Экспонометрия

В зависимости от светочувствительности пленки и освещенности объекта съемки меняется величина экспозиции.

Экспозиция - количество освещения, необходимое для получения фотографического изображения на пленке с заданной светочувствительностью. Эта величина, как и количество освещения, выражается произведением освещенности на время экспонирования (выдержку).

Экспонометры. Для выбора экспозиции по величине освещенности в настоящее время применяют фотоэлектрические приборы, называемые экспонометрами. Важнейшая часть такого прибора - электрический фотометр- измеритель освещенности. Вторая часть - электрический калькулятор, с помощью которого учитывают светочувствительность фотографической пленки и выбирают выдержку по заданной диафрагме объектива.

Спектральная чувствительность фотоэлементов, устанавливаемых в фотометрах, соответствует эффективной спектральной чувствительности глаза - кривой видности. Благодаря этому обеспечивается правильность выбора экспозиции сразу для всех трех светочувствительных слоев пленки даже при значительных колебаниях цветности освещения.

Обычные экспонометры относятся к яркомерам интегрального типа, они обладают широким углом зрения, примерно таким же, как универсальные объективы. Эти приборы, если их направлять на объект съемки непосредственно от фотоаппарата, позволяют производить измерения средней интегральной яркости для всех попадающих в поле зрения предметов (ил. 30,а). В результате такого измерения определяют световой поток, который будет воздействовать на фотопленку по всему полю изображения. Для ограничения поля зрения интегрального экспонометра предназначена светособирающая линза. Чтобы на фотоэлемент не попадал свет, излучающийся небосводом, над линзой устанавливают светозащитную крышку.

Ил. 30. Измерение интегральной и ключевой яркости и освещенности

Интегральные экспонометры можно использовать для измерения яркости отдельных участков объектов съемки. Для этого экспонометр во время измерения приближают к заданному участку, например к лицу фотографируемого человека (ил. 30,6). Если экспозицию выбирают предварительно, то экспонометр направляют на ладонь руки или на лист бумаги, расположенный на месте предполагаемого размещения фотографируемого лица (ил. 30,в). Таким образом измеряют ключевую яркость. Если же экспонометр, расположенный около наиболее ярко освещенной детали, направить на источник света, то можно определить ключевую освещенность (ил. 30,г). Однако такие приборы поэлементного измерения яркости и освещенности используют в специальных случаях.

Следует заметить, что существуют также специальные яркомеры дистанционного типа, которые благодаря длиннофокусной оптике позволяют измерить яркости совсем небольших участков и притом с большого расстояния.

Технические характеристики широко распространенных экспонометров, так же как и правила обращения с ними, подробно изложены в заводских описаниях. Здесь же обратим внимание лишь на то, что для цветной съемки очень важно практически отработать методику измерения яркостей. Для этого надо ознакомиться с твердо установившимися способами определения экспозиции.

Методы экспонометрии. В практике фотографической съемки применяют все три перечисленных способа экспонометрии, основанные на измерении интегральной яркости, ключевой яркости и ключевой освещенности объекта.

В первом из этих способов не требуется перемещать экспонометр от фотоаппарата к объекту съемки, в двух других - требуется разместить прибор непосредственно около сюжетно важной детали.

Чтобы воспользоваться любым из этих способов, необходимо выработать зрительное представление о технически и изобразительно правильно экспонированных негативах и диапозитивах, а также о недостаточно экспонированных (недодержанных) или слишком сильно экспонированных (передержанных) изображениях.

Технически правильно экспонированным цветным негативом считают такой, на котором контрастность деталей в светах и тенях в каждом из трех слоев пленки одинакова. После некоторой практики по съемке и печати цветных изображений обычно удается приобрести необходимый опыт распознавания нормально и ненормально экспонированных негативов по их цветовому тону, а также по наличию деталей в малых плотностях изображения. Для того чтобы быстрее овладеть этими навыками, изготовляют ряд различно экспонированных негативов или диапозитивов некоторых типичных объектов, а затем, после проведения фотографического процесса на основе визуального просмотра позитивных изображений в стандартизованных условиях освещения или проекции, выбирают наилучший вариант по воспроизведению тонов и цветов объекта съемки. Такой прием используют также для проверки калибровки экспонометров по значениям светочувствительности цветных пленок и для выработки методики целенаправленного изменения экспозиции с целью получения изображения требуемой тональности и колорита.

