Poznaj swoją lustrzankę: metody pomiaru światła

Autor: Marcin Pawlak

Niniejszym artykułem rozpoczynamy cykl, który pomoże poznać i świadomie wykorzystywać podczas fotografowania funkcje lustrzanek cyfrowych i zaawansowanych aparatów kompaktowych. W pierwszej części opisujemy czym różnią się od siebie pomiary światła punktowy, matrycowy i centralnie ważony i w jakich momentach najlepiej ich używać.

« poprzednia strona

1|2|3

następna strona »

W momencie naciśnięcia spustu migawki oczekujemy, że otrzymamy prawidłowo naświetlone zdjęcie. Mówiąc potocznie spodziewamy się, że na zdjęciu "białe będzie białe, a czarne będzie czarne". Niekiedy jednak otrzymany rezultat daleki jest od naszych oczekiwań. A to niebo na zdjęciu krajobrazu zostało wypalone do białości, a to znów fotografowane osoby czy detale, które znajdowały się w zacienionym miejscu są prawie niewidoczne... Dlaczego?

 

Często dzieje się tak, że fotografowana scena na bardzo duży kontrast co wbrew pozorom jest to całkiem spory problem dla aparatu. Automatyka urządzenia, która ma za zadanie ustalić parametry ekspozycji (a więc czas naświetlania i otwór przysłony), nie "zna" naszych intencji i nie "wie", który element na fotografowanym ujęciu jest dla nas jest ważny, a który nie. Z tego też powodu poprawne naświetlenie zdjęcia może być dla automatyki aparatu poważnym wyzwaniem.

Typowa wpadka układu pomiaru światła (w tym wypadku matrycowego) - rozświetlone chmury zmyliły automatykę aparatu, i spowodowały silne niedoświetlenie zdjęcia.

Równie istotne jest określenie bezwzględnej jasności fotografowanej sceny (bądź jej fragmentu). Nie byłoby z tym problemu, gdyby z góry wiadomo było, w jakim stopniu odbija ona (lub jej elementy) światło. Od tego przecież zależy, czy dany obiekt postrzegamy jako "jasny" bądź "ciemny". Tego oczywiście konstruktorzy aparatu nie są w stanie przewidzieć, dlatego konieczne stało się przyjęcie jakiegoś punktu odniesienia. Z obserwacji praktycznych wynika, że średnie odbicie światła przez otaczające nas przedmioty wynosi około 82%. Dlatego też światłomierze aparatów skalowane są tak, by prawidłowo określały ekspozycję obiektów odbijających światło w tym właśnie stopniu (a zatem mających 18% "zaczernienia").

Kadry o dużej rozpiętości tonalnej, gdzie poszczególne plany znacznie różnią się jasnością, stanowią wyzwanie zarówno dla układu kontroli ekspozycji, jak i fotografa.

Podobnie jak wszelkie inne uśrednienia, postępowanie takie niesie ze sobą pewne niebezpieczeństwa. Dla obiektów, które mają inny niż średni współczynnik odbicia światła światłomierz dobierze takie parametry ekspozycji, by na zdjęciu miały one ową 18-procentowową, wzorcową szarość. Z tego powodu fotografowanie scen, które odbiegają od owego "szarego" wzorca, wymaga wprowadzenia odpowiedniej korekty ekspozycji. I tak zdjęcia śnieżnego krajobrazu w pełnym słońcu potrzebują korekty "na plus", gdyż inaczej śnieg wyjdzie na zdjęciu szary. Z kolei zdjęcia nocne trzeba niedoświetlić względem wskazań światłomierza, gdyż zamiast smolistej czerni nocy otrzymamy bladoszary półmrok.

