Основы фотографии # 5.2

Автофокус и затвор

Каким съёмочным ситуациям посвящена пятая часть?

Приведу несколько примеров.

Фотографирую без применения вспышки групповой портрет в помещении. Люди собрались вместе, улыбаются, позируют. Делаю снимок, просматриваю его в большом масштабе – нечёткий. Прошу портретируемых замереть на секунду – всё равно. «Наверное, глубина резко изображаемого пространства маленькая! Ах, нет: «размыта» вся фотография, а не только фон – дело не в ГРИП. Объектив низкого качества? Нет, специально дополнительный приобретал с фиксированным фокусным расстоянием. Может, фотоаппарат неправильно наводит на резкость? Или слишком длинная выдержка? В чём именно причина?»

Снимаю для обложки нового альбома музыкального коллектива. По проектной задаче необходимо запечатлеть квартет в движении. Музыканты прогуливаются по тротуару, повесив инструменты за плечи, идут навстречу зрителю. Делаю снимки, ноги музыкантов получаются «размытыми» или лица не в резкости. Просматриваю снимок в большом масштабе. В резкости тротуар позади группы. «В чём причина? Как сфокусироваться на движущихся в сторону камеры музыкантов?»

Свадьба. Невеста позирует в белоснежном платье, прикрывая полупрозрачной вуалью нижнюю часть лица. «Красивый портрет по плечи получится!» Делаю снимок, проверяю чёткость. Вуаль в резкости, глаза слегка «размыты». Делаю второй кадр – та же беда. Прошу невесту убрать вуаль, делаю снимок – всё в порядке. Глаза, ресницы резкие «до звона». «В чём дело? Автофокус барахлит или плохо юстирован? Без вуали идея кадра рушится. Как быть?»

Ипподром. Вдоль меня по дорожке галопом несётся наездник на лошади. Хочу запечатлеть отрыв лошадиных ног от земли и столбы пыли под копытами, врезающимися в землю. Ещё планирую сделать снимок, передающий стремительное движение и мощь животного – линейно «смазать» фон, как на рекламном плакате спорткара, а всадника и лошадь изобразить в резкости. «Какие значения съёмочных параметров выбрать? Второй попытки может не быть».

Новогодняя ночь. Часы пробили «двенадцать», вокруг и вдаль до самого горизонта взлетают сотни фейерверков. «Вот бы всю эту красоту запечатлеть!»

Вышел на улицу, идёт снег. Собрал друзей в кучку поплотнее-повеселее. Фотографирую, срабатывает вспышка. Друзья улыбаются, глаза у всех открыты, композиция и экспозиция – те, что надо! На снимке снег почему-то идёт вверх. Снимаю без вспышки – снег вернулся на Землю, но сильное проявления на фотографии цифрового шума портит сюжет. «Что делать? Может что-то сломалось?»

Студия. Освещаю снимаемую сцену с помощью моноблоков. На снимках периодически появляется чёрная полоска по длинной стороне кадра, как будто кто-то закрыл объектив с одной стороны листком плотного картона. Фотографирую с постоянным освещением – всё в порядке. «Нести моноблоки в сервисный центр?»

Ночной город. Светятся окна цветных многоэтажек, фонари вдоль парковой аллеи, детские площадки, пушистые ели... Красиво. Пробую снимать. «Вспышка не “достаёт”. И автофокус почему-то не может навести на резкость затемнённые здания. Как бы всё это запечатлеть?»

Фотографирую шоу каскадёров на мотоциклах. Несётся первый номер, поднимается на трамплине и взмывает над землёй, затем в воздухе выпрыгивает за руль, показывает шокированной толпе «большой палец вверх», затем садится обратно на седло и приземляется под шквал аплодисментов. «Как поймать такой момент!?»

Снимаю для рекламного каталога на пленэре днём. На модели юбка-солнце в пол. Хочется передать пышность и струящуюся лёгкость фасона и материи. «Придумал! Попрошу модель повращаться, низ юбки слегка приподнимется подобно волану и закрутится в спираль с волнистыми складками». Делаю снимок, идея сработала. Однако край юбки и волосы модели изображаются слегка «смазанными». «Как это исправить?»