Изобразительно правильно экспонированный негатив получается в том случае, если каждый слой экспонировался с частичной недодержкой или передержкой, которые свойственны нашему зрению при заданном освещении. Если при слабой освещенности объекта наше зрение не полностью адаптируется и мы видим объекты с пониженной контрастностью деталей в тенях, то и экспонирование пленки должно быть такое, чтобы эти детали зарегистрировались в соответствующих слоях тоже с пониженной контрастностью.

Например, при съемке на натуре в предвечерние часы, когда интенсивность красных излучений достаточно велика, а зеленых и синих недостаточна для полной адаптации глаза, светочувствительные рецепторы глаза работают с недодержкой. Поэтому при фотографировании на цветную пленку соответственно зелено- и сине-чувствительный слои должны быть тоже экспонированы с частичной недодержкой, уменьшающей контрастность изображений деталей в тенях объекта.

В процессе печати цветных фотографий с полученных негативов, различающихся по цветовому тону, получают благодаря применению корректировочных светофильтров отпечатки требуемого тона. Но те относительные изменения контрастности деталей в тенях, которые были получены в процессе съемки, на отпечатке в том или ином виде сохраняются. Именно благодаря этому снимки получаются в теплом или холодном цветовом тоне, с преобладанием определенных цветовых контрастов, свойственных фотографированию с заданной освещенностью.

Изобразительно правильно экспонированные негативы получаются, когда экспозицию (диафрагму и выдержку) определяют по величине яркости, а компенсационные светофильтры не используют. Иначе говоря, когда требуется передать в изображении цветность, нет необходимости в применении светофильтров; экспозицию регулируют только временем экспонирования и диафрагмой.

При съемке на обращаемую пленку цветность изображения заранее предопределяется цветностью фактического освещения или цветностью, измененной применяемыми светофильтрами. Поэтому при съемке на обращаемую пленку, чтобы передать колорит, создаваемый естественным освещением, компенсационные светофильтры не применяют. Если же нужен диапозитив с измененным колоритом, используют соответствующие по цвету компенсационные или оттеночные светофильтры, а в случае их отсутствия - слабые корректировочные.

Правильно экспонированные негативы и диапозитивы необходимо получать при репродуцировании живописных произведений или при копировании цветов, например при специальных медицинских или биологических съемках. В этих случаях используют компенсационные светофильтры по их прямому назначению.

Экспонометрия по средней яркости объекта. Этот способ широко используют благодаря удобству и простоте. Чтобы измерить среднюю яркость фотографируемого пространства, световой элемент экспонометра направляют на центральную часть объекта (см. ил. 30,я). Более точное измерение получается в том случае, если экспонометр направлен строго по линии съемки и угол зрения соответствует объективу. Обычно сюжетно важные детали находятся ближе к центру кадра, поэтому средние яркости определяют не для всего кадра, а для ограниченной его части. Главное, чтобы на оптическую систему экспонометра не попадал прямой свет, например от солнца или небосвода, поэтому экспонометры, как и объективы, снабжают светозащитной шахтой.

Расчет условий экспонирования по результатам измерения средней яркости и светочувствительности пленки обычно регламентируют электрическим калькулятором.

Определенные с помощью экспонометра значения диафрагмы и выдержки гарантируют правильное экспонирование для свежих пленок. Однако периодически надо делать контрольные снимки с записью результатов измерений условий экспонирования. Такие проверки необходимы для согласования значений эффективной светочувствительности пленки с показаниями экспонометров.

Контрольные съемки сводятся к изготовлению ряда разноэкспонированных снимков одного и того же сюжета. Причем экспозиция меняется в два раза в большую или меньшую сторону от рекомендованной калькулятором по результатам измерения средней яркости.