Średnio nie znaczy dobrze
Korekta ekspozycji jest narzędziem szalenie użytecznym, a w czasach aparatów analogowych jej stosowanie wymagało odpowiedniego doświadczenia - fotograf musiał z góry wiedzieć, jaką korektę ekspozycji w danej sytuacji ustawić. Korzystając z aparatu cyfrowego i funkcji podglądu zaraz po wykonaniu zdjęcia można łatwo stwierdzić nieprawidłową ekspozycję kadru i powtórzyć ujęcie z odpowiednią korektą. Jednak nie każde ujęcie da się powtórzyć. Nie sposób również korygować ekspozycję każdego wykonanego zdjęcia. Z tego powodu współczesne aparaty oferują kilka metod pomiaru ekspozycji, które różnią się zastosowaniem i wbudowaną "inteligencją". Od ich skuteczności i tego, na ile sprawnie będziemy się nimi posługiwać zależy to, jak wiele wykonanych przez nas zdjęć będzie naświetlonych "w punkt".

 

Pierwsze elektroniczne układy pomiaru oświetlenia sceny określały średnią ekspozycję całego kadru (tzw. pomiar uśredniony). Poprawne stosowanie takiego światłomierza wymaga dużej wprawy, gdyż łatwo go wprowadzić w błąd, np. gdy główny motyw zdjęcia zajmuje niewielką część kadru lub fotografowana scena jest bardzo kontrastowo oświetlona. Dlatego też powstało kilka bardziej zaawansowanych metod pomiaru ekspozycji, pozwalających ocenić i uwzględnić rozpiętość tonalną rejestrowanej sceny. Z tego samego powodu uśredniony pomiar całego kadru rzadko jest dziś spotykany nawet w profesjonalnych aparatach.

Pomiar matrycowy
Najczęściej dziś wykorzystywanym przez fotoamatorów (często nawet nieświadomie) sposobem pomiaru ekspozycji jest pomiar matrycowy (zwany jest on też ewaluacyjnym bądź szacunkowym). Polega na określaniu jasności obrazu jednocześnie w wielu strefach, co pozwala w ramach jednego pomiaru ocenić nie tylko średnie oświetlenie kadru bądź jego części, ale i kontrast pomiędzy jego poszczególnymi elementami. Pierwsze tego typu układy pomiarowe wykorzystywały zaledwie pięć pól - centralne i cztery narożniki. W najnowszych implementacjach liczba pól przekracza tysiąc, a sposób ich rozmieszczenia zależy od producenta i konkretnego modelu aparatu. Analiza zmierzonej tak jasności obrazu odbywać się może w różny sposób.

Klasyczny układ pól pomiaru matrycowego obejmuje dwa pola centralne (niekoniecznie koliste) oraz cztery pola boczne. Stosowane dziś układy są zwykle dużo bardziej skomplikowane.

Najstarsza (i do dziś wykorzystywana) metoda została zastosowana po raz pierwszy przez Nikona w analogowej lustrzance FA pod nazwą AMP - Automatic Multi-Pattern już w 1983 roku. Jej skuteczność w tamtych czasach sięgała 90-95%. Dla porównania dzisiejsze realizacje zapewniają według producenta ponad 98% poprawnych naświetleń. Wspomniana metoda polega na porównaniu oświetlenia fotografowanego kadru z jednym z kilku tysięcy zapisanych w pamięci aparatu wzorców.

 

Do dziś metoda ta poddana została ogromnym modyfikacjom - poza wspomnianym zwiększeniem liczby stref pomiarowych przy "przewidywaniu intencji fotografa" branych jest pod uwagę wiele czynników - od otworu przysłony począwszy, na odległości od fotografowanego obiektu kończąc. Do samego porównywania zmiennych zaprzęgnięto zostały zaawansowane algorytmy komputerowe. Jeżeli aparat wyposażony jest w kilka czujników pomiaru ostrości, również aktywny punkt AF jest brany pod uwagę podczas dopasowywania wzorca. Pozwala to m.in. uzyskać dodatkową informację w której części kadru znajduje się obiekt zdjęcia.

