Wiem, że aparaty cyfrowe mają opcje ISO, a ISO to wrażliwość aparatu na światło, ale jeśli ustawisz wyższe ISO, możesz uzyskać hałaśliwy obraz. Wiem też, że istnieją dwie inne opcje aparatu, czas otwarcia migawki i przysłona.
Jaki jest związek między nimi? Czy jest jakieś równanie lub coś takiego?
Na przykład, jeśli ustawię ISO na 640, to jak mam ustawić czas otwarcia migawki i przysłonę?
Odpowiedzi:
Jest to równanie, a przez konwencję, to skonfigurować, aby być naprawdę proste. Zasadniczo należy rozważyć łącznie pięć czynników:
i wreszcie:
To trochę do zrobienia, dlatego wyłączenie trybu Auto może być tak zastraszające. Ale zacznijmy od prostego.
Fotografia ma konwencję zwaną skalą wartości ekspozycji . Jest to szereg liczb ogólnie w zakresie pojedynczych lub podwójnych cyfr po obu stronach zera. Każda liczba odpowiada ustawieniom przysłony i szybkości migawki, co spowoduje zgromadzenie takiej samej ilości światła - co oznacza, przy tej samej scenie i czułości, taką samą ekspozycję w wyniku końcowym.
Często wygodnie jest myśleć o tych liczbach w kategoriach typowych scen, które będą eksponowane w typowo uważany za poprawny sposób w tym EV. Na przykład, przy ISO 100, pełne słońce ma około 15, wnętrze domu zwykle około 6, a krajobraz oświetlony przez ćwierć księżyca coś w rodzaju -6. Więcej szczegółów tutaj lub podsumowanych w tym poręcznym okrągłym wykresie:
Każdy czynnik ma swoją własną skalę, ale my nazywamy każdy pełny krok na każdy z łusek „ jednego przystanku ” i - wreszcie stałam na prostą rzeczą! - fajną rzeczą jest to, że pod względem uzyskanej jasności możesz zamienić jeden przystanek dowolnego czynnika na przystanek innego.
Dlaczego chcesz to zrobić? Dwa podstawowe powody. Po pierwsze, każdy czynnik ma ograniczenia:
Ale po drugie, oprócz ekspozycji, każdy czynnik wpływa na obraz w inny sposób, a to jest fundamentalne w procesie twórczym fotografii:
Bez względu na czynnik zmiana o jeden stopień oznacza podwojenie lub zmniejszenie o połowę ilości światła w stosunku do tego współczynnika .
Powiedziałem, że istnieje równanie, a potem go nie podałem. Zasadniczo jest to:
aperture × shutter duration × sensitivity × light = exposure
ALE, nie przejmuj się mnożeniem czegokolwiek - wystarczy dodać i odjąć stop .
(Jeśli matematyka sprawia, że twoje oczy się błyszczą, pomiń nawias. Jeśli jesteś ciekawy, to dlatego, że system zatrzymania jest skalą logów, a my po prostu dodajemy wykładniki wykładnicze, czyli to samo, co mnożenie. Ale znowu , niesamowite jest to, że jest to uwzględnione w sposobie, w jaki pracujemy z aparatami, więc nie musisz nigdy więcej o tym myśleć, jeśli nie chcesz.)
Dla każdej z poszczególnych skal:
a na temat samej ekspozycji zobacz Jak wybrać właściwą ekspozycję? .
Skąd wiesz, jaka jest EV sceny i od jakich wartości zacząć? Możesz zgadnąć lub użyć miernika ekspozycji. Kiedyś bardzo często były to oddzielne urządzenia, ale teraz każda kamera ma wbudowany bardzo fajny. (Oddzielne urządzenia nadal mają swoje zastosowanie, ale jest to bardziej zaawansowany temat). jego tryby automatyczne - dokonują odczytu licznika, a następnie używają programu do wyboru odpowiednich współczynników ekspozycji. (Więcej na temat Jak lustrzanki ustalają, jaką wartość przysłony wybrać w trybie P.? )
Automatyczny miernik da ci ustawienia przysłony, migawki i ISO, które powinny dać ci średnią, średnią jasność. Możesz jednak powiedzieć inaczej: „Kompensacja EV” - zobacz Kiedy zmieniam kompensację EV, jak wpłynie to na moją przysłonę, czas otwarcia migawki lub ISO? dla wielu szczegółów.