Способы ключевой яркости и освещенности. Среди способов поэлементной экспонометрии наиболее известны ключевая яркость и ключевая освещенность. Эти способы применяют главным образом при портретных съемках, где имеется возможность быстро изменять освещенность участков лица.

Способ ключевой яркости основан на измерении яркости наиболее освещенного участка лица, обращенного к источнику рисующего света (см. ил. 30, б). В другом варианте этого способа измеряется вместо яркости лица Яркость белого или серого эталона (см. 30, в). Шарообразный эталон позволяет усреднить яркость всех участков, освещенных источниками света с разных сторон. Практически более удобно яркость сюжетно важных деталей измерять по ладони руки, расположенной в наиболее сильно освещенном месте.

В способе ключевой освещенности (см. 30, г) экспонометр располагают на месте наиболее ярко освещенного участка, и фотоэлемент направляют в сторону источника света. Такой метод применяют в дополнение к способу ключевой яркости при использовании задне-бокового и контрового рисующего света.

Смысл рассмотренных способов ключевой яркости и освещенности состоит в том, чтобы по возможности получить одинаковую яркость при фотографировании однотипных объектов, например портретов или натюрмортов. Выбрав однажды правильную экспозицию, можно затем подгонять ключевую яркость под ранее установленные значения или определять разницу достигнутой яркости от ранее установленной.

Экспонирование без фотометрии. Во многих случаях, когда фотограф уже имеет опыт съемки ряда типичных объектов на одном и том же типе цветной негативной пленки, он может выбирать экспозицию на основе визуальной оценки освещенности объекта. При этом он пользуется экспозиционными таблицами, указывающими ориентировочную экспозицию для разных типов объектов.

При съемке на натуре обычно различают открытый ландшафт (берег моря, заснеженное поле), ландшафт со строениями, деревьями и пр., фотографирование в тени.

Естественное освещение тоже подразделяют на три разновидности: солнечное, легкая облачность, сплошная облачность.

Ориентировочные значения экспозиций указанных вариантов легче запомнить, если ориентироваться на некоторую постоянную выдержку, например V125 с. Для примера в таблице указаны значения диафрагм для разных вариантов ландшафта и освещения, в расчете на использование цветной обращаемой или негативной пленки со светочувствительностью 45 ед. ГОСТ (19 ДИН) при выдержке, равной ¹/₁₂₅ с (табл. 3).

Таблица 3

В табл. 4 приведены для ориентировки значения времени экспонирования при постоянной диафрагме 8; эти значения определяли по экспонометру для съемки в Подмосковье в летнее время: июнь, полдень, кучевые облака, фотопленка типа ДС, светочувствительность 45 ед. ГОСТ.

Таблица 4

В зависимости от направления съемки и от затененности объекта экспозиция меняется больше чем в два раза. После полудня, к 17 часам, экспозиция на том же месте и при тех же атмосферных условиях должна быть увеличена примерно в два-три раза. Таким образом, вырабатывают определенные навыки в выборе и корректировке экспозиции для типичных объектов при разном времени дня и разных атмосферных условиях.

Обращаемые цветные пленки имеют меньшую фотографическую широту, чем цветные негативные пленки, и поэтому ошибки экспонирования более заметны и выбор экспозиции необходимо проводить по фотоэкспонометру.

При использовании обращаемых пленок в первую очередь требуется обеспечить воспроизведение деталей в светах объекта. Таким образом удается избежать наиболее заметных цветовых искажений, вызванных отсутствием деталей в светах объекта. Поэтому экспонирование обращаемой пленки обычно производят по светам, т. е. пленку экспонируют на 1 или ¹/₂ деления диафрагмы меньше, чем когда экспонируют негативную пленку при тех же условиях освещения.

Автоматическая установка и выбор экспозиции. В некоторых современных фотоаппаратах установка и выбор экспозиционных параметров осуществляются автоматически. Для этого в аппарат включают экспонометрическое устройство, которое электрически и механически управляет регуляторами выдержки и диафрагмы.

Экспонометрические устройства этого типа подразделяются на однопрограммные, многопрограммные и беспрограммные.