Фотографирую натюрморт, заливаемый золотым светом закатного солнца. Закрепил камеру на штативе, включил режим Live View, вижу снимаемую сцену на экране фотоаппарата. Удобно. Нажимаю на кнопку спуска затвора на половину её хода, срабатывает автофокус. Последний не может «поймать» однотонный стол. Вжик-вжик, туда-сюда. Никак. «Как быть?»

Тренирую съёмку движущихся объектов в парке. Хочу сфотографировать разлетающихся птиц в момент, когда они отрываются от земли. И сделать так, чтобы крылья были слегка «смазанными»: передать движение, силу и длину взмахов. «Как этого добиться? На снимках либо крылья получаются чёткими, либо птицы целиком “размыты”».

Снимаю внутри собора резной старинный иконостас. Прихожане периодически пересекают снимаемую сцену, мешаются перед объективом. «Как их исключить из изображения? Неужели с помощью Photoshop вырезать придётся? Или в другое время прийти, когда людей будет поменьше?»

Фотографирую пару. Мужчина, одетый в тёмный костюм, занял передний план сбоку в кадре и повернулся к женщине, одетой в светлое платье. Она расположилась в центре кадра поодаль, на среднем плане. Хочу сделать два снимка, чтобы на этапе обработки создать из них диптих. Пусть на одном снимке в резкости будет изображаться мужчина, а женщина – слегка «размытой». На втором снимке, наоборот, мужчина – «размытым», женщина в резкости. От попытки к попытке автофокус наводит на резкость женщину. «Как быстро сфокусироваться на нужные объекты?»

И так далее.

Описанные съёмочные ситуации тесно связаны с функционированием двух независимых устройств, встроенных в большинство современных цифровых фотоаппаратов: автофокуса и затвора. Им обоим посвящена настоящая, пятая, часть серии «Основы фотографии».

Большинство из перечисленных съёмочных ситуаций я отношу к одной или сразу к нескольким из следующих групп:

съёмка движущихся объектов,
съёмка в условиях с низкой интенсивностью освещения,
съёмка с применением импульсных источников света,
съёмка с ручной фокусировкой и с применением возможностей автоматического наведения на резкость.

Несмотря на то, что автофокус и затвор функционируют по отдельности, существуют съёмочные ситуации, в которых оба устройства сопрягаются, работая каждый в определённом режиме. Как следствие, фотограф получает желаемый результат от съёмки. Например, сопряжение двух устройств необходимо в реализации приёма, который называют «съёмкой с ведением».

В решении задач, которые я оформил в виде «мыслей вслух» фотографа – героя приведённых выше примеров-ситуации – помогает чёткое разделение: где начинается и заканчивается «зона ответственности» автофокуса, где – «зона ответственности» затвора. Ведь, в частности, «размытие» снимка может быть вызвано различными причинами. Пять из них связаны с одним из рассматриваемых устройств: 1) выбор неподходящего режима автоматического наведения на резкость, 2) некорректная работа автофокуса из-за того, что фотограф нарушил технологию его использования, столкнулся с его ограничениями, 3) съёмка в текущих условиях со слишком длинной выдержкой, 4) несоблюдение технологии съёмки с длинными выдержками, 5) несоблюдение технологии съёмки с импульсными источниками света и с фотоаппаратом, в который установлен шторно-щелевой затвор.

Таким образом, пятая часть «основ» охватывает две объёмные независимые темы, которые местами «соприкасаются». Каждую из тем я выделил в отдельный раздел. Сделаю обзор каждого.

Первый раздел я посвятил затвору. Устройство играет ключевую роль в реализации, как минимум, трёх художественных эффектов и нескольких (я опишу восемь) съёмочных приёмов. Для сравнения, «напарник» выдержки по управлению экспозицией – значение диафрагмы – оказывая влияние на глубину резко изображаемого пространства (далее, ГРИП), участвует в создании, так называемого, эффекта «фигура – фон». Идея эффекта заключается в том, что объекты, изображённые чёткими, воспринимаются зрителем как главные по смыслу, а объекты, изображённые «размытыми», несут второстепенную смысловую нагрузку. Также, непосредственно влияя на некоторые оптические свойства объектива, например, на степень локального контраста и разрешающую силу, значение диафрагмы опосредованно участвует в создании оптических эффектов, которые при грамотном применении фотограф может превратить в художественные приёмы.

