FUNKCJE APARATU CYFROWEGO

Funkcje, czyli możliwości aparatów cyfrowych są w dużym stopniu takie same, jak aparatów analogowych. Jest jednak wiele takich funkcji, które nie mogą być realizowane w aparatach analogowych, czyli korzystających z filmu światłoczułego. Klasycznym przykładem jest możliwość kręcenia aparatem cyfrowym krótkich filmów.
Najbardziej nawet "prymitywny" (15 klatek na sekundę), 10 sekundowy film zrobiony aparatem cyfrowym, to 150 zdjęć zrobionych w ciągu tych 10 sekund. Żaden aparat analogowy nie jest w stanie fotografować z taką szybkością. Nie mówimy o kamerach filmowych, tylko o aparatach do robienia pojedynczych zdjęć.
Technologia aparatu cyfrowego pozwala na zastosowanie w nim wielu bardzo zaawansowanych funkcji znacznie niższym kosztem, niż wymagany w przypadku aparatów analogowych. Dlatego nawet dość tanie kompakty cyfrowe dają fotografowi do dyspozycji wiele funkcji dostępnych jedynie w bardzo drogich lustrzankach analogowych.

Opis funkcji aparatów cyfrowych

W rozdziale tym będą opisane różne funkcje aparatów cyfrowych, z krótkim objaśnieniem, jak i gdzie je wykorzystywać. Do wielu z nich będziemy wracać w rozdziale o technice fotografowania. Tam jednak będzie dokładne omówienie wykorzystania danej funkcji dla uzyskania takich, czy innych efektów na zdjęciu, czy po prostu dla otrzymania najbardziej poprawnie naświetlonego zdjęcia.

Kolejność prezentacji funkcji

Trudno powiedzieć, że jedne funkcje są ważniejsze, inne mniej ważne. Ewentualna ich hierarchia zależy od potrzeb fotografa i umiejętności wykorzystywania tych funkcji. Dlatego kolejność prezentowania funkcji w tym rozdziale absolutnie nie odzwierciedla ich ważności, czy przydatności. Kolejność ta może, co najwyżej, sugerować popularność stosowania opisywanych funkcji. Menu pozwala zapoznawać się z tym, co nas w danej chwili interesuje, bo nasz FOTOPORADNIK nie jest podręcznikiem przeznaczonym do systematycznego czytania a raczej ma być pomocą w robieniu dobrych i bardzo dobrych zdjęć.

AUTOFOKUS

Automatyczne ustawianie ostrości, oznaczane w skrócie AF.
Wszystkie aparaty cyfrowe mają taki tryb pracy. W najprostszych ostrość jest ustawiana na obiekty w pobliżu środka pola widzenia. Te najprostsze nie mają też innej możliwości ustawiania ostrości.
Bardziej zaawansowane aparaty cyfrowe pozwalają na wybór miejsca na które ma zostać nastawiona ostrość. Odbywa się to metodą przesuwania widocznej na monitorze ramki w odpowiednie miejsce kadru.
W dobrych aparatach Autofokus może być ustawiony na "pracę ciągłą" [continuous AF] i "pojedynczą" [single AF].

• Praca ciągła - aparat nastawia ostrość w sposób ciągły, "śledząc" obiekty przesuwane przez "ramkę ostrości". Ten tryb umożliwia szybsze zrobienie zdjęcia ale zużywa bardziej akumulator i części mechaniczne ustawiające ostrość. Konieczny do fotografowania obiektów szybko poruszających się.

• Praca pojedyncza - aparat ustawia ostrość dopiero po naciśnięciu spustu migawki do połowy. Mniejsze zużycie akumulatora i aparatu ale dłuższy o ułamki sekundy czas zrobienia zdjęcia.

Szczegóły, jak ustawiać tryb pracy autofokusa, podane są w instrukcji aparatu.
W aparatach wyższej i najwyższej klasy można wyłączyć tryb Autofokus i ustawiać ostrość ręcznie.

Niezależnie od trybu pracy, działanie Autofokusa jest następujące:

• odpowiednie urządzenia wyznaczają stopień "nieostrości",

• procesor aparatu steruje ruchem soczewek w obiektywie tak, by uzyskać najmniejszą możliwą "nieostrość".

W prostych aparatach kryterium ostrości jest kontrast obrazu uzyskiwanego na matrycy rejestrującej. Tak więc matryca jest równocześnie elementem ustawiana ostrości.
W lustrzankach stosowany jest system zwany "detekcją fazy". Nie wnikając w szczegóły tej metody, jest ona szybsza.
Najbardziej zaawansowane aparaty fotograficzne mają mocno rozbudowany system detekcji i ustawiania ostrości. Np. aparat śledzi ruch obiektu i "przewiduje" ustawienie poprawnej ostrości dla czasu o ułamek sekundy późniejszego. To bardzo przydatne w zdjęciach sportowych. Wg informacji producentów, aparat potrafi prawidłowo "prognozować" ustawienia ostrości dla bolidu F1 poruszającego sie z prędkością 300 km/godz.

TRYBY USTAWIANIA OSTROŚCI

Większość amatorów nie wie i nie musi wiedzieć, że ustawianie ostrości, to ustawianie odległości aparat - obiekt fotografowany. W starszych aparatach fotograficznych na obiektywie jest pierścień ze skalą odległości, np taką:
0.7  1.5  3.0 .... ∞  m
W lustrzankach obiektywy mają również analogiczną skalę, choć aparat ma automatyczne nastawianie ostrości.
W przeciętnych warunkach fotografowania - ulica, grupa ludzi, plaża itp - w polu widzenia mamy obiekty w różnej odległości od obiektywu. Jak więc ustawić ostrość (odległość), by wszystkie obiekty były możliwie ostro odwzorowane na zdjęciu? Jeżeli ustawiamy ostrość ręcznie, to sami wybieramy obiekt, który ma być "najostrzejszy". Innymi słowy ustawiamy tak odległość, by ten obiekt był najostrzejszy. Najczęściej nie zdajemy sobie sprawy, że dobieramy parametry obiektywu tak, bo odpowiadały odległości aparat - obiekt. Fotograf ustawia ostrość obrazu na monitorze lub we wzierniku (celowniku). Nie jest to łatwe, szczególnie przy słabym oświetleniu i dla przedmiotów o mało wyraźnych (ostrych) konturach.
A jak rozwiązano automatyczne ustawianie ostrości?

Wielopolowy autofokus

W aparatach kompaktowyh ustawianie ostrości polega na takim ustawieniu jednej lub kilku soczewek obiektywu aby obraz był najbardziej kontrastowy. Przy dużej rozpiętości odległości poszczególnych przedmiotów od aparatu powstaje pytanie - na który przedmiot nastawić ostrość, czyli który obszar zdjęcia wybrać do ustawienia kontrastu.
Tu z pomocą przychodzą różne tryby pracy autofokusa.

Tryb punktowy

W tym trybie procesor ustawia ostrość na jeden punkt a właściwie mały obszar, bo nie można ustawić kontrastu dla punktu w sensie matematycznym.
W zależności od typu aparatu (tani amatorski, droższy półprofesjonaly, czy profesjonalny) istnieją dwie podstawowe metody wyboru tego punktu (obszaru).

• Punkt (obszar) jest na stałe na środku pola widzenia.

• Punkt (obszar) można przesuwać w dowolne miejsce pola widzenia.