Tym razem pomiar matrycowy poradził sobie sprawnie, jednak większą kontrolę nad parametrami ekspozycji dałoby nam skorzystanie z pomiaru punktowego.

Pomiar matrycowy występuje pod różnymi nazwami stosowany jest dziś przez wszystkich producentów. Poszczególne jego realizacje różnią się liczbą, kształtem i rozmieszczeniem pól pomiarowych, a także sposobem oceniania przez automatykę aparatu właściwej ekspozycji. Z tego powodu dwa różne aparaty mogą inaczej ocenić ekspozycję tego samego kadru. Poniżej podajemy nazewnictwo, pod jakimi pomiar matrycowy występuje u różnych producentów.

Oznaczenia pomiaru matrycowego

Canon

ewaluacyjny

Nikon

matrycowy

Olympus

Digital ESP

Panasonic

inteligentny wielopolowy

Sigma

ewaluacyjny

Sony

wielopunktowy

Pentax

wielosegmentowy

Warto tez wspomnieć, ze opisywany pomiar matrycowy jest najdogodniejszym dla amatora, a jednocześnie najmniej przewidywalnym sposobem pomiaru światła. Wygodny, gdyż pozwala robić zdjęcia metodą "wykadruj i naciśnij". Nieprzewidywalny, ponieważ tylko producent wie jaki naprawdę jest algorytm ustalania ekspozycji. Z tego powodu niekiedy nieistotna dla nas zmiana rozkładu jasnych i ciemnych obiektów w kadrze powoduje zauważalną zmianę ekspozycji, gdyż automatyka układu oceni ją jako inny rodzaj sceny. Ważne jest też, by układ kontroli ekspozycji potrafił niezależnie od orientacji aparatu rozpoznać linię horyzontu, a to dlatego, że niebo niemal zawsze jest jaśniejszym elementem kadru.

 

Pomiaru matrycowy komplikuje się dodatkowo, jeśli kolorystyka fotografowanej sceny jest zdominowana przez konkretną barwę, gdyż współczynniki odbicia światła są odmienne dla różnych barw: od 6-13 % dla niebieskiej do 65-75% dla żółtej. Dlatego też najbardziej zaawansowane systemy pomiaru światła analizują nie tylko luminancję, ale i kolorystykę fotografowanej sceny.

 

Dla zwykłego fotoamatora są to jednak sprawy mało istotne - dużo ważniejsze jest, że pomiar matrycowy w dużej mierze zwalnia z myślenia, a zdjęcia typu "ja na śniegu" albo "zachód słońca" wyjdą akceptowalne bez wprowadzania jakichkolwiek korekt. Jeśli jednak pomiar matrycowy nie potrafi sobie poradzić z tą konkretną sceną nie pozostaje nic innego, niż zapoznać się z pozostałymi metodami ustalania ekspozycji, które są obecne w większości współczesnych aparatów.

Pomiar centralnie ważony
Pomiar centralnie ważony (center weighted) obejmuje cały obszar kadru lub jego znaczną część, jednak największa waga (zwykle 60-75%) przypisywana jest centrum sceny. W niektórych aparatach (np. lustrzankach cyfrowych Nikona) średnicę pola centralnego regulować można w dość dużym zakresie. Ten typ pomiaru światła jest szczególnie przydatny, gdy fotografowany obiekt znajduje się w centrum kadru lub wypełnia jego znaczną część. Opisywany tutaj sposób pomiaru oświetlenia dominował w fotografii przed upowszechnieniem się pomiaru matrycowego, a jego skuteczność dochodząca do 90% uznawana była wówczas za bardzo dobrą.

Pomiar centralnie ważony pod uwagę bierze jasność całego kadru jednak największą wagę (zwykle 60-75 procent) przypisuje do pola centralnego.

