой. Ее светопропускание и градуировка шкал подобраны так, чтобы измерения освещенности средне-серого поля и его яркости при том же освещении совпадали. Установив экспозицию в зависимости от результатов измерения освещенности реального объекта, мы автоматически помещаем изображение каждого его фрагмента в ту или иную часть характеристической кривой, то есть в соответствии с отражательной способностью. Свежевыпавший снег, отражающий почти 99% света, будет изображен очень светлым, лицо человека - менее светлым (оно отражает примерно 20% падающего на него света), а сырой асфальт - темно-серым, от него отражается всего около 7% света.

Средства определения экспозиции. Рассказывая о способах определения экспозиции, мы должны упомянуть о средствах, которые используют для этой цели фотолюбители.

Существуют таблицы или символы; встроенные экспонометры и измерители света, прошедшего через объектив; автоматические устройства, управляющие выдержкой и диафрагмой; отдельные фотоэлектрические экспонометры.

Определение экспозиции по таблицам или с помощью построенных на их основе простейших калькуляторов было в недалеком прошлом наиболее распространено среди фотолюбителей. В эти таблицы пытались заложить множество сведений об объекте съемки, времени года и суток, состоянии погоды и т. д. Однако от обилия цифр расчеты только усложнялись, а точность их даже падала, ибо влияние каждой составляющей на освещенность объекта могло быть определено лишь ориентировочно. Сейчас очень упрощенные, наглядные и удобные таблицы сохранились в инструкциях к некоторым типам фотопленок.

В простых фотоаппаратах, например "Смена-8М", ЛОМО-135ВС, на кольце регулировки скоростей затвора рядом с обычной шкалой выдержек нанесена шкала символов. Экспозиция определяется с их помощью.

Фотоэлектрические экспонометры, встроенные в фотоаппарат, обычно имеют селеновый фотоэлемент, в котором лучистая энергия превращается в электрическую, а чувствительный гальванометр измеряет силу тока. Угол восприятия выбирается примерно соответствующим нормальному объективу. Встроенные экспонометры просты, дешевы и удобны, они позволяют оценить экспозицию при средних условиях освещения, которые наиболее типичны для большинства любительских съемок. Так, экспонометр фотоаппарата "Зенит-11" позволяет определять экспозицию (на пленке светочувствительностью 90 ед. ГОСТ) от 1\30 при диафрагме 1:2 до 1/1000 при диафрагме 1:11.

Развитием встроенных экспонометров явились широко применяемые системы измерения за объективом (так называемые системы TTL). В таком устройстве позади объектива помещены один или несколько фоторезисторов, изменяющих под действием света свое электрическое сопротивление. При пользовании системой TTL достаточно установить чувствительность фотоматериала, навести фотоаппарат на объект съемки, а затем, не отрываясь от видоискателя, поворотом кольца диафрагмы или головки выдержек добиться определенного положения стрелки гальванометра.

Иногда гальванометр заменен светодиодами, что имеет определенные преимущества, одно из которых - меньшая чувствительность к сотрясениям. Системы TTL, смонтированные в съемных пентапризмах фотоаппаратов "Киев-60ТТL" и "Киев-88TTL", не связаны с органами управления. Поэтому экспонометрические данные приходится считывать с установленных на них калькуляторов.

Одно из главных преимуществ таких систем - соответствие угла восприятия экспонометра установленному на аппарате объективу. Другое, не менее важное достоинство заключается в том, что автоматически учитывается светопропускание объектива с любыми насадками, светофильтрами и т. п. Существенный недостаток, присущий, кстати, и встроенным экспонометрам, - это - невозможность измерения освещенности объекта.

Чувствительность при измерении за объективом достаточно высока: можно уверенно измерять яркость объекта при съемке с выдержкой 1\2 с и диафрагмой 1:2 (на фотопленке 90 ед. ГОСТ). Все экспонометры с фоторезисторами, в отличие от тех, где применен селеновый фотоэлемент, требуют источника электропитания (таковым чаще всего служит один или несколько элементов типа РЦ-53).