Об указанном влиянии, ровно как об оптических свойствах объективов я буду вести речь в дополнительной статье ко второй части «основ». Третья часть раскрывает ГРИП.

Функционирование затвора определяют три-четыре параметра. Также, он обладает двумя неизменяемыми, фиксированными конструктивно, параметрами-свойствами, которые фотографу целесообразно учитывать в своей практике. Описывая параметры и свойства, я буду параллельно приводить примеры из личного опыта и вытекающие из последних рекомендации.

Второй раздел широко и глубоко представляет автофокус – электронно-механическую систему, позволяющую фотографу измерять расстояние до снимаемого объекта и, одновременно, наводить последний на резкость.

В современных цифровых фотоаппаратах автофокус – развитая система, тем не менее, обладающая рядом особенностей. Таких, что в одних съёмочных ситуациях заменить её сложно, и она превосходит в возможностях ручное наведение на резкость, в других – мало полезна и отнимает время фотографа на подготовку к созданию снимка. Примерами я проиллюстрирую особенности, поделюсь опытом в том, как учитываю последние в своей практике.

Как системное, много компонентное, устройство автофокус обладает большим количеством (более пятнадцати) изменяемых и неизменяемых, обусловленных конструкцией, параметров. Все они влияют на качество и стабильность решения той задачи, ради которой автофокус изначально создавался. При этом, конструкции могут существенно, по эффективности функционирования, отличаться не только от производителя к производителю, но и от модели камеры к модели. Обычно, каждый производитель фотоаппаратов создаёт оригинальную систему автоматической фокусировки и, иногда, даёт ей названия. Например, Safox устанавливается в камеры, выпускаемые под маркой Pentax, Multi-CAM – в фотоаппараты производства Nikon. В разных моделях камер одного и того же производителя могут реализовываться различные по эффективности модификации (например, Safox X, Safox XI; Multi-CAM 3500, Multi-CAM 4800). Эффективность той или иной модификации может существенно влиять на конечную стоимость фотоаппарата.

Здесь я завершаю введение. Далее рассмотрю затвор, начав с описания трёх принципиально различных его конструкций и подробного изучения той, которая применяется в настоящее время в большинстве цифровых фотоаппаратов.

Оказывается, конструкция затвора непосредственно связана с возникновением в съёмке с импульсными источниками света нежелательного эффекта, о котором я упомянул в одном из вводных примеров: часть изображения замещается чёрной полоской по длинной стороне. Предлагаю разобраться, в чём дело.

Раздел #1. Затвор

Суть

Большинство устройств создаются людьми по подобию того, что уже существует в природе. Также дело обстоит с затвором.

Взгляните на свои глаза в зеркале, на фотографии или представьте их в воображении. Сетчатка глаза непрерывно воспринимает свет, потому что зрачок не может сузится «наглухо», так, чтобы полностью перекрыть доступ к ней световых лучей. Указанную функцию природа возложила на глазное веко. Оно перекрывает доступ световым лучам внутрь глаза, другими словами, существенно снижает их интенсивность.

Затвор в фотоаппарате играет ту же роль, что и веко в зрительной системе человека. Однако, функции века в человеческом организме не ограничиваются лишь рассмотренной. Также, оно защищает глаз от механических и химических повреждений. Относительно фотосистемы такую функцию выполняет крышка, которую пользователь может установить перед передней линзой объектива или на байонет фотоаппарата, когда объектив отсоединён от последнего.

Фотографический затвор же выполняет единственную, названную, функцию: «затворяет» светочувствительный слой от попадания на него световых лучей. Диафрагма подобно зрачку глаза лишь регулирует интенсивность светового потока, но не может его перекрывать полностью.

В современном фотоаппарате малого формата с подвижным зеркалом, если снимете объектив, Вы увидите зеркало, а под ним – чёрные плотно сомкнутые пластины затвора. Чтобы рассмотреть их, аккуратно кончиком чистой ватной палочки приподнимите вверх нижний край основного зеркала. Обычно, оно удерживается мягкой пружиной, поэтому достаточно легко будет подниматься вверх. Однако, воздержитесь от прикладывания усилий, если зеркало не поддаётся. В противном случае Вы рискуете сломать механизм его перемещения.