Trybu wielopunktowe

Polegaja na tym, że pole widzenia, czyli odwzorowywany obraz podzielony jest na kilka segmentów (obszarów). W najprostszym przypadku są to 3, lub 9 a w bardziej zaawansowanych aparatach nawet 256 obszarów.
Procesor ustawia po kolei ostrość dla każdego z tych obszarów, zapamiętuje te ustawienia i następnie wyznacza jedno ustawienie będące jakąś funkcją wszystkich wyznaczonych.
Musimy wiedzieć, że obiektyw jest jeden i można go nastawić tylko na jedną "odległość" a nie inną dla każdego obszaru.
W tym trybie wielopunktowym mamy do wyboru kilka "podtrybów" zależnie od wyboru średniej odległości, czy mówiąc w uproszczeniu - średniej ostrości.

• Uśrednienie wszystkich wyznaczonych odległości.

• Wyznaczenia średniej ważonej. Obliczana jest średnia odległość ale im obszar był bliżej środka pola widzenia, tym z większą wagą jest brany do obliczeń. Daje to ostrość tym większą im przedmiot jest bliżej środka zdjęcia.

• Różne "inteligentne" metody uśredniania. Procesor w "jakiś sposób" identyfikuje najważniejszy (np, najjaśniejszy lub największy) obiekt i wyznacza taką średnią odległość aby ten obiekt był najbardziej ostro odwzorowany.

Jeżeli chodzi o "inteligentne" metody uśredniania, to algorytmy dla ich realizacji są trzymane przez producentów tajemnicy.

BALANS BIELI

W menu każdego aparatu cyfrowego jest pozycja "BALANS BIELI", a w jej obrębie kilka opcji do wyboru. Początkujący fotograf powinien wyprać opcję AUTO a dopiero po zapoznaniu się rolą i możliwościami innych opcji, zacząć ich używać.
Co to jest ten "balans bieli"? Jak opisano w punkcie Kolory cyfrowe matryca światłoczuła nie rozróżnia kolorów a jedynie natężenie światła i dopiero zastosowanie mozaiki filtrów nad matrycą i obróbka przez procesor aparatu, daje zdjęcie kolorowe.

Optyka balansu bieli

Światło białe jest mieszaniną wszystkich możliwych kolorów od czerwieni po fiolet. Łatwo się o tym przekonać, jeżeli mamy pod ręką pryzmat, np. z rozebranej lornetki. Po przejściu przez pryzmat światło zostaje rozszczepione na wielobarwną "tęczę". Podstawowe kolory, których zmieszanie daję barwę białą: to czerwony, zielony i niebieski .
Światło widziane przez człowieka jako białe, może mieć różne natężenie każdego z podstawowych kolorów, zależnie od źródła z którego pochodzi. Oko ludzkie łatwo przystosowuje się do tych subtelnych różnic w natężeniu kolorów składowych i biel widzi jako biel, niezależnie od nadmiaru któregoś z podstawowych kolorów. Matryca aparatu cyfrowego nie jest tak "elastyczna" jak oko i dlatego potrzebna jest korekcja czułości matrycy na poszczególne kolory. W przeciwnym przypadku obraz rejestrowany będzie miał nienaturalne zabarwienie.
Wyobraźmy sobie obiekt oświetlony lampą kwarcową, która daje światło o dużym natężeniu fioletu. Pomijamy nadfiolet, czyli to światło, które opala nam ciało, gdyż soczewki aparatu fotograficznego bardzo słabo przepuszczają światło nadfioletowe. W momencie robienia zdjęcia matryca rejestruje znacznie silniejsze natężenie światła niebieskiego w porównaniu z natężeniem światła zielonego i czerwonego. A więc wszystkie przedmioty widoczne na zdjęciu będą zabarwione na niebiesko. Tymczasem oko ludzkie patrząc na te same przedmioty, przystosowuje się do nadmiaru niebieskiego koloru i widzimy je bez tego zabarwienia.

Zadanie balansu bieli

Rolą funkcji balansu bieli jest takie skompensowanie nadmiaru jakiegoś koloru aby obiekty na fotografii wyglądały tak, jak widzi je oko ludzkie. Najprościej jest posłużyć się pozycją automatyczny balans bieli. Procesor sam ustawia wtedy kompensację kolorów zgodnie z zapisanym w nim algorytmem, czyli przepisem na tę kompensację.
Doświadczony fotograf może sam ustawiać balans bieli, korzystając z opcji dostępnych w menu. Podstawowe z nich, to

• auto,

• światło słoneczne,

• pochmurno,

• światło żarowe (żarówki z włóknem nagrzewanym prądem),

• światło jarzeniowe,

• ustawienia własne.

Ustawienia własne są dostępne dopiero w drogich aparatach. Jest to opcja ręcznego ustawiania balansu przy użyciu wzorca koloru. Wstawiamy przed obiektyw kartkę koloru białego i "każemy" aparatowi zapamiętać ten kolor, jako biały.

Efekty specjalne balansu bieli

Możliwość samodzielnego ustawiania balansu bieli, czyli nasilenia lub osłabienia pewnych barw, daje możliwości uzyskiwania bardzo ciekawych efektów specjalnych. Możliwości zależą jedynie od aparatu i inwencji fotografa. Im bardziej zaawansowany aparat, tym większe możliwości doskonałej zabawy kolorami.
Ponieważ robienie dziesiątek a nawet setek zdjęć aparatem cyfrowym nic praktycznie nie kosztuje, gorąco polecamy zabawę z wykorzystywaniem balansu bieli do uzyskiwania ciekawych zdjęć.

Zły balans bieli

 

Pokazane tu dwa zdjęcia zostały wykonane przy dwóch różnych ustawieniach balansu bieli. Zdjęcia zrobiono w pełny świetle dziennym, przy nieco zachmurzonym niebie. Zdjęcie po lewej stronie wykonano przy ustawieniu balansu w pozycji AUTO a po prawej z balansem dla światła zwykłej żarówki. Wiadomo, że światło żarówki ma nadmiar koloru czerwonego a brakuje w nim niebieskiego. A więc ustawienie balansu bieli dla żarówki "informuje" procesor, że w oświetleniu przedmiotów jest niedomiar koloru niebieskiego. Procesor zwiększy więc programem natężenie światła pochodzące od pikseli przysłoniętych filtrem niebieskim. Utworzony obraz będzie miał nadmiar koloru niebieskiego w porównaniu z prawdziwym zabarwieniem. Oba zdjęcia miały oświetlenie z "normalną" zawartością koloru niebieskiego a więc ustawienia balansu tak, by dodawał tego koloru daje wyraźną poświatę niebieską, absolutnie nienaturalną.

TEMPERATURY BARW

Wiadomo, że różne źródła światła mają różne kolory. Ścisła klasyfikacja tych kolorów opiera się na "temperaturze koloru". Co to takiego?
Wyobraźmy sobie, że rozgrzewamy w odpowiednim palniku sztabkę żelaza. Mierzymy jej temperaturę i co jakiś czas odsuwamy od palnika i oceniamy kolor tej sztabki, czyli kolor światła, jakie wysyła. Temperaturę podajemy w kelvinach [K]. Bez szczegółów - jest to temperatura w stopniach Celsjusza + 273. Np. temperatura krzepnięcia wody wynosi 273 K. (0 Celsjusza + 273).
Każdy wie, że niezbyt mocno nagrzane żelazo ma kolor czerwony. W miarę podgrzewania do coraz wyższej temperatury staje się coraz jaśniejsze aż wreszcie jest rażąco białe.
Z fizyki wiemy, że światło białe to mieszanina wszystkich barw, od czerwieni po niebieską i fioletową. A więc żelazo o stosunkowo niskiej temperaturze promieniuje głównie światło czerwone. W miarę wzrostu jego temperatury zaczyna emitować światło o barwach zielonej, żółtej i niebieskiej. "Dodawanie" tych barw wraz ze wzrostem temperatury naszego źródła światła (tutaj żelaza) powoduje, że obserwowany kolor staje się coraz bardziej zbliżony do białego, który zawiera wszystkie barwy. Głębsze objaśnienie zagadnienia od strony fizyki przekracza ramy tego poradnika, dlatego ograniczymy się do informacji praktycznych, pomocnych przy ustawianiu balansu bieli w skali temperatur Kelvina. Taką skalą posługują się zaawansowane aparaty cyfrowe.