Автоматическая установка экспозиции применяется во многих современных фотоаппаратах. В "Эликоне-35С" электроника управляет затвором по определенной программе; в "Зените-18" выдержка автоматически отрабатывается в зависимости от установленной диафрагмы и светочувствительности фотопленки. В других моделях предусмотрена возможность выбора: можно задавать или выдержку, или диафрагму с автоматической отработкой другой величины. Так устроен, например, "Зенит-20".

Из всех экспонометрических устройств наиболее универсальны отдельные фотоэлектрические экспонометры. С их помощью можно получить представление как об интегральной яркости всего объекта съемки, так и отдельных деталей, оценить контраст того или иного сюжета, измерить кратность светофильтра, освещенность. Они пригодны для работы с любыми источниками света, кроме импульсных.

В настоящее время выпускаются три типа фотоэлектрических экспонометров: "Ленинград-7", "Свердловск-4" (ил. 3.18) и "Ленинград-6". Все они предназначены для самого широкого использования и имеют насадки с молочным стеклом, позволяющим измерять освещенность объектов.

Но не нужно, однако, полагать, что какой-либо способ измерения может раз и навсегда избавить фотографа от просчетов. Съемка, например, в тумане, при сильной дымке представляется делом нехитрым: экспонометрический замер показывает, что интервал яркостей невелик. Однако правильное (в точном соответствии с показаниями прибора) экспонирование приведет на практике к получению серого изображения, лишенного глубоких теней и ярких светлых деталей. Помочь может небольшая - примерно на 1-1,5 ступени - недодержка: общий тон станет немного темнее, тени более густыми, светлое пятно едва пробивающегося солнца может оживить изображение.

При любых способах измерения экспозиции предполагается, что известны светочувствительность, контрастность, фотографическая широта используемой фотопленки. Испытания фотоматериалов, измерения светопропускания объективов, скоростей затворов в любительской практике возможны только путем практической съемки.

Каждая физическая величина имеет определенную погрешность: мы установили на объективе диафрагму 1:5,6, но фактически она может составлять 1:5 или 1:6, а отклонение от номинального (по светопропусканию) значения может достигать 20-30%, особенно при малых относительных отверстиях. На практике имеет значение даже то, с какой стороны подводится кольцо к нужному делению. Каким бы совершенным ни был затвор, он почти никогда не отрабатывает абсолютно точно установленные выдержки, хотя и обеспечивает неплохую их повторяемость. Реальная светочувствительность фотопленок также отличается от указанной на упаковке и, кроме того, меняется со временем даже в пределах допустимого срока использования. Неблагоприятная комбинация таких отклонений в сумме может дать неверные результаты. Поэтому фотограф на практике должен проверить особенности аппаратуры и фотоматериалов. Только так можно гарантировать качество работы.

Ил. 3.18. Экспонометр 'Свердловск-4'

Нужно стараться использовать материалы одного номера эмульсии и обрабатывать их всегда в проявителе одного и того же состава. Только тогда можно добиться стабильных результатов. Полезно освоить три режима проявления: нормальный, усиленный и умеренный. Первый применять, когда снят объект нормальной контрастности, второй - когда малоконтрастный объект, третий - когда объект излишне контрастный.

Особенно полезно провести такие опыты для цветной обращаемой пленки: уменьшая или увеличивая время первого (черно-белого) проявления на 15-20%, можно заметно влиять на градацию слайдов. Если на цветных диапозитивах средне-серое поле^* удастся передать визуально той же плотностью, это может послужить опорной точкой для оценки светочувствительности и других типов фотоматериалов.

^* (Ориентировочно можно считать средне-серой такую поверхность, для которой показания измерений по яркости и освещенности совпадают при использовании заведомо исправного (или тщательно сверенного с исправным) фотоэкспонометра.)