В цифровом фотоаппарате с неподвижным зеркалом и беззеркальной системной камере попробуйте рассмотреть пластины затвора непосредственно.

Сомкнутые пластины образуют внешнюю, видимую, часть затвора. Они являются механической преградой световым лучам. В корпус фотоаппарата спрятана более «объёмная» электронно-механическая внутренняя часть, в задачу которой входит перемещение «затворяющих» пластин. От того, как перемещаются пластины, зависит выдержка – временной промежуток, в течение которого свет облучает поверхность светочувствительного сенсора. Другими словами, время, пока открыт затвор.

В фотоаппаратах среднего и большого форматов, а также в беззеркальных компактных цифровых камерах могут применяться другие виды затворов. Такие, что Вы либо не сможете невооружённым взглядом увидеть затвор, либо обнаружите последний не внутри фотоаппарата, а в объективе. От вида затвора зависят, в частности, возможности фотографа в съёмке с импульсными источниками света.

О вышесказанном по порядку.

Виды фотографических затворов

В современных цифровых камерах применяются три вида затворов: фокальный, центральный и «внутрисенсорный» (электронный). В многих фотоаппаратах реализованы сразу два и, иногда, три вида.

Опишу каждый из них.

Фокальный затвор (на англ. focal-plane shutter) получил своё название благодаря тому, что светонепроницаемые пластины, которые преграждают путь световым лучам, вышедшим из объектива и направляющимся в сторону светочувствительного сенсора, располагаются и перемещаются параллельно плоскости сенсора и непосредственно перед последним. Другими словами, вблизи задней фокальной плоскости объектива. Таким образом, слово «фокальный» в названии рассматриваемого вида обозначает положение затвора относительно светочувствительного слоя.

На рис. 1 в первом разделе четвёртой части «основ» меткой 9 обозначен фокальный затвор.

Последний наравне со светочувствительным сенсором находится внутри фотоаппарата, что повышает эффективность фотосистем со сменными объективами: много объективов – один затвор.

Вместо последовательного набора пластин, их называют ламелями, выполненных из износостойкого материала, например, Кевлара (в 5 раз прочнее стали), углепластика, титана или алюминиевых сплавов, ранее применялись тканевые или прорезиненные матерчатые полотна, наматываемые на катушку, или полотна, составленные из металлических полосок и напоминающие по принципу работы современные ролл-ставни.

Подобно оконной занавеске, разматываясь под действием пружин или электродвигателя, полотно перегораживало светочувствительный слой, сматываясь – пропускало световые лучи на последний. Поэтому по традиции «затворяющую» перегородку и затвор в целом описываемой конструкции называют «шторой», «шторкой» или, во множественном числе, «шторками». Говорят: «шторки открылись», «шторки закрылись». Почему во множественном числе, я объясню далее.

Применение шторок, сложенных из узких пластин-ламелей, позволило инженерам-разработчикам уменьшить габариты затвора и, как следствие, габариты камеры. Поэтому в современных фотоаппаратах фокальный затвор в классификации по типу шторок относится к ламельному.

Фокальный затвор в большинстве современных цифровых камер является шторно-щелевым. Перегородка состоит из двух одинаковых наборов пластин, каждый из который образует шторку. На рис 1. изображена схема рассматриваемого типа затвора, находящегося в закрытом состоянии: один из наборов пластин (шторка) полностью перекрывает светочувствительный сенсор.

Рис. 1. Схема шторно-щелевого ламельного фокального затвора, где каждая шторка составлена из последовательного набора светонепроницаемых пластин. Вид сбоку. Обозначения на рисунке: синий цвет – светочувствительный сенсор, серый – корпус затвора, чёрный – пластины шторок, жёлтый – световые лучи, вышедшие из объектива и направляющиеся к поверхности сенсора. На а) первая (на схеме верхняя) шторка преграждает путь свету, пластины располагаются друг за другом, вторая (на схеме нижняя) шторка сложена, образующие её пластины спрятаны в корпусе затвора. На б), наоборот, вторая шторка преграждает путь свету, пластины располагаются друг за другом, первая шторка сложена, образующие её пластины спрятаны в корпусе затвора.