Załączona tabela podaje przybliżoną temperaturę odpowiadającą kilku typowym źródłom światła.

Świeca	1000 do 2000 K
Żarówka	2500 do 3500 K
Wschód/zachód słońca	3000 do 4000 K
Świetlówka	4000 do 5000 K
Lampa błyskowa	5000 do 5500 K
Światło dzienne, pełne słońce	5000 do 6500

Zaawansowane cyfrowe aparaty fotograficzne pozwalają na ustawianie balansu bieli poprzez wybór temperatury barwy. W połączeniu z możliwością wyświetlania histogramu daje to ogromne pole do popisu zaawansowanemu fotografowi. Ponieważ robienie dziesiątek, czy setek zdjęć aparatem cyfrowym praktycznie nic nie kosztuje, również początkujący amator może sobie eksperymentować i uczyć się zaawansowanych technik fotografowania.

BRACKETING

To anglojęzyczny termin, który oznacza wykonanie kilku (najczęściej 3) zdjęć tego samego obiektu z różnymi wartościami któregoś z parametrów ustawionych do wykonania tego zdjęcia. Posługujemy się nim, gdyż pisanie za każdym razem "możliwość wykonania sekwencji kilku zdjęć ...." nie jest za wygodna, również dla Czytelnika. Często mówi się Auto Bracketing, dla podkreślenia, że procesor aparatu sam zmienia parametry i wykonuje zdjęcia. Chodzi o to aby były to zdjęcia wykonane bez poruszania aparatu.
Aparat, zależnie od jego zaawansowania (i ceny, rzecz jasna) może mieć:

• Auto Bracketing ekspozycji - [AEB],

• Auto Bracketing ostrości - [Focus BKT],

• Auto Bracketing balasu bieli.

Użycie trybu bracketingu wygląda tak. Po wybraniu trybu fotografowania, np. z korektą ekspozycji (Bracketing ekspozycji),

• wybieramy skok korekty w jednostkach EV,

• Naciskamy spust migawki i trzymamy go chwilę.

Aparat wykonuje zdjęcia:

• najpierw z parametrami wybranymi do tych warunków,

• następnie jedno z ekspozycją skorygowaną na "-" o wybrany skok,

• i jedno z ekspozycją w stronę "+" o jeden skok od wartości ustawionej na początku.

Otrzymujemy serię 3 zdjęć o różnej ekspozycji. Jest to przydatne, gdy robimy zdjęcia w bardzo trudnych warunkach świetlnych, kiedy podejrzewamy, że aparat może mieć trudności z wybraniem właściwej ekspozycji.
Analogicznie wygląda robienie zdjęć z bracketingiem Balansu Bieli, czy ostrości.
Zaawansowane metody obróbki komputerowej zdjęć pozwalają np. na nałożenie na siebie zdjęć z różną ekspozycją, czy z różnym balansem bieli, w celu uzyskania bardzo ciekawych efektów, lub w celu poprawienia zdjęcia bardzo nierównomiernie oświetlonej sceny.

BRACKETING

"Bracketing" to angielskie słowo oznaczające branie w nawias, wyznaczanie przedziału. W kontekście aparatów fotograficznych jest to ogólnie przyjęty termin dla metody robienia krótkiej serii zdjęć o różnych wartościach ekspozycji EV.
W języku polskim nie stworzono odpowiednika tego terminu i we wszystkich opisach aparatów używane jest to właśnie słowo. My również będziemy posługiwać się tym terminem, jako powszechnie znanym.

Bracketing ręczny

Wszystkie aparaty cyfrowe mają możliwość korekty naświetlenia EV. W tańszych trzeba to robić poprzez wybranie w menu pozycji - korekta czułości i ustawienie żądanej korekty. Na ogół wartość EV można zmieniać ze skokiem 0,3 w przedziale -2,0 do +2,0. Robiąc zdjęcia w trudnych lub nietypowych warunkach świetlnych, możemy podejrzewać, że pomiar światła dokonany przez aparat nie będzie prawidłowy. Procedura korekty jest wówczas taka:

• ustawiamy EV = -1,0 - robimy zdjęcie,

• ustawiamy EV = -0,7 - robimy zdjęcie,

• …….

• ustawiamy EV = +1,0 - robimy adjęcie.

Otrzymujemy tą metodą serię zdjęć o różnych naświetleniach i następnie wybieramy to, które uznamy za najbardziej udane. Niestety, jest to dość kłopotliwa procedura i możliwa do zastosowania w przypadku fotografowania obiektów nieruchomych. Zrobienie takiej serii np. biegającemu dziecku nie na sensu. Dziecko co chwilę jest w nieco innym miejscu, inaczej ustawione, inaczej oświetlone.

Bracketing automatyczny

Nieco droższe aparaty cyfrowe mają możliwość trybu fotografowania z automatyczną korektą naświetlenia. Wybieramy tę opcję z menu, ustawiamy dolną i górną granicę korekty EV i naciskamy spust migawki. Aparat wykonuje serię zdjęć, każde dla innej korekty wartości EV. Typowe długości takiej serii to 2 do 5 zdjęć. Szczegóły tego trybu fotografowania, dla konkretnego modelu aparatu, są opisane w jego instrukcji.

Bracketing przesłony lub migawki

W prostych aparatach cyfrowych ekspozycja dobierana jest automatycznie i nie mamy kontroli nad tym, czy zmieniany jest czas otwarcia migawki, czy wielkość otwory przesłony. Jest to jakaś kombinacja tych dwóch wielkości, wybierana przez procesor, bez naszego udziału.
Automatyczny bracketing w tych aparatach odbywa się na tej samej zasadzie. Zmieniana jest wielkość EV, czyli ilość światła docierającego do matrycy, ale nie mamy kontroli nad tym, czy poprzez zmianę przesłony, czy też poprzez zmianę czasu otwarcia migawki.

W droższych aparatach możemy wybrać metodę bracketingu. Zmiana EV dla kolejnych zdjęć może odbywać się poprzez zmianę czasu otwarcia migawki lub poprzez zmianę otworu przesłony. Różnica między zdjęciami otrzymanymi tymi dwoma metodami będzie omówiona przy poradach dotyczących technik fotografowania.

Bracketing długości ogniskowej

Pojęcie "bracketing" odnosiło się początkowo do serii zdjęć o różnym naświetleniu. Rozwój techniki pozwolił na zastosowanie analogicznej techniki fotografowania do robienia serii zdjęć z różną długością ogniskowej, czyli z mniejszym lub większym przybliżeniem obiektu fotografowanego.

Bracketing ostrości

Kolejną odmianą bracketingu jest robienie krótkich serii zdjęć, każde z nieco innym ustawienie ostrości. Jeżeli aparat wybrał odległość 3,0m jako dającą najostrzejszy obraz na matrycy, to w trybie bracketingu ostrości zostanie wykonana seria kilku zdjęć z ustawieniem odległości np. 2,7m; 3,0m i 3,3m.

Bracketing balansu bieli

W najbardziej zaawansowanych aparatach cyfrowych jest też funkcja bracketingu balansu bieli. Wyjaśnienie, na czym to polega wymaga wprowadzenia pojęcia temperatury koloru, czym na razie nie będziemy się zajmować. Przyjmijmy jedynie do wiadomości, że są aparaty umożliwiające wykonanie krótkiej serii zdjęć, każde z innym ustawieniem balansu bieli.