Например, визуально точная передача средне-серого получилась в условиях нормальной обработки, при выдержке 1\125 с, диафрагме 1:5,6, светочувствительности пленки 32 ед. ГОСТ. Отсюда можно заключить, что в случае использования того же оборудования и при освещении такой же интенсивности для фотопленки светочувствительностью 65 ед. ГОСТ нужна ровно вдвое меньшая экспозиция, то есть 1/125 с при диафрагме 1:8 или 1\250 c ПРИ диафрагме 1:5,6.

Проверку точности шкал диафрагмы и выдержек можно произвести съемкой ряда одинаковых кадров, изменяя на каждом последующем обе величины с сохранением экспозиции (табл. 3.2).

Таблица 3.2. Экспозиционные параметры при проверке шкал

Полезно контролировать и работу более длительных автоматических выдержек, но здесь надо использовать нейтрально-серые светофильтры с кратностью 2; 4; 8 (предварительно проверив их кратность экспонометром). Операция эта несложная: направив экспонометр на нейтральный по цвету источник (лучше всего на небо в пасмурную погоду), перекрывают его входное отверстие светофильтром. Показания прибора должны измениться на 1; 2; 3 экспозиционные ступени для светофильтров с кратностью 2; 4; 8.

Чтобы исключить влияние случайных ошибок, повторяют всю пробную съемку, изменяя значения выдержек и диафрагмы в обратную сторону. Такое испытание устраивают каждому из сменных объектов. Съемку производят со штатива, выбрав время дня, когда освещение практически не изменяется. Отклонения в плотности отдельных кадров будут свидетельствовать о погрешности работы затвора или диафрагмы.

Разумеется, для других условий обработки нет необходимости повторять съемку десятков кадров. Достаточно сделать 2-3 снимка, сверить с теми, что обработаны в номинальном режиме и определить разницу в светочувствительности материала.

Такие пробные съемки рекомендуется делать при покупке нового фотоаппарата или объектива, после их ремонта и в тех случаях, когда возникают сомнения в точности работы техники. Затраты труда, времени и материалов в дальнейшем с лихвой окупаются снижением количества брака.

Стабильность результатов может быть достигнута, если применяют фотоматериал с известными характеристиками. Самый простой способ - обеспечить себя запасом достаточно свежей фотопленки в таком количестве, чтобы ее хватило примерно на год работы. Часть ее можно потратить на пробы, а остальное убрать в холодильник, где изменение параметров фотоматериала происходит медленно. И все-таки через полгода полезно проверить пробной съемкой, не уменьшилась ли чувствительность фотопленки. Все пробы нужно сохранить, снабдить их подробными записями типа фотопленки, номера эмульсии, условий съемки и обработки.

При очень коротких и очень длительных выдержках имеют место отклонения от закона взаимозаместимости, который состоит в том, что фотохимическое действие света зависит от экспозиции и не зависит отдельно от времени экспонирования или от освещенности фотослоя. Нарушения данного принципа выражаются в заметном снижении светочувствительности материала при очень слабой или очень высокой его освещенности. У черно-белых фотоматериалов это можно компенсировать соответствующим увеличением экспозиции; у цветных - поскольку в них происходят еще и нарушения цветового баланса - съемки с чрезмерно длительными (десятки секунд и более), как и с очень короткими (менее 1/500 с) выдержками не всегда дают стабильные и удовлетворительные результаты.

При съемках с фотовспышками экспозицию чаще всего определяют расчетным путем. Для этого вводится понятие ведущее число. Оно представляет собой произведение расстояния от фотовспышки до объекта на диафрагму, которую устанавливают на объективе для получения нормально экспонированного кадра. Это число изменяется в зависимости от светочувствительности фотопленки и указывается в инструкции к фотовспышке. Экспозиционные расчеты очень просты: нужно разделить ведущее число на расстояние в метрах между фотовспышкой и объектом и получить требуемую величину диафрагмы. Современные фотовспышки снабжены калькулятором, с помощью которого легко получить все необходимые данные.