В фотоаппаратах с однопрограммным экспонометрическим устройством ("Зоркий-10", "Вилия-Авто", "ФЭД-микрон") при заданном значении светочувствительности зленки автоматически выбираются и одновременно устанавливаются в определенном сочетании выдержки с диафрагмой.

В беспрограммных устройствах один из экспозиционных параметров предварительно устанавливают вручную, а другой - автоматически (например, диафрагма в фотоаппаратах "Киев-15" и "Орион" или выдержка в аппарате "Силуэт-электро").

В многопрограммных устройствах можно предварительно устанавливать любой из экспозиционных параметров. Например, в фотоаппарате "Сокол" имеется пять программ, каждая из которых включается по предварительно определенной выдержке. Таким образом удается регулировать в заданном отношении резкость первого плана или фона или же для съемки быстроменяющихся объектов устанавливать максимально короткую выдержку. Устройство автоматической установки экспозиции подбирает диафрагму сначала для одной из возможных выдержек, но если освещенность объекта недостаточна или избыточна, происходит автоматическое переключение на программу с другим значением выдержки, и в соответствии с ней подбирается новое значение диафрагмы. Это продолжается до тех пор, пока не будет найдено удовлетворительное сочетание выдержка - диафрагма.

В аппаратах с автоматическим выбором экспозиции в визире обычно указывается выбранное значение выдержки и диафрагмы. В большинстве аппаратов можно отключать устройство автоматического экспонирования и перейти при желании на установку выдержки и диафрагмы вручную.

Экспозиционная поправка при длительном экспонировании. При фотографировании интерьеров, натюрмортов, репродуцировании картин, т. е. во всех случаях, когда съемку производят с очень малым относительным отверстием объектива, приходится увеличивать экспозицию до десятков секунд и даже до десятков минут. При длительных выдержках необходимо вводить поправку на время экспонирования по сравнению с тем, которое определяется обычными способами экспонометрии.

Табл. 5 показывает, в какой мере должна быть увеличена выдержка при съемке на пленку типа ЛН по сравнению с той, которую определяют по экспонометру.

Таблица 5

Когда время экспонирования, определенное по экспонометру, превышает 30 с, требуемое время экспонирования определяют по пробам, предварительно сделанным с большой выдержкой.

Экспонирование при съемке с электронно-импульсным осветителем. Такой осветитель широко используют при репортажных съемках, так как благодаря большой мощности излучения он дает возможность снимать даже в слабоосвещенных помещениях.

Если в распоряжении фотографа имеется один осветитель, его располагают недалеко от линии съемки, чтобы не создавать глубокие тени. При удалении осветителя от линии съемки для смягчения теней используют светоотражающие щиты. Однако контролировать правильность их установки и эффективность действия очень трудно. Поэтому такой одноламповой схемой с отражающим под светом приходится пользоваться лишь при съемке неподвижных объектов.

При портретных съемках, когда требуется регулировать освещение, применяют не один, а два импульсных осветителя. При этом одним из них создают рисующий свет, а другим-заполняющий, моделирующий или фоновый. Световой поток от второго осветителя направляют на потолок, стену или экран, расположенный против объекта.

При съемке с одним электронно-импульсным осветителем выдержку устанавливают постоянной, а регулирование экспозиции в зависимости от расстояния до снимаемого объекта осуществляют изменением диафрагмы. Расчет требуемого значения диафрагмы производят по так называемому ведущему числу, которое определяется произведением диафрагмы на расстояние до сюжетно важного объекта. Ведущее число равно диафрагме, умноженной на расстояние в метрах.

Использование светорассеивающих сеток требует увеличения диафрагмы на одно деление. При съемках с двумя импульсными источниками света, когда одним из них создают рисующий, а другим заполняющий свет, диафрагма уменьшается на одно деление.

Импульсный осветитель можно применять не только при съемках в помещении, но и на натуре. Когда свет от импульсного осветителя используют в качестве рисующего, диафрагму устанавливают по ведущему числу, а выдержку - по экспозиции, требуемой для естественной освещенности в пределах от ¹/₃ до ¹/₁₂₅с.