LAMPA WSPOMAGAJĄCA AUTOFOKUS

Praktycznie wszystkie nowsze aparaty cyfrowe posiadają wbudowana lampkę która pomaga w ustawieniu ostrości przy słabym oświetleniu lub w zupełnej ciemności.
Wbrew potocznej opinii nie jest to lampka oświetlająca fotografowany przedmiot a jedynie rzucająca na niego określone, wyraźne wzory.
Autofokus ustawia ostrość tak, by uzyskać największy kontrast fotografowanego przedmiotu. W ciemności będzie on ustawiał ostrość tak, by rzutowane na obiekt wzory były najbardziej kontrastowe na matrycy.
Aby tak mogło się dziać, światło z lampki wspomagającej działanie autofokusa musi padać na odpowiednio dużą powierzchnię, prostopadłą do osi optycznej obiektywu. W przeciwnym wypadku wzory rzutowane na obiekt będą rozciągnięte, rozmyte i nie pomogą ustawić ostrości.
W niektórych aparatach stosowane jest światło podczerwone, a więc niewidoczne dla człowieka i nie zakłócające sceny fotografowanej.
Pewne model Sony stosują miniaturowy laser dla wspomagania autofokusa. To powiększa zasięg działania, który dla zwykłego światła widzialnego wynosi około 3 do 5 m.
Zasięg ten zależy też od rodzaju powierzchni, na którą padnie światło z lampki. Jeżeli jest ona ciemna i matowa, zasięg będzie mniejszy niż dla jasnej i dobrze odbijającej światło.

STABILIZACJA OBRAZU

Każdy, kto patrzył przez lornetkę o dużym przybliżeniu (6x 8x, czy 10x) wie, że oglądane obiekty drgają w polu widzenia i bardzo trudno utrzymać je w jednym miejscu. To same dzieje się w aparacie cyfrowym.
Aparat cyfrowy (ale i analogowy) z ustawioną długą ogniskową bardzo przybliża fotografowany obiekt ale wszelkie drgania aparatu (wywołane ruchem rąk) przesuwają obraz rzutowany na matrycę znacznie bardziej, niż w przypadku ustawienia krótkiej ogniskowej. W efekcie, w czasie naświetlania, obraz może przesuwać się względem matrycy, co daje jego rozmycie.
Dla umożliwienia wykonania nie poruszonego zdjęcia stosuje się systemy kompensujące drgania aparatu. Są 3 powszechnie stosowane systemy takiej eliminacji wpływu drgań na obraz rzutowany na matrycę:

• Stabilizacja optyczna [image stabilization - IS],

• Kompensacja drgań aparatu [anti shake - AS],

• Stabilizacja cyfrowa [digital stabilization DS] - stosowana w kamerach video i w aparatach cyfrowych w trybie nakręcania filmików.

Wszystkie systemy muszą mieć czujnik drgań aparatu a różnią się metodą kompensacji tych zarejestrowanych drgań.

Stabilizacja optyczna - IS

W obiektywie aparatu znajduje się układ dodatkowych, ruchomych soczewek, których położenie jest sterowane procesorem aparatu tak, by kompensować drgania aparatu i by obraz rzutowany na matrycę był w tm samym miejscu. To bardzo efektywny system, stosowany też w lornetkach wysokiej klasy.

Kompensacja drgań - AS

Odpowiedni mechanizm, sterowany procesorem aparatu, przesuwa matrycę w takt drgań aparatu tak, by rzutowany na nią obraz był zawsze w tym samym miejscu względem jej brzegów.
W uproszczeniu - aparat odchylił sie w górę, obraz rzutowany byłby teraz nieco niżej na matrycy, więc system AS przesuwa matrycę w dół, by obraz nie poruszył się względem jej brzegów.
Mówimy tu o przesunięciach około 0,1 mm ale system potrafi przesuwać matrycę nawet 4000 razy na sekundę, czyli z częstością 4,0 kHz.

Stabilizacja cyfrowa - DS

Układ stabilizacji przesuwa cały zarejestrowany obraz o 1 lub kilka pikseli. System stosuje się przy nagrywaniu filmów, by wyeliminować "skakanie" obrazu w trakcie filmowania. W aparatach cyfrowych system ten włącza się (o ile jest takowy) w trybie video.
Standardowo stosowany w kamerach video.

Wyjątkiem, kiedy ten system stosuje się do zdjęć "nieruchomych", są kamery dla celów astronomicznych, ale to zupełnie inna dziedzina - nie popularna fotografia.

Zdjęcia panoramiczne

Ciekawym rodzajem zdjęć są zdjęcia panoramiczne. Są przydatne wówczas, gdy chcemy mieć na jednym zdjęciu obszar kilkakrotnie większy, niż obejmuje jeden kadr naszego aparatu. Robimy kilka, 3 do 5 zdjęć krajobrazu lub obszernego wnętrza, do każdego zdjęcia przesuwając aparat w lewo (lub w prawo) o tyle by kolejne zdjęcie obejmowało fragment poprzedniego. Schematycznie obrazuje to Rys.1.

Rys.1 Schemat wykonania kolejnych zdjęć do zdjęcia panoramicznego

Kolejne ujęcia są na przemian nieco wyżej i niżej dla łatwiejszego rozróżnienia kadrów na tym rysunku.

W rzeczywistości też trudno jest zrobić zdjęcia bez takiego przesunięcia, choć ono zmniejsza obszar widoczny na zdjęciu panoramicznym, po jego skomponowaniu odpowiednim programem. Najlepiej posłużyć się dobrej jakości statywem i nie nieć takich przesunięć.

Jeżeli ktoś posiada aparat z funkcją zdjęć panoramicznych, to sprawa jest prosta. W instrukcji jest objaśnione jak fotografować a dołączony do aparatu program pozwala łatwo komponować ostateczne zdjęcie z pojedynczych kadrów. Nasz wskazówki są dla tych, których aparat nie ma funkcji "Panorama", czy jak by tam się ona nie nazywała.

Panoramy aparatem bez funkcji "Zdjęcia panoramiczne"

Musimy postarać się o dowolny program do komponowania zdjęć panoramicznych. Wpisując w wyszukiwarce google "panorama stitch software" znajdziemy wiele stron, z których możemy takie oprogramowanie pobrać. Sprawa posługiwania się tym, czy innym programem to już zadanie dla Czytelnika.
Zdjęcia do panoramy wykonujemy tak jak objaśniono na Rys.1. Dobrze jest, jeżeli mamy taką możliwość, zablokować ekspozycję, by była jednakowa przy wszystkich zdjęciach. Chodzi o to, że nasz krajobraz, czy wnętrze kościoła może być oświetlone nierównomiernie. Bez zablokowanej ekspozycji (przysłony i migawki) panorama będzie wyglądać sztucznie, gdyż będzie równomiernie naświetlona. A więc obszary ciemne w naturze a obejmujące tylko jeden kadr, będą tak samo jasne, jak te najjaśniejsze w naturze. Objaśnimy to jeszcze na przykładowych zdjęciach.

Zdjęcia w trybie panorama

Kolejne 3 zdjęcia pokazane tu zostały wykonane aparatem Canon S2 IS w trybie "panorama" we wnętrzu kościoła a 4. zdjęcia to efekt ostateczny, czyli zdjęcie panoramiczne pokazujące te zdjęcia złożone razem. Zdjęcia pojedyncze wykonane zostały od prawej do lewej strony, czyli odwrotnie niż na Rys.1.