Pomiar centralnie ważony może sprawiać problemy, gdy fotografowana scena jest niesymetrycznie podzielona na odmiennie oświetlone części (np. krajobraz z bardzo jasnym niebem). Z racji sposobu pomiaru najlepiej sprawdza się przy zdjęciach o kompozycji centralnej. Jego zaletą jest duża przewidywalność, dzięki czemu jest dość łatwy do opanowania nawet przez początkujących fotografów.

Przewidywalność efektów pracy pomiaru centralnie ważonego jest większa niż pomiaru matrycowego i efektywnie może być wykorzystywana nawet przez początkujących fotoamatorów.

Pomiar punktowy
Pomiar punktowy obejmuje od 1 do 3% fotografowanej sceny, z reguły obejmując centrum kadru. Pozwala na precyzyjne określenie oświetlenia poszczególnych elementów kadru i rozpiętości tonalnej całej sceny. Przydaje się przy ujęciach o bardzo kontrastowym oświetleniu, jednak wymaga dużej wprawy i świadomości sposobu jego działania.

Pomiar punktowy bierze pod uwagę jasność jedynie niewielkiego fragmentu fotografowanego obrazu.

Ten sposób pomiaru światła jest zwykle wybierany przez bardziej doświadczonych fotografów. Niewłaściwe użycie, a tym samym zły wybór punktu pomiaru powoduje bardzo duże przekłamania. Pewną odmianą pomiaru punktowego jest spotykany w lustrzankach Canona pomiar centralny (częściowy, skoncentrowany). Działa on podobnie jak pomiar punktowy, jednak pole pomiarowe jest większe. Typowo obejmuje ono centralne 10% kadru, w związku z czym metoda taka jest mniej precyzyjna. Z drugiej strony o wiele trudniej dokonać zupełnie błędnego określenia ekspozycji.

Pomiar punktowy jest często ostatnią deską ratunku, gdy chcemy sfotografować niewielki obiekt w silnym oświetleniu kontrowym.

Niektóre aparaty nie wiążą pola pomiaru punktowego lub częściowego z centrum kadru, ale z aktywnym punktem AF. Ma to swoje zalety, gdyż to ten punkt wyznacza zwykle położenie fotografowanego obiektu względem kadru, co z kolei pomaga "inteligencji" aparatu ustawić odpowiednie parametry i pozwala przewidzieć skutki jej działania. Starsi fotografowie, przyzwyczajeni do centralnego położenia pola pomiaru punktowego, często narzekają na takie nowinki.

Na kłopoty blokada
Korzystając z pomiaru punktowego lub centralnie ważonego możemy mieć problemy przy niecentralnej kompozycji zdjęcia. Nieoceniona staje się wówczas funkcja blokady ekspozycji, dostępna we wszystkich lustrzankach cyfrowych i lepszych aparatach kompaktowych. Zwykle powiązana jest ona ze spustem migawki, który należy wcisnąć do połowy. Często na obudowie aparatu znajduje się też aktywujący ją osobny przycisk oznaczony jako AEL - Auto Exposure Lock). Z blokady korzystamy w ten sposób, że nakierowujemy punkt pomiarowy na obiekt dla którego ustalić chcemy właściwą ekspozycję, dokonujemy pomiaru i włączamy blokadę. Zwykle obie te czynności powiązane są ze wciśnięciem spustu do połowy, wraz z aktywacją autofokusa. Następnie przekadrowujemy zdjęcie tak, by uzyskać docelową kompozycję ujęcia i naciskamy spust do końca uruchamiając migawkę.

Funkcja blokady ekspozycji pozwala ustalić ekspozycję dla dowolnego punktu kadru. Bardzo przydatny jest w tym wypadku uruchamiający ją dedykowany przycisk.

Oczywiście blokada ekspozycji jest bezużyteczna przy korzystaniu z pomiaru matrycowego, gdyż nie wiadomo wówczas, co automatyka aparatu uznała za obiekt pierwszoplanowy. Przydać się może natomiast, gdy chcemy wykonać serie zdjęć przy te

---