Автоматические фотовспышки имеют светоприемник; электронная схема учитывает количество света, отраженного объектом, и по достижении нужной для нормального экспонирования величины свечение лампы прекращается. Как и всякое автоматическое устройство, такие приборы хорошо работают в тех условиях, на которые они рассчитаны. Например, "Электроника В5-22" автоматически регулирует экспозицию с расстояний 0,8-3,2 м (при съемках на черно-белую фотопленку светочувствительностью 65 ед. ГОСТ и диафрагме 1:5,6).

На освещенность объекта съемки существенное влияние оказывает отражение света от потолка, пола, светлых стен. Фотовспышки предназначены в основном для работы в помещениях. Их калькуляторы градуируются в расчете на значительную долю отраженного света. Это приходится учитывать при съемках в очень просторных залах или на улице в вечерние часы. Поскольку отражение от окружающих предметов в этих условиях практически отсутствует, рассчитанное значение диафрагмы приходится увеличивать на 1-2 ступени.

Если попробовать делать слайды при свете фотовспышки, обнаружится, что они явно недодержаны и имеют синеватый оттенок. Первое объясняется уменьшением в 1,5-

2 раза фактической светочувствительности фотопленки из-за влияния невзаимозаместимости (разного для черно-белых и цветных фотоматериалов). Причина второго явления - в более высокой, чем это требуется, цветовой температуре ксеноновой импульсной лампы (около 6000 К).

Добиться более точной цветопередачи можно, если на рефлектор надеть желтый корректирующий светофильтр плотностью 15 - 20%. Например, из набора для цветной фотопечати. Иногда для получения более мягкого освещения фотовспышку направляют в потолок или на светлую стену, или на какой-либо другой диффузный отражатель. В таком случае при расчетах экспозиции нужно учесть увеличение расстояния до объекта и потери света на отражение (при цветной съемке приходится иметь в виду возможное изменение цвета из-за рефлексов от яркоокрашенных стен). Очень частый случай - совместное освещение объекта стационарным источником света и фотовспышкой. В этом случае нужно замерить общее освещение экспонометром и установить, какая нужна диафрагма при выдержке, допустимой по условию синхронизации с фотовспышкой. Затем обычным путем вычислить величину диафрагмы, считая, что съемка ведется только при фотовспышке. Получатся два значения диафрагмы: экспонометр показал, например, 1:8, расчет по калькулятору фотовспышки -1:4. Какую величину установить на объективе? Необходимое для правильного экспонирования относительное отверстие в обоих случаях характеризует освещенность объекта: она пропорциональна квадрату знаменателя относительного отверстия, поэтому нужно диафрагмировать объектив до величины, равной корню квадратному из суммы квадратов исходных значений.

В нашем примере: √8² + 4² = √80 ≈ 9, то есть объектив необходимо диафрагмировать до 1:9.

Экспонометрические расчеты или измерения дают результат в виде нескольких комбинаций величин диафрагмы и выдержки (кроме съемок с фотовспышкой, когда выдержка не может изменяться).

Выбрать из них наиболее предпочтительные можно по следующим соображениям.

1. Объектив обеспечит наибольшую резкость при средних относительных отверстиях - 1:8÷1:11.

2. Выдержки длиннее 1\60 с и короче 1\250 с надо использовать только при необходимости: в первом случае возможна смазанность изображения при съемке с рук, во втором - неравномерное экспонирование, неточная отработка скорости затвора.

3. Съемку быстро движущихся объектов следует производить с наименьшей по условиям освещения выдержкой. Если необходима некоторая смазанность рисунка, выдержку рассчитывают, исходя из скорости объекта, дистанции до него и фокусного расстояния объектива.

4. Чтобы достичь максимальной глубины резко изображаемого пространства, снимать надо с наименьшим относительным отверстием, возможным по условиям освещения.