 
 

Proszę zwrócić uwagę na różnicę jasności po prawej i lewej stronie kościoła. Tryb panorama blokuje ekspozycję. Gdyby do każdego zdjęcia procesor dobrał osobno ekspozycję, to było by ono równomiernie jasne i wyglądało nienaturalnie.
Jeszcze jedna uwaga. Gdyby zdjęcia zaczęto robić od prawej (ciemnej) strony, to fragmenty wnętrza przy oknie po prawej były by mocno prześwietlone, gdyż ekspozycja ustawiona dla ciemnego (po lewej stronie) obszaru kościoła został by zablokowana i wykorzystana do wykonania kolejnych zdjęć.

Panorama bez trybu panorama

Kolejne 4 zdjęcia wykonano aparatem Panasonic DMC Fx-01, który nie posiada trybu PANORAMA. Zdjęcie 5., ostatnie, to złożony z pojedynczych zdjęć obraz panoramiczny. Widać pewne różnice jasności jako pionowe paski w miejscach łączenia poszczególnych kadrów. Połączenie w jedno zdjęcia wykonano tym samym programem, którym zrobiono zdjęcie panoramiczne poprzednie.

 
 
 

W obu przypadkach zdjęcia były robione "z ręki". Zastosowanie statywu dało by jeszcze lepsze zdjęcie panoramiczne.
Dla ciekawych. Fotografowany kościół znajduje się w Tucepi w Chorwacji, a plaża to plaża w Punta Umbria w Hiszpanii.

NAGRYWANIE FILMÓW

Możliwość nagrywania krótkich filmów jest funkcją najbardziej odróżniającą aparaty cyfrowe od analogowych. Filmy są średniej jakości, gorsze, niż kręcone kamerą wideo, tym nie mniej funkcja ta jest czasami bardzo przydatna do utrwalenia jakiegoś epizodu uroczystości rodzinnej. Zależnie od marki i modelu aparatu filmy kręcone nim mogą mieć różną rozdzielczość i różny czas trwania. Informacje o tych parametrach filmu znajdują się w instrukcji aparatu. W instrukcji podawane są również typy plików, w których zapisywane są filmy. Ta informacja może być przydatna jedynie dla bardzo zaawansowanego fotografa dla celów edycji filmów i nie będziemy jej tu omawiać.

Jakość filmów

O jakości nakręconego filmu decydują

• rozdzielczość w pikselach pojedynczego kadru

• i liczba kadrów zarejestrowana w ciągu 1 s.

Standardowo stosowane są trzy różne rozdzielczości rejestrowanych filmów. Są to:

• 640 x 480

• 320 x 240

• 160 x 120

Proste i tanie aparaty mają na ogół możliwość nagrywania z jedną rozdzielczością, choć nie musi to być ta najmniejsza.
Filmy mogą być nagrywane z trzema szybkościami:
60, 30 lub 15 klatek/sekundę.
Zarówno rozdzielczość, jak i liczba klatek nagrywanego filmu zależy od modelu aparatu fotograficznego. W instrukcji aparatu podane są te informacje.

Długość nagrania filmowego

O maksymalnej długości nagrywanego filmu decydują:

• typ i model aparatu fotograficznego,

• pojemność zainstalowanej w nim pamięci,

• ustawiona do nagrywania rozdzielczość i liczba klatek na sekundę.

I tak, niektóre aparaty pozwalają nagrywać film aż do zapełnienia pamięci ale nie więcej niż określona w instrukcji górna granica pojemności. Dla wielu aparatów wynosi ona 1,0 GB.
Inne aparaty mają ograniczony czas nagrywania, np. 1 min, 3 min lub jeszcze inny. Warunkiem wykorzystania tego czasu jest zainstalowanie w aparacie odpowiednio dużej pamięci, na której zmieści się ten kilkuminutowy film. I znowu trzeba zajrzeć do instrukcji aparatu, by poznać jego możliwości "czasowe" nagrywania filmów.

Filmy z dźwiękiem

Praktycznie wszystkie aparaty fotograficzne nagrywają filmy z towarzyszącym im dźwiękiem. Nowsze model nawet z dźwiękiem stereo. Szczegóły takiego nagrywania są opisane w instrukcji aparatu.

Praktycznie wszystkie aparaty cyfrowe mają tryb zdjęć seryjnych [Burst, Continuous]. Ustawiamy taki tryb pracy, naciskamy migawkę do końca i trzymamy wciśniętą. Aparat wykonuje serię zdjęć, jedno po drugim.
Zależnie od typu i modelu aparatu w serii może zostać wykonane od kilku do kilkudziesięciu zdjęć. Dla średniej klasy apratów jest to 3 do 10 zdjęć.
Wiele aparatów ma dwa tryby zdjęć seryjnych,

• seria szybka - 2 do 5 zdjęć z dużą szybkością,

• seria normalna - 2 do 10 zdjęć robione z mniejszą szybkością.

Szybkość zdjęć seryjnych podawana jest w klatkach/sekundę (kl/s). W kompaktach jest to od około 0,5 kl/s do około 3 kl/s a w profesjonalnych lustrzankach może być nawet 10 kl/s. W niektórych aparatach zdjęcia seryjne zaczynają być robione z maksymalną szybkością a po wykonaniu kilku zdjęć szybkość maleje, choć zdjęcia są robione dalej.
Długość tej szybkiej serii zdjęć zależy od wielkości Pamięci wewnętrznej a szybkość wykonywania zdjęć - od szybkości działania całego aparatu, łącznie z szybkością transferu danych do i z pamięci wewnętrznej.

ZDJĘCIA SERYJNE

Cyfrowe aparaty fotograficzne mają funkcję wykonywania zdjęć seryjnych. Po ustawieniu w menu tego trybu fotografowania, naciskamy spust migawki a aparat robi zdjęcia, jedno za drugim. Zwolnienie przycisku kończy serię zdjęć. Liczba zdjęć w serii jest na ogół ograniczona i może się zdarzyć, że aparat zakończy robienie zdjęć seryjnych, mimo, że trzymamy nadal wciśnięty spust migawki. Zależnie od aparatu, szybkość robienia zdjęć jest od około 1 do około 3 na sekundę.
Należy wyraźnie odróżnić zdjęcia seryjne od filmów. Zdjęcia seryjne to zdjęcia z parametrami (rozdzielczość, przesłona, migawka, ogniskowa itd.) ustawionymi jak dla pojedynczego zdjęcia tyle, że robione z maksymalną szybkością, na jaką pozwala konstrukcja aparatu i typ pamięci. Jest to bardzo przydatny tryb np. dla "uchwycenia" ładnego uśmiechu bawiącego się dziecka, czy sfotografowanie ptaka podrywającego się do lotu. Robimy 5 do 10 zdjęć i wybieramy z nich to najciekawsze, czy najbardziej oryginalne.

Liczba zdjęć w serii

Różne typy i modele aparatów zapewniają możliwość wykonania różnej liczby zdjęć w serii. Przy czym kilka do kilkunastu pierwszych wykonywane są z maksymalną szybkością, podaną w instrukcji, a następne już nieco wolniej. Ile zdjęć można wykonać z maksymalną szybkością zależy, rzecz jasna, od aparatu i podane jest w jego instrukcji.
W tym miejscu możemy wrócić do opisu pamięci aparatów cyfrowych. Było tam podane, że dla danego typu i danej pojemności mogą być pamięci o różnej szybkości zapisu i odczytu danych. Pamięć o zbyt małej szybkości zapisu może uniemożliwić nam wykorzystanie maksymalnej szybkości robienia zdjęć seryjnych przez nasz aparat.