Обратите внимание, в шторно-щелевом затворе используются два одинаковых набора пластин. Поэтому такой затвор называют именем существительным во множественном числе: «шторки».

Пока одна шторка «затворяет» светочувствительный сенсор, другая – находится в сложенном состоянии. Таким образом, до и после экспонирования лишь одна из двух шторок преграждает путь световым лучам к сенсору. Шторки перемещаются вертикально, по короткой стороне кадра. Это позволяет достигать в полтора раза более короткой выдержки, чем если бы шторки перемещались горизонтально, по длинной стороне кадра.

Почему бы не сделать одну шторку? Почему их две? Что обозначает слово «щелевой» в названии данного типа затвора? И чем такие конструктивные особенности «выливаются» на практике?

Если бы шторка была одна, то в разные части светочувствительного сенсора попадало бы разное количество света: та сторона кадра, откуда бы шторка начинала движение, открывала сенсор, была бы освещена сильнее. Другими словами, экспонирование происходило бы неравномерно по площади снимка. Две шторки обеспечивают равномерное экспонирование фотографии. Однако, это не единственная причина.

Рис. 2. Принцип действия шторно-щелевого фокального затвора. Вид сбоку. Синим цветом обозначен светочувствительный сенсор, серым – корпус затвора, чёрным – пластины шторок, жёлтым – световые лучи, вышедшие из объектива и направляющиеся к поверхности сенсора.

Слово «щелевая» в названии означает, что между шторками во время их движения образовывается зазор заданного размера – щель (см. рис 2). Когда первая шторка начинает складываться, вторая, не «дожидаясь», пока сложится первая, начинает раскладываться. В итоге между обеими образуется промежуток, размер которого может быть меньше короткой стороны светочувствительного сенсора. Щель равняется короткой стороне сенсора, когда в движении находится только одна из шторок: первая шторка полностью складывается, вторая начинает раскладываться.

Сквозь зазор световые лучи попадают на часть сенсора. Обе шторки, перемещаясь с одинаковой скоростью, сохраняют постоянным размер зазора на протяжении всего перемещения. И щель словно двигается от одного края кадра к другому, последовательно пропуская световые лучи на различные области сенсора.

В одной из следующих статей, после описания видов фотографических затворов, я вернусь к шторно-щелевому затвору и подробно рассмотрю фазы его работы. Их понимание, поможет Вам эффективнее фотографировать движущиеся объекты. Сейчас лишь добавлю, что описанный механизм расширяет возможности фотографа: позволяет снимать с выдержками, которые значительно короче 1/500 секунды.

В большинстве современных цифровых камер благодаря применению в них шторно-щелевого фокального затвора можно фотографировать с выдержкой равной 1/4000 секунды или 1/8000 секунды. Описывая приёмы съёмки, в реализации которых участвует затвор фотоаппарата, я обозначу съёмочные ситуации, в которых могут понадобиться такие короткие выдержки, помимо тех, где последние позволяют вести съёмку при высокой интенсивности освещения, например, в ясную солнечную погоду в полдень.

Рассмотрю ещё одну особенность шторно-щелевого затвора. Зная её, Вы сможете эффективнее фотографировать с импульсными источниками света – встроенными в фотоаппарат и накамерными вспышками, а также моноблоками и генераторными системами.

11/12/2014 Просмотров : 46159 Источник: photo-monster.ru Автор: Марк Лаптенок

Версия для печати

Комментарии: 2

Осталось символов: 5000

Формат JPG Удалить

Ожидаем загрузку изображений
Женька 15 Декабря 2014 - 15:06:52

Понятно, подробно и толково. Спасибо!
- Марк Лаптенок 15 Декабря 2014 - 23:43:24
  
  Пожалуйста!

Еще уроки из рубрики "Все основы"

Сортировать: Новые Комментируемые Просматриваемые

Покупка аккумуляторов: что нужно знать?

Доводилось ли вам использовать свою камеру с объективами от стороннего производителя? