Как работает экспонометр камеры

Сегодня на рынке представлены камеры разных уровней интеллектуальности. Последние модели беззеркальных камер позволяют контролировать яркость изображения в режиме online. Изображение выводится на экранчик или видоискатель прямо с матрицы, уже пройдя предварительную обработку процессором. Можно накладывать различные эффекты: цветокоррекцию, перевод в чёрно-белое и т. п. В общем, принимать решение о съёмке, исходя из видимого предварительного результата. Такая камера не требует от владельца знаний об экспонометре и принципах его работы.

В тоже время флагманы крупнейших производителей, таких как Canon и Nikon, остаются зеркальными камерами. Особенность этих камер в том, что, глядя в видоискатель, мы видим оптическое изображение, прошедшее через линзы объектива, но не видим, каким получится кадр на матрице в текущих настройках. Для работы с такой камерой необходимо знать устройство экспонометра и его алгоритмы. Фотограф фактически моделирует их у себя в голове, представляя как будет выглядеть кадр при текущем освещении и настройках камеры.

Как видно из ролика, зеркало не участвует в формировании изображения. Его предназначение — позволить фотографу увидеть кадр, который получится при нажатии на кнопку спуска затвора. Оптическая схема позволяет точно кадрировать сюжет и выстраивать композицию. Преимущества беззеркальных камер очевидны. Но подумайте вот о чём — фотограф, знающий принципы экспонометрии, может снимать любой камерой и получать ожидаемый результат. Конечно, можно всю жизнь пользоваться беззеркальными цифровыми камерами, но вы лишаете себя возможности использовать некоторые технологии. Например, снимать на плёнку легендарными камерами Leica или среднеформатными камерами.

Согласен, аргумент не для всех, но есть ещё кое-что. Для фотографа крайне важно уметь моделировать кадр до того, как он снят. Даже на этапе обдумывания проекта или съёмки фотограф представляет, какие условия освещения потребуются для реализации задуманного. Если фотограф полагается только на автоматику камеры, он лишает себя и части творческого процесса. А это уже весомый аргумент.

Я учился фотографии самостоятельно. И первое время не мог понять, как же, чёрт побери, получать кадр нужной мне яркости в любой ситуации. Потом задался вопросом о том, как камера узнаёт, какие значения выдержки и диафрагмы выставить в автоматическом режиме. Оказалось, я неверно представлял принцип работы экспонометра, и мне это мешало. Я постоянно ошибался в принятии решения. Давайте начнём по порядку.

Экспонометр — это прибор, который замеряет количество света и выдаёт экспопару: значение правильных экспозиционных параметров (времени выдержки и числа диафрагмы).

Глаза — идеальный оптический прибор. Благодаря им наши предки выживали в условиях диких джунглей и подстерегающих на каждом шагу опасностей. Умение одновременно различать опасность на ярком солнце и в тени густых зарослей и сейчас жизненно важный навык.

За миллионы лет эволюции наши глаза «научились» различать до 24 ступеней яркости одновременно. Увы, в силу технических ограничений диапазон современных цифровых камер составляет от 8 до 12 ступеней.

Динамический диапазон — диапазон одновременно различимых яркостей. Измеряется в ступенях (стопах). Каждая ступень отличается от предыдущей увеличением или уменьшением количества света в два раза.

Если внимательно посмотреть на рисунок выше, то становится понятно, почему возникают ситуации, когда часть изображения либо абсолютно тёмная, либо белая. Разница между самым светлым и самым тёмным участком в таких сюжетах столь высока, что камера физически не может запечатлеть такой динамический диапазон.

Оказавшись в ситуации, когда динамический диапазон снимаемого сюжета больше диапазона матрицы фотоаппарата, нужно сократить диапазон (контраст) снимаемой сцены.

Встроенный экспонометр лишён этих недостатков, но он не так точен, как ручной.
Дело в том, что экспонометр камеры замеряет свет, отражённый от объекта. А это значит, что камера никогда не знает, сколько света на самом деле упало на объект. Ведь тёмные объекты поглощают много света, а светлые больше отражают. Но камера ничего не знает о том, какой сюжет перед ней — тёмный или светлый. Поэтому инженеры нашли выход из ситуации — камера считает, что перед ней всегда находится объект нейтрально серого цвета, отражающий 18% света, падающего на него (так называемый 18% серый).

Рассмотрим два примера, на которых будет понятна разница в принципах работы ручного и встроенного экспонометра.