HISTOGRAM

Histogram to wykres słupkowy przedstawiający częstość występowania określonej wielkości. W przypadku fotografii (nie tylko cyfrowej) histogram pokazuje rozkład punktów o różnej jasności na naszym zdjęciu. Nawiązując do tradycyjnego wykresu, to na osi poziomej mamy jasność punktów, od całkowicie czarnych - po lewej stronie, do intensywnie białych - po prawej. Każdej wartości jasności przypisany jest słupek o wysokości proporcjonalnej do liczby punktów o tej jasności. Zobaczmy to na przykładach.

Zdjęcie ma prawie połowę powierzchni całkiem ciemną (zieleń na dole), drugą połowę intensywnie jasną (niebo). Umieszczony pod zdjęciem histogram obrazuje tę sytuację. Mamy dużo wysokich "słupków" na początku i na końcu osi poziomej, wzdłuż której jest skala jasności. W przedziale średnich jasności (środek osi poziomej) słupki są bardzo krótkie. A więc histogram informuje nas, że na zdjęciu mamy obszary albo bardzo ciemne albo bardzo jasne i minimalna ilość obszarów o średniej jasności. Taki wniosek jest oczywisty, gdy patrzymy na to zdjęcie ale histogram ujmuje to dokładnie ilościowo.

To zdjęcie ma wyraźnie podzielone obszary na mocno ciemne (zieleń), średnio jasne (masyw gór) i trochę bardzo jasnych (obłoczek).

Pokazane tu zdjęcie palmy jest bardzo równomiernie naświetlone. Nie ma obszarów czarnych ani jaskrawo białych a zawiera dość równo rozłożone średnio intensywnie naświetlone obszary. Umieszczony obok histogram potwierdza tę konkluzję i daje ilościowe informacje co do wielkości obszarów o różnej jasności.

Uważny Czytelnik bez trudu zrozumie histogram tego zdjęcia. Obszary od prawie czarnych do mocno jasnych są dość wyraźnie rozdzielone od siebie. To widać na histogramie ale i na zdjęciu łatwo zauważyć taką "pasmową" strukturę.

Jeżeli aparat umożliwia oglądanie histogramu jeszcze przed zrobieniem zdjęcia (to jest możliwe tylko w aparatach cyfrowych), to mamy szanse znacznie lepszej kompozycji obrazu, niż tylko metodą "na oko". Ekspozycja będzie zawsze prawidłowa, to zapewnia procesor naszego aparatu, ale zdjęcie, które ma np. obszary wyłącznie czarne i jaskrawo białe nie jest zdjęciem dobrym. Oglądanie histogramu przed naciśnięciem spustu migawki pozwala na właściwe "stonowanie" obrazu przeznaczonego do sfotografowania.

Więcej informacji o histogramie znajdziecie w paragrafie Histogram szczegółowo natomiast najbardziej elementarny opis histogramu w punkcie Histogram Encyklopedii dla początkujących.

POMIAR ŚWIATŁA

Tylko poprawnie naświetlone zdjęcie będzie miało wiernie odtworzone kolory, cienie i półcienie. Wykonanie takiego zdjęcia wymaga pomiaru natężenie światła wpadającego do aparatu i możliwości jego regulacji. W prospektach i instrukcjach aparatów mówi się po prostu o pomiarze światła i ten uproszczony termin będzie tu często używany aby nie mącić Czytelnikowi w głowie zbytnim formalizmem.
Pomiar światła wpadającego do aparatu może być wykonywany nadzwyczaj precyzyjnie. Problem stwarza jedynie fakt, że obraz rzutowany na matrycę ma zazwyczaj bardzo różne natężenie jasności w różnych punktach. Dlatego też, nawet w prostych aparatach, mierzone jest natężenie światła w kilku punktach matrycy i obliczana jego średnia wartość.

Wyznaczone natężenie światła przekazywane jest do procesora aparatu, który steruje przesłoną, migawką a także czułością matrycy. Wielkość otworu przesłony, czas otwarcia migawki i czułość matrycy w ISO zostają przez procesor tak dobrane, by zapewnić najlepsze warunki naświetlenia. Tak dzieje się w trybie automatycznym fotografowania. Procesor ma do dyspozycji 3 parametry, którymi może w dowolny sposób zmieniać oświetlenie matrycy. Jak faktycznie manipuluje tymi parametrami, to już zależy od wielu innych ustawień aparatu i o tym będzie mowa w rozdziale "Jak fotografować".

Tryby pomiaru światła

Pomiar może być punktowy, wielopunktowy, segmentowy, żeby wymienić najbardziej podstawowe tryby.
W najtańszych aparatach pomiar dokonywany jest w kilku punkach matrycy i średnia wartość jest przekazywana do procesora.
W nieco droższych aparatach mamy możliwość wyboru obszaru, dla którego uśredniane jest natężenie światła. Obszar ten jest zaznaczany na wyświetlaczu a w instrukcji aparatu jest opis jak go zmieniać.
Im droższy aparat, tym więcej możliwości manipulowania pomiarem światła. Wraz z ceną rośnie liczba punktów w których mierzone jest oświetlenie a także punkty zastępowane są segmentami o większej powierzchni, co daje uśrednienie natężenia dla tych segmentów.
W dobrych aparatach istnieje możliwość wyłączenia automatycznego ustawiania przesłony i migawki. Wówczas fotograf może tworzyć zdjęcia, na których widać efekty specjalne wywołane prześwietleniem, czy niedoświetleniem. Wymaga to na ogół zrobienia dużej liczby zdjęć z różnymi ustawieniami aparatu i wybraniu najbardziej nam się podobającego. Ta możliwość jest dla doświadczonych fotografów ale robienie zdjęć aparatem cyfrowym jest tak tanie, że każdy z Was bardzo szybko, z pomocą tego poradnika, stanie się doświadczonym fotografem.

Jaki tryb pomiaru światła ustawić?

Dla uzyskania naprawdę dobrego, pod względem technicznym, zdjęcia musimy wybrać właściwy dla danej sytuacji tryb pomiaru światła. Reguły wyboru będą omawiane przy okazji porad - jak fotografować.

EV - WIELKOŚC EKSPOZYCJI

W instrukcji każdego aparatu cyfrowego (analogowego również) znajdujemy pozycję Korekcja ekspozycji a przy nim opis, np.
od -2,0 EV do +2,0 EV. Skrót EV pochodzi od angielskich słów Exposure Value, co znaczy - wartość ekspozycji, czyli naświetlenia. Aby móc prawidłowo posługiwać się funkcją korekty ekspozycji, trzeba coś niecoś na ten temat wiedzieć.

Wartości absolutne EV

Absolutne wartości EV określające wielkość ekspozycji, czyli wielkości naświetlenia podawane są standardowo dla filmu, czy matrycy o czułości ISO 100. Definicja wartości EV nie jest nam potrzebna, gdyż wprowadzona została w dobie stosowania światłomierzy, odczyt z których służył do ustawienia przesłony i migawki w aparacie fotograficznym. Były to lata 50-te XX wieku. Dzisiaj pomiar światła odbywa się wewnątrz aparatu i procesor ustawia przesłonę oraz migawkę. Jedyne, w co fotograf może ingerować, to korygowanie tego ustawienia.