Pytasz: „Na przykład, jeśli ustawię ISO na 640, to jak mam ustawić czas otwarcia migawki i przysłonę?” , a odpowiedź brzmi: to zależy. Musisz się dowiedzieć, i sprawdzić albo tabelę EV, albo - bardziej praktycznie - po prostu pozwolić, aby kamera zaproponowała punkt początkowy (jeśli twój aparat nie ma przycisku w trybie ręcznym, aby to zrobić, po prostu zanotuj to, co wybrano w tryb automatyczny). A potem jesteś gotowy na ...
Jeśli chcesz przyciemnić lub rozjaśnić powstały obraz, możesz zmienić dowolną przysłonę, czas otwarcia migawki, ISO lub oświetlenie sceny (aż do wewnętrznych granic każdego współczynnika). Na przykład - na razie nie zmieniając oświetlenia - jeśli chcesz rozjaśnić zdjęcie zrobione przy ISO 400, f / 8 i czasie otwarcia migawki ¼⁄ sekundy na sekundę , możesz zmienić jeden współczynnik: ISO na 800 , przysłona na f / 5.6 lub migawka na ¼⁄th . (Jeśli zmienisz wszystkie trzy , to oczywiście zmieni się o trzy stopnie ).
Jeśli chcesz zachować ekspozycję na tym samym poziomie, ale zmienić współczynnik, możesz zmienić jeden z pozostałych czynników w przeciwnym kierunku. Tak więc, na przykład ISO 400, f / 8, ¼ , jeśli chcesz lepiej zamrozić ruch z migawką ¼, możesz utrzymać ekspozycję na tym samym poziomie, zmieniając ISO na 800 lub przysłonę na f / 5.6 Lub możesz zmienić oświetlenie o jeden stopień i pozostawić ISO i przysłonę w spokoju.
„Trójkąt ekspozycji” to termin spopularyzowany przez autora fotografii Briana Petersona dla przysłony, czasu otwarcia migawki i czułości ISO. Nie przepadam za tym z dwóch powodów - po pierwsze, naprawdę jest więcej czynników niż trzy, a po drugie, nawet jeśli weźmiemy pod uwagę te trzy, nie ma w nich nic trójkątnego . Możesz przeczytać o tym wiele, wiele więcej na stronie Co to jest „trójkąt ekspozycji”? - w tym alternatywną reprezentację, która może być bardziej przydatna, jeśli chcesz o tym pomyśleć w kwestii geometrii.
Całkowite narażenie zależy od czterech czynników:
Trzy ostatnie to kompromisy, które możemy kontrolować w aparacie, i razem często nazywane są „ekspozycją”, która została użyta do zrobienia zdjęcia. W niektórych przypadkach możemy kontrolować jasność sceny, na przykład za pomocą świateł w studiu lub lampy błyskowej. Kamery czasami sterują lampami błyskowymi, ale ze względu na tę odpowiedź powiemy, że została podana jasność sceny i chcemy wyregulować pozostałe 3 elementy, aby uzyskać pożądaną ekspozycję.
Ustawienie ISO kontroluje czułość czujnika. Kiedy czujniki były filmowane, zdecydowałeś o tym po tym, co załadowałeś do aparatu. Filmy miały różne kompromisy między wrażliwością a ziarnem. Bardziej wrażliwe filmy były bardziej ziarniste.
Dzisiejsze czujniki cyfrowe umożliwiają wybór czułości klatka po klatce. Jednak, podobnie jak w przypadku filmu, istnieje kompromis. W rzeczywistości większość czujników ma pojedynczą natywną czułość, a następnie wyjście czujnika jest wzmacniane (lub w niektórych przypadkach faktycznie tłumione) przed digitalizacją. Problem ze wzmacnianiem sygnału czujnika polega na tym, że wzmacniasz szum wewnętrzny wraz z sygnałem obrazu. Niektóre czujniki są lepsze (mniej hałaśliwe) niż inne, więc pozwalają na większe wzmocnienie, zanim szum stanie się wystarczająco duży w porównaniu z sygnałem obrazu, który może budzić zastrzeżenia.
Czas otwarcia migawki jest mniej więcej taki, jak się wydaje, i określa czas wyświetlania obrazu na matrycy. Dłuższe czasy pozwalają czujnikowi gromadzić więcej danych w stosunku do szumu, a zatem są lepsze z tego punktu widzenia. Oczywiście istnieje jednak kompromis. Wszystko, co porusza się w scenie lub cała scena, jeśli poruszasz aparatem, będzie rozmazana bardziej, im dłużej migawka jest otwarta.
