Методи вимірювання експозиції Nikon

Щоб камера могла визначити потрібні налаштування для зйомки, в першу чергу їй потрібно знати, наскільки яскраве або тьмяне освітлення того простору, який потрібно сфотографувати. За таке визначення відповідає експонометр у камері. Потрібна експозиція для знімка – це одне з ключових завдань будь-якої автоматики фотоапаратів.

Методи виміру експозиції Nikon

Всі ЦЗК Nikon використовують вимір експозиції по відбитому світлу, так званий TTL режим. TTL означає 'Through The Lens' – крізь лінзу (об'єктив), тобто, завмер експозиції розраховується за допомогою світла, що відбилося від об'єкта, що знімається, пройшов крізь об'єктив (лінзу) і потрапив на датчик експонометра.

Для прикладу, на фотографії нижче, світло від сонця відбилося від квіточки, пройшло крізь об'єктив, відбилося дзеркалом, і потрапило на експонометр. Як улаштована робота сучасної цифрозеркальної камери можете подивитися тут, а де знаходиться сам датчик виміру експозиції тут.

Матричний замір експозиції. Автоматика нормально справляється із виміром експозиції.

Сам датчик виміру експозиції - це досить складний пристрій, в основному, його становить світлочутлива матриця CCD або CMOS типу, яка розбита рівномірно або нерівномірно на велику кількість осередків. Кожен осередок отримує світло від об'єктива і розраховує його силу в кожній окремій ділянці зображення. Насправді ці осередки розраховують як саму яскравість, а й насиченість окремих кольорів, зсув кольору. Далі інформація про кожну ділянку майбутнього зображення передається на обробку у процесор камери. Процесор камери отримує ще додаткову інформацію з датчиків фокусування, щоб дізнатися дистанцію фокусування до об'єкта, що знімається. Після цього за складними алгоритмами, які залежать від вибраного режиму зйомки, процесор розраховує параметри для потрібної експозиції – витримку, діафрагму, іноді ISO.

Зараз алгоритми настільки просунуті, що безліч камер просто порівнює отриману інформацію з датчиків з базою виміру для декількох сотень тисяч знімків, знаходить подібний і відразу визначає оптимальний налаштування просто 'по пам'яті'. Наприклад, Nikon D70 враховує базу на 30.000 знімків, Nikon D700 основу на 300.000.

Після того, як я зробив таку табличку, я був здивований, що Nikon у ЦЗК використовує лише 5 датчиків експозиції. Усі камери Nikon (крім D100) використовують для вимірювання кольорові RGB датчики, що дозволяє точно настроїти параметри експозиції. У таблицю включені цифрові дзеркальні камери Fujifilm FinePix, які будувалися на базі камер Nikon з байонетом Nikon F і мають багато начинок від камер Nikon, у тому числі і датчики виміру експозиції.

На відміну від RBG датчиків, монохромні датчики багатьох інших камер можуть допускати помилку виміру експозиції через різну чутливість до складових спектру, наприклад, вони більш чутливі до червоного кольору.

Вид датчиків вимірювання експозиції. Зверху 1005 піксельний, знизу 420-сегментний

У цифрозеркальних камер Nikon автоматичний замір експозиції здійснюється трьома основними способами:

1. Матричний замір - Matrix Meter, Multi-Segment або 3D RGB Color Matrix Meter
2. Центрально-зважений замір - Center-Weighted Meter (працює тільки в P, A, S, M)
3. Точковий – Spot

Матричний замір має ряд модифікацій, наприклад, 3D Color Matrix Metering II, III але сенс залишається скрізь однаковий. Камера намагається визначити правильну експозицію, оцінюючи параметри майже всього майбутнього знімка. Тобто в даному режимі оцінюється яскравість практично всіх деталей по всьому полю зору. Режим дуже зручний, коли в кадрі є композиція з однорідним освітленням, але навіть зі складними сценами матричний замір справляється досить добре.

Центрально-зважений теж враховує дані практично з усього знімка, але основна інформація, яка найбільше впливає на обчислення, береться із центру кадру. Величину діаметра центральної частини кадру, яка найбільше відповідає за замір, можна змінювати у налаштуваннях камери. За замовчуванням це діаметр 8мм. Особисто я ніколи не налаштовував цей параметр. Оскільки основна цікава фотографа частина композиції перебуває зазвичай у центрі кадру, то центрально-зважений замір можна використовуватиме сцен, у яких з боків кадру є сильні перепади у освітленості.

Точковий замір виконує вимір експозиції тільки в одній точці, розмір точки дорівнює приблизно 2.5% всього кадру. У такому режимі ми точно отримуємо правильно експонований елемент на знімку, де знаходиться точка виміру, решта кадру може бути недоекспонованою або переекспонованою, як показано на прикладі з годинником. У різних режимах роботи автоматичного фокусування:

• Точка виміру експозиції збігається з точкою фокусування, якщо використовується фокусування по одній точці. Пересуваючи точку фокусування в такому режимі, можна бачити, як змінюються показники експонометра.
• Точка виміру експозиції при точковому вимірі експозиції завжди знаходиться в центральній області кадру, якщо використовується автоматичне фокусування (Піктограма прямокутника) або будь-який інший метод, крім фокусування по одній точці.
• У точковому режимі не працює функція TTL+BL зі спалахами Nikon SB.

Вимірювання експозиції центрально зважене.

У режимі Live View замір експозиції працює так само, тільки інформація про яскравість та колірний розподіл береться безпосередньо з матриці камери.

Зміна експозиції під час вибору різних методів вимірювання експозиції. Точковий замір зробив годинник правильно експонованим, але загальна експозиція потрапила в '+'

Особистий досвід:

Якщо говорити грубо, то точні алгоритми виміру експозиції у кожній камері різні, так як кожна камера використовує свій власний модуль виміру експозиції та свою власну матрицю, яка має різні значення ДД та ISO та ряд додаткових налаштувань за типом ADL. До роботи експонометра кожної окремої камери доводиться звикати. Якщо накамерний експонометр по відбитому світлу не влаштовує, завжди можна придбати експонометр по освітленості. Особисто я просто приблизно знаю, як поводиться камера в різних умовах.

Автоматичний замір експозиції

Майже всі знімки я роблю в матричному режимі з потрібною поправкою експозиції, коли умови дуже складні, то використовую точковий замір, а коли робота автоматики мене не влаштовує - просто використовую ручний режим управління камерою, в якому я виставляю параметри експопари на око або по гістограмі. В автоматичних режимах дуже корисно застосовувати виправлення експозиції. Якщо навіть на екрані камери я не встежив за необхідною експозицією, я завжди можу поправити рівні при обробці RAW файлу. Особливі складності із виміром експозиції виникають при зйомці з декількома спалахами в i-ttl режимі, в такому випадку я все одно використовую матричний замір експозиції, але ручне управління спалахами за допомогою Nikon CLS.

У загальному випадку, все те саме можна сказати не тільки про Nikon, але і про інші системи.

Автоматичний вимір експозиції справляється досить добре

Висновки

Розуміння виміру експозиції – це основа для правильно експонованої фотографії. Якщо навчитися керуватися з різними режимами виміру, можна без проблем знімати в будь-якій ситуації зі складним освітленням. Раджу провести свої власні експерименти на ЦЗК.

Допомога проекту. Спасибі за увагу. Аркадій Шаповал.