Korekcja ekspozycji w jednostkach EV

Zmiana EV o 1,0 oznacza dwukrotną zmianę ekspozycji, czyli dwukrotną zmianę czasu otwarcia migawki lub dwukrotną zmianę otworu przesłony. Jeżeli jasność naszego obiektywu jest np. 2,8 to kolejne liczby określające wielkość otworu przesłony będą:
4,0; 5,6; 8,0; 11; 16; 22.
Pamiętajmy, że im WIĘKSZA liczba, tym MNIEJSZY otwór przesłony. Proszę zauważyć, że każda kolejna liczba jest większa od poprzedniej około 1,41 razy. A 1,41 to w przybliżeniu pierwiastek kwadratowy z 2,0. Elementarna znajomość geometrii mówi nam, że 2-krotne zwiększenie powierzchni okręgu wymaga zwiększenia jego średnicy o pierwiastek z 2,0.
Nie wnikając w zbędne szczegóły zapamiętajmy - zmiana EV o 1,0 to DWUKROTNA zmiana ekspozycji, czyli ilości światła rzuconego na matrycę. Zmiana ekspozycji może być mniejsza. Standardowo przyjęto zmianę EV o 0,3, jaką najmniejszą korektę naświetlania
Korzystanie z korekty naświetlenia omówimy w innym miejscu tego poradnika.

POMIAR ŚWIATŁA - METODA TTL

Najpopularniejszą metodą pomiaru świtała w fotografii amatorskiej jest metoda TTL od angielskich słów (Trough The Lenses), co znaczy - poprzez obiektyw. Światło odbite od przedmiotów przed naszym aparatem wpada przez obiektyw i oświetla matrycę światłoczułą, tę, na której ma zostać zarejestrowane zdjęcie.
Podkreślamy, światło odbite. A dlaczego podkreślamy, wyjaśnimy dalej.

Matryca użyta jako światłomierz

W czasie pomiaru światła, przy spuście migawki wciśniętym do połowy, matryca aparatu jest wykorzystywana jako element określający ilość światła wpadającego do aparatu. Pamiętajmy, do aparatu wpada tyle światła ile odbije się od fotografowanych obiektów. Zarejestrowanie zdjęcia na matrycy ma takie etapy:

1. Naciskamy spust do połowy,

2. Matryca rejestruje natężenie padającego na nią światła (czyli odbitego od fotografowanych przedmiotów),

3. Odpowiednie programy w aparacie obliczają natężenie światła, które pada na przedmioty fotografowane,

4. Procesor aparatu uruchamia programy wyznaczające przesłonę i czas otwarcia migawki dla obliczonego natężenia światła padającego na przedmioty fotografowane,

5. Naciskamy spust migawki do końca,

6. Procesor przełącza matrycę z pomiaru natężenia światła na rejestrację zdjęcia,

7. Procesor ustawia otwór przesłony, otwiera migawkę i zdjęcie zostaje zarejestrowane na matrycy.

Algorytm (czyli przepis) programu wyznaczania ekspozycji (punkt 4.) oparty jest na założeniu, że znamy natężenie światła padającego na fotografowane obiekty.
Natężenia światła padającego na obiekt i odbitego od obiektu mogą być bardzo różne.
Przykład? Światło o dużym natężeniu pada na bardzo ciemną powierzchnię - natężenie światła odbitego jest wielokrotnie mniejsze. Gdyby na podstawie natężenia tego światła oceniać natężenie światła padającego na naszą scenę, to stwierdzimy - jest bardzo słabe oświetlenie. Dopiero, jeżeli wiemy, że światło odbiło się od prawie czarnej powierzchni, możemy wnioskować o natężeniu światła oświetlającego.
Aparat mierzy właśnie natężenie tego światła odbitego i musi jakoś obliczyć (punkt 3.) natężenie światła padającego. Służą do tego bardzo skomplikowane programy zapisane w pamięci procesora aparatu. Szczegóły algorytmów, na których oparte są te programy to tajemnica producentów.
Oparte są na "wyszukaniu" w polu widzenia aparatu najjaśniejszego obiektu, uznaniu go za prawie biały i na podstawie natężenie światła odbitego od tego obiektu, wyznaczane jest natężenia światła padającego na ten obiekt. Tak wyznaczone natężenie przyjęte jest, jako oświetlające całą fotografowaną scenę.
W bardziej zaawansowanych aparatach fotograficznych istnieje możliwość "nauczenia" programu, jakie natężenie światła, w danych warunkach, odpowiada światłu odbitemu od przedmiotu szarego.
Są specjalne wzorce takiego standardowego odcienia szarości, które podstawia się przed obiektyw i odpowiednimi przyciskami wprowadza do aparatu i zapamiętuje natężenie światła odbitego.
Wówczas aparat "wie", że takie a takie natężenie wpadającego do niego światła pochodzi od odcienia szarego.
Takie wyskalowanie pomiaru natężenia światła jest prawdziwe tylko dla oświetlenia, w którym zostalo wykonane. A więc należy je zrobić bezpośrednio przed wykonaniem zdjęcia.
Ale to nie koniec problemów a wyznaczeniem otworu przesłony i czasu otwarcia migawki, jakie ma nasz aparat a raczej jego procesor.

W trakcie pomiaru natężenia światła wpadającego do aparatu cała matryca jest "miernikiem" tego natężenia. A przecież fotografowana scena może być bardzo zróżnicowana jeżeli chodzi o natężenie światła, które odbijają różne obiekty z tej sceny. Jak to jest rozwiązane, omówimy szczegółowo w kolejnych punktach.

TRYBY POMIARU EKSPOZYCJI

W aparatach fotograficznych, nie tylko cyfrowych, stosowane są 3 podstawowe tryby pomiaru światła.

1. Wielosegmentowy (macierzowy).

2. Centralnie ważony, uśredniony.

3. Punktowy.

Różni producenci stosują nieco różne symbole dla oznaczania tych trybów, dlatego trzeba z nimi zapoznać się z instrukcji konkretnego aparatu.
Przy pomiarze w trybie wielosegmentowym, powierzchnia elementu pomiarowego podzielona jest na kilka do kilkudziesięciu a nawet do 256 elementów. Dla każdego z nich wyznaczane jest natężenie światła a następnie program zapisany w naszym aparacie analizuje te natężenia, uwzględnia takie elementy, jak oświetlenie obiektu głównego, jasność tła, natężenie światła w poszczególnych elementach oraz cały szereg innych czynników, których producenci aparatów nie ujawniają. Ostatecznym efektem takiej analizy jest wybór otworu przesłony i czasu otwarcia migawki, który ma zapewnić najlepsze naświetlenie zdjęcia. W praktyce jest to najlepszy tryb pomiaru i polecamy go wszystkim niezbyt zaawansowanym fotografom.
Tryb 2, centralnie ważony, mierzy natężenie światła we wszystkich segmentach elementu mierzącego i oblicza tzw. średnią ważoną z tych natężeń, przykładając coraz to większe wagi w miarę zbliżania się do centrum kadru.
Mówiąc prościej - natężenie światła w centrum kadru ma większe znaczenie niż przy jego obrzeżach. To centrum, to około 40% do 60% powierzchni kadru. W jakim stopniu brane jest pod uwagę natężenie światła z poszczególnych segmentów, to znowu tajemnica producentów.
Ten tryb pomiaru zapewnia najbardziej prawidłowe naświetlenie obiektów w pobliżu środka kadru i jest wskazany np. przy fotografowaniu małych grup osób znajdujących się w środku kadru. W normalnych warunkach świetlnych (bez wyjątkowo jasnych lub ciemnych miejsc w kadrze) tryb ten daje poprawnie naświetlone zdjęcia.
Tryb punktowy, zgodnie ze swoją nazwą wyznacza natężenie światła w małej powierzchni i według tego pomiaru ustawia ekspozycję. Powierzchnia kadru dla której wyznaczane jest natężenie światła jest w tej metodzie od 10% do 20% powierzchni całego kadru.
Punkt a raczej mała powierzchnia pomiarowa może być, w bardziej zawansowanych aparatach umieszczana w dowolnym miejscu kadru. Jej położenie praktycznie zawsze jest zgodne z położeniem obszaru dla którego aparat ustawia ostrość. mówiąc inaczej, punkt pomiarowy jest sprzężony z punktem autofokusa.
W prostych aparatach, które nie oferują wyboru trybu pomiaru ekspozycji, stosowany jest tryb 2, centralnie ważony.