Na przykład, jeśli robisz zdjęcie na imprezie sportowej, a ktoś biegnie w twoją stronę z prędkością 3 m / s, wyglądałby jak rozmycie o szerokości 3 metrów przy 1-sekundowym czasie otwarcia migawki. W 1/100 sekundy rozmycie wynosiłoby 3 centymetry, a w 1/1000 sekundy tylko 3 mm. Nie ma jednej odpowiedzi na to, co jest lepsze, a to jeden z powodów, dla których kamery dają ci te możliwości. Możesz chcieć, aby ktoś biegający był rozmazany, aby pokazać prędkość. Z drugiej strony możesz chcieć pokazać natychmiastowy wyraz twarzy, z kroplami potu zawieszonymi w powietrzu.
W każdym razie ekspozycja 1/1000 daje czujnikowi 10 razy mniej światła do pracy, więc jego sygnał będzie 10 razy bliższy poziomowi hałasu.
Jest to nieco na bok, ale cyfrowe czujniki również gromadzą pewien hałas w miarę upływu czasu. Dlatego aparaty cyfrowe zwykle ograniczają czas ekspozycji do około 30 sekund. W przeciwieństwie do filmu, nie można po prostu pozostawić czujnika cyfrowego na długi czas przy słabym świetle.
Wartość przysłony lub przysłona kontroluje ilość światła przepuszczanego przez obiektyw. Liczba f-stop to tak naprawdę stosunek efektywnej średnicy obiektywu (w celu przepuszczenia światła) podzielony przez jego ogniskową. Odbywa się to, ponieważ normalizuje pomiar przepuszczalności światła przez obiektywy niezależnie od ogniskowej. Na przykład obiektyw 50 mm ustawiony na f / 8 wyświetli scenę z taką samą jasnością jak obiektyw 200 mm ustawiony na f / 8. Obiektyw 200 mm sprawi, że każdy element sceny będzie 4 razy większy w poprzek, dzięki czemu będzie rozłożony na 16 razy większym obszarze. Oznacza to, że musi zebrać 16 razy więcej światła ze sceny, aby uzyskać tę samą jasność. Wszystko to jest jednak brane pod uwagę w przypadku tego znormalizowanego pomiaru przysłony, który nazywamy f-stop.
Oczywiście znowu jest kompromis. Szersza otwarta soczewka (niższa liczba przysłony) daje czujnikowi więcej światła, co skutkuje lepszym stosunkiem sygnału do szumu. Jednak głębia ostrości (odległość, na której obiekty sceny będą ostre) będzie mniejsza. Bardziej widoczne będą także niedoskonałości soczewki.
Przy naprawdę małych aperturach (większe liczby f-stop) dyfrakcja staje się problemem. Promienie świetlne, które po prostu spoglądają poza krawędzie przysłony, lekko się wyginają, zamiast iść prosto. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy przechodzą blisko czegoś, co ich zablokuje, więc ma to znaczenie tylko dla pierścienia promieni świetlnych, które przechodzą bezpośrednio przez otwór. Ponieważ otwór jest mniejszy, większa część promieni świetlnych znajduje się blisko krawędzi, a te wygięte promienie tworzą więcej światła docierającego do czujnika. W rezultacie jasne obiekty w scenie powodują, że inne obszary wyświetlanego obrazu również stają się jaśniejsze. Ogólny efekt polega na zmniejszeniu kontrastu i nadaniu wyglądowi mniejszej ostrości.
Zazwyczaj przysłona f / 5.6 jest najsłabszym punktem, ale zależy to od konkretnego obiektywu. Przez większość czasu nie przejmujesz się tym zbytnio, a dobrej jakości obiektywy będą nadal robić dobre zdjęcia na f / 2, a dyfrakcji trudno zauważyć na f / 22. Zrobiłem zdjęcia makro na f / 64, a utrata ostrości z powodu dyfrakcji była dość widoczna.
W większości przypadków jednak zamieniamy f-stop między przepuszczaniem większej ilości światła a zbyt małą głębią ostrości.
Ogólna ekspozycja jest zatem kontrolowana przez ustawienie ISO, czas otwarcia migawki i wartość przysłony. Różne wyniki, które wymieniasz między sobą, dają głównie czujnikowi wystarczającą ilość światła, dzięki czemu sygnał obrazu jest duży w porównaniu do szumu, rozmycia ruchu (poruszenia aparatu) i głębi ostrości.
Ogólnie rzecz biorąc, normalna scena przy pełnym świetle słonecznym jest dobrze naświetlona przy przysłonie f / 16, a czas otwarcia migawki ustawiony na 1 podzielony przez wartość ISO. Na przykład może to być f / 16, 1/100 sekundy i ISO 100. Lub może to być f / 16, 1/250 sekundy, ISO 250.
W fotografii współczynnik ekspozycji wynoszący dwa razy jest wyraźnie zauważalnym krokiem, ale niezbyt dużym. Zwykle myślimy o dostosowaniu ekspozycji w liczbie 2x kroków. Współczynnik 2 można traktować jako „standardowy przyrost” w fotografii.
ISO dostosowuje się liniowo. ISO 200 to dwukrotność ekspozycji w stosunku do ISO 100.
Czas otwarcia migawki jest również liniowy. Ponieważ jednak zwykle zapisujemy liczby czasów otwarcia migawki jako odwrotność (1/100 sekundy, 1/250 sekundy itp.), Dolna liczba zmniejsza się, aby zwiększyć ekspozycję. 1/50 sekundy to dwukrotność ekspozycji w stosunku do 1/100 sekundy.
Matematyka liczb f jest bardziej skomplikowana. Ekspozycja idzie w parze z logarytmem odwrotności liczby f. Ponieważ jest to skomplikowane psychicznie, kilka liczb f zostało już obliczonych, co powoduje połowę ekspozycji w porównaniu z poprzednim. Każda z tych liczb f musi być pierwiastkiem kwadratowym z 2 wyższych, aby uzyskać połowę ekspozycji. Począwszy od f / 1 (prawie nigdy się nie zdarza), otrzymujemy progresję f / 1, f / 1.4, f / 2, f / 2.8, f / 4, f / 5.6, f / 8, f / 11, f / 16, f / 22. Wartości te są tak powszechnie stosowane, że wczesne aparaty często miały zapadki na pierścieniu przysłony, aby umożliwić ustawienie dodatnie na jedną z tych wartości i aby umożliwić regulację w górę lub w dół, dotykając podczas patrzenia przez wizjer. Te zaczepy były również nazywane „stopami”, stąd pochodzi termin „f-stop”.
Ponieważ każda z typowych wartości przysłony reprezentuje współczynnik jasności 2 od następnego, pojęcie „przysłona f” stało się używane jako współczynnik dwa naświetlenia, nawet jeśli sama przysłona nie uległa zmianie. Na przykład w fotografii często mówi się, że ISO 400 to „2 stopnie przysłony” więcej niż ISO 100, lub że czas otwarcia migawki 1/500 jest o 1 stopień niższy niż 1/250 czasu otwarcia migawki.
Zwykle myślimy o ekspozycji w kategoriach „f-stop” w górę lub w dół. Załóżmy na przykład, że zrobiłeś zdjęcie z ISO 200, f / 5.6 i 1/250 sekundy. Okazało się, że jest zbyt ciemno i poczułeś, że wymaga on 2-krotności większej ekspozycji (współczynnik 4 więcej światła). Możesz spróbować wykonać dowolną z poniższych czynności, aby uzyskać dodatkowe 2 stopnie przysłony ekspozycji:
ISO 200, f / 2.8, 1/250 s
ISO 400, f / 4, 1/250 s
ISO 400, f / 5.6, 1/125 s
ISO 200, f / 4, 1/125 s
Jednak chociaż ekspozycja każdego z powyższych czterech przykładów jest równoważna, głębia ostrości, rozmycie ruchu i stosunek sygnału do szumu czujnika nie będą. Większość współczesnych czujników ma niewielki hałas w stosunku do pełnej ekspozycji przy ISO 400, więc ostatni kompromis w tych przykładach prawdopodobnie nie będzie problemem w większości przypadków.
Znów chodzi o kompromisy. Nie ma dobrych lub złych odpowiedzi, tylko to, co działa z aparatem, z twoją sceną i z tym, co próbujesz pokazać.
Jeśli uważasz aparat za zwykły kolektor / rejestrator światła lub licznik fotonów i zignorujesz faktyczne zrobienie zdjęcia sceny, istnieje bardzo prosta zależność między czułością ISO, przysłoną i czasem otwarcia migawki:
Całkowita ilość zarejestrowanego światła 1 jest proporcjonalna do ISO × przysłona × czas otwarcia migawki × dostępne światło w scenie
W pozostałej części tego objaśnienia traktuj dostępne światło jako stałą, której nie możesz kontrolować.