CZUŁOŚĆ APARATU CYFROWEGO

W aparacie analogowym o warunkach doboru naświetlenia decyduje czułość założonego filmu. W aparacie cyfrowym o czułości decyduje matryca i wbudowana elektronika, dając wypadkową czułość aparatu. W obu typach aparatów czułość wyrażona jest w jednostkach zdefiniowanych przez organizację ISO (International Standards Oragization).

Jednostki czułości wg standardu ISO

ISO to pierwsze litery z nazwy International Standards Organization. Organizacja ta nie ustala standardów, jedynie je unifikuje. Standardowe czułości filmów wyrażone zgodnie z definicją ISO to

• 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200.

Każda następna liczba w szeregu oznacza DWA razy większą czułość, zgodnie z wartością liczby oznaczającej czułość w ISO.
W przypadku aparatów cyfrowych mówimy o czułości całego aparatu a nie samej matrycy, która jest odpowiednikiem filmu z aparatu analogowego.

Czułość matrycy

Czułość matrycy zależy od wielkości ładunku elektrycznego generowanego przez pojedynczy piksel, w wyniku oświetlenia go jakąś stałą ilością światła. Czułość ta zależy od technologii wykonania matrycy. Matryce tego samego typu będą miały czułość tym większą im większa jest powierzchnia pojedynczego piksela. Jeżeli porównamy matryce dwóch aparatów o tej samej liczbie pikseli ale o różnych rozmiarach matrycy, to aparat z matrycą o większych wymiarach będzie miał większą czułość.

Czułość aparatu cyfrowego

Ładunek generowany światłem w pikselu jest następnie przetwarzany na napięcie i "obrabiany" przez układy elektroniczne aparatu. Napięcie proporcjonalne do natężenie światła padającego na dany piksel możemy wzmocnić, tak, jak wzmacnia się np. muzykę z płyty CD. Wzmacnianie tych napięć, to zwiększanie czułości całego aparatu. Zbyt duże wzmocnienie powoduje jednak pojawianie się zakłóceń, co prowadzi do pogorszenia jakości zdjęcia.
Możliwość wzmacniania sygnału pochodzącego z matrycy umożliwia regulację czułości aparatu, jako całości. Im mniejszą czułość ustawimy, tym lepsza jakość zdjęcia, o ile warunki świetlne pozwolą na wykonanie go przy tej czułości.

Typowe czułości aparatów cyfrowych

Typowy aparat kompaktowy ma matrycę oznaczoną 1/2,5", o wymiarach 5,76mm x 4,29mm która zawiera około 6MP. Czułość tych aparatów jest w przedziale 50 do 400 ISO. Są to "te same" ISO, którymi oznaczana jest czułość filmów. Lustrzanka cyfrowa Pentax *ist DS posiada matrycę o wymiarach 23,5mmx15,7mm, również 6MP ale czułość maksymalną 3200 ISO.
Łatwo przeliczyć, że powierzchnia jednego piksela lustrzanki jest około 15 x większa od powierzchni piksela aparatu kompaktowego. A ile razy większa ma czułość?
ISO 3200 oznacza czułość 8 x większą od ISO 400.
A więc lustrzanka ma 15x większą powierzchnię piksela ale tylko 8x większą czułość, czyli daje lepszą jakość zdjęć, gdyż sygnały z matrycy nie są wzmacniane tak bardzo, jak w kompakcie.

Pod tym adresem można przeczytać

Opis standardów ISO dla zaawansowanych

ISO w fotografii cyfrowej

Popularny opis oznaczenia czułości aparatu znajdziecie na stronie ISO dla początkujących. Tutaj omówimy to zagadnienie na dość wysokim poziomie. Czytelnik zajmujacy się fotografią "dla zabawy" nie będzie zapewne zainteresowany tym artykułem ale sa przecież Czytelnicy bardzo zaawansowani i im też chcemy pośiwecać niektóre artkuły.

ISO (International Standards Organization) to instytucja zatwierdzająca standardy różnego typu, o czym należy wiedzieć, by nie traktować zapisu ISO 100 jako "sto jednostek ISO". Należy to rozumieć jako wskaźnik czułości 100 wg standardu ISO. Potocznie mówimy czułość wynosi tyle a tyle ISO a wielu fotoamatorów uważa ISO za nazwę jednostki, jak np. kilogram, czy metr. A więc podkreślamy

• ISO to nazwa organizacji ustalającej standardy

Wskaźnik czułości ISO reprezentuje poziom ekspozycji wystarczający dla otrzymania dobrego zdjęcia. Co znaczy dobre zdjęcie objaśnimy dalej. Dla celów fotografii wskaźnik ten jest zdefiniowany zależnością

• ISO wartość wskaźnika S = K / H_m      (wzór 1)

w której K jest stałą a H_m wielkością naświetlenia (ekspozycji) wyrażoną w jednostkach lux*sekunda.

W odniesieniu do obrazowania elektronicznego, a więc i fotografii cyfrowej, ISO (International Standards Organization) przyjęło K=10, co zostało opublikowane w dokumentach ISO 2240 i ISO 2721. Ze wzoru 1 otrzymamy wskaźnik czułości

• S = 10/ H_m      (wzór 2)

A więc ISO 100 oznacza taką czułość układu rejestrującego obraz, że dla uzyskania zdjęcia dobrej jakości wystarczy naświetlenie (ekspozycja)

• H_m=10/S = 10/100 = 0,1 lux *s

obliczona z przekształconego wzoru 2.

ISO (jako organizacja) zdefiniowała jeszcze kilka innych parametrów określających czułość cyfrowych aparatów fotograficznych, zwanych literaturze anglojęzycznej DSC, co jest skrótem od Digital Still Camera. Parametry te są opisane w dokumencie ISO 12232. Objaśnimy je po kolei.

• ISO saturation speed, co można przetłumaczyć jako "czułość nasyceniową". Jest to taka wartość czułości S_sat ze wzoru 1, przy której uzyskuje się zdjęcie na granicy nasycenia, czyli większy wskaźnik czułości dał by już zdjęcie prześwietlone. Odpowiada mu ekspozycja H_sat

Przyjęto, że zdjęcie prawidłowo naświetlone powinno mieć ekspozycję (naświtlenie)

• H_m = (1/ 7,8) H_sat

Z równania 2 wyliczymy

• S_sat= 78/ H_sat

Drugim dość ważnym wskaźnikiem jest

• ISO noise speed, czyli wartość wskaźnika S czułości, dla którego otrzymamy zdjęcie o zadawalającym stosunku sygnału do szumu - S/N.

Przyjęto, że

• S/N = 40 daje zdjęcie doskonałej jakości a

• S/N = 10 zdjęcie o zadawalającej jakości.

Czytelnik zapyta - po co komu takie informacje? Otóż nie są one potrzebne przeciętnemu, czy nawet zaawansowanemu amatorowi fotografii ale dla profesjonalistów najwyższej klasy, którzy wykonują zdjęcia dla celów np. wydania albumu ze zdjęciami obrazów wielkich mistrzów, takie informacje są bardzo przydatne. Jeżeli nie dzisiaj, to może za rok, czy dwa zajmiecie się fotografią na tyle poważnie, że wrócicie do tego artykułu.

---