Dlatego jeśli na przykład zwiększysz którykolwiek z trzech elementów sterujących (ISO, przysłona, czas otwarcia migawki) o współczynnik 2, musisz zmniejszyć o połowę jeden z pozostałych dwóch elementów sterujących, aby utrzymać to samo zgromadzone światło. 2 ( Uwaga 1 poniżej)
Mamy więc trzy elementy sterujące wejściowe (ISO, przysłona, czas otwarcia migawki) w celu uzyskania jednego wyjścia, całkowitej ilości zebranego światła. Chociaż nie myślimy w kategoriach całkowitej liczby zebranych fotonów, myślimy w kategoriach prawidłowo naświetlonych zdjęć. Aby uzyskać pożądany poprawnie naświetlony obraz, dostosowujemy trzy elementy sterujące w zależności od ich efektu na pożądanym obrazie, w oparciu o fotografowaną scenę.
Praktycznie ISO jest zazwyczaj ostatnią z ustawianych kontroli, tą, na której zwykle najmniej zależy. 3 Zwykle komponujesz w celu uzyskania głębi ostrości (przysłony), zatrzymania akcji lub sugerowania ruchu (krótki lub długi czas otwarcia migawki) lub niektórych ich kombinacji. Po ich wybraniu ISO jest mniej więcej wybrane dla ciebie, aby uzyskać pożądaną ekspozycję. Oczywiście, jeśli wybór przysłony i czasu otwarcia migawki wymaga niepożądanie wysokiej czułości ISO (tj. Ziarnistości lub szumu), aby uzyskać prawidłową ekspozycję, masz kilka możliwości:
Uwagi:
W kontekście filmu ISO jest miarą wrażliwości nośnika zapisu na światło. Im wyższe ISO, tym bardziej wrażliwa jest folia na proporcjonalnie mniej przychodzącego światła, z kompromisem, że ziarno filmu („szum” filmu) wzrasta wraz z ISO.
W kontekście fotografii cyfrowej ISO nie opisuje wrażliwości czujnika obrazu na światło; czujnik ma stałą czułość na określoną ilość przychodzącego światła, wytwarzając określone napięcie. Jednak powstałe napięcie jest albo wzmacniane (mnożone) przed konwersją na wartość cyfrową, albo wartość cyfrowa po konwersji jest mnożona, lub jedno i drugie, zgodnie z wartością ISO ustawioną dla strzału. Dlatego w odniesieniu do zarejestrowanego obrazu cyfrowe ISO działa podobnie do ISO filmu.
Jeśli chodzi o przysłonę, nie powiedziałem, że zmniejszamy o połowę liczbę ƒ . Znaczącą miarą apertury jest pole przekroju . Przypomnijmy, że obszar ten jest proporcjonalny do kwadratu miary liniowej w całym obszarze, tj .: A ∝ d ². Zatem, aby podwoić / zmniejszyć o połowę obszar apertury , liczbę ƒ należy zwiększyć / zmniejszyć o współczynnik √2 lub około 1,414 ...
Podczas korzystania z filmu ISO było czymś, na czym bardziej Ci zależało, i czymś, na co miałeś względnie mniejszą kontrolę (zarówno pod względem zakresu ISO, jak i możliwości wyboru ISO na podstawie tego, który film był dostępny). W przypadku lustrzanek cyfrowych ISO jest w pewnym sensie współczynnikiem kompensacji, który pozwala lepiej wybrać przysłonę i czas otwarcia migawki. To wciąż ma znaczenie, ale nie jest tak naprawdę priorytetem. Nie wyobrażam sobie, aby wielu fotografów podchodziło do sceny myśląc „niezależnie od innych ustawień, chcę ISO 400 dla tego zdjęcia”.
To objaśnienie całkowicie ignoruje takie kwestie, jak kompozycja, głębia ostrości, szum (ziarno) itp. Oczywiście są one niezwykle ważne przy tworzeniu dobrego zdjęcia.
Wszyscy fotografowie powinni zapamiętać podstawowe pełne „zatrzymania” ekspozycji, wyrażone w czasie otwarcia migawki, przysłonie i ISO.
Po ich zaznajomieniu, za każdym razem, gdy zmieniasz jedną ze zmiennych, bardzo łatwo jest dopasować jedną z pozostałych, aby zrównać tę samą ekspozycję.
1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 itd. (Połowa lub podwójna to 1 kropka)
f / 1,4 f / 2,0 f / 2,8 f / 4,0 f / 5,6 f / 8 f / 11 itd
ISO100 ISO200 ISO400 ISO800 ISO1600 ISO3200 ISO6400 itp. (Połowa lub podwójne to 1 kropka)
Zgodnie z pierwotnym pytaniem, jeśli używasz ISO640 i zmieniasz ISO o 1 kropkę ((zmniejsz o połowę lub dwukrotnie ISO do 320 lub 1250), wówczas dostosujesz przysłonę lub czas otwarcia migawki o 1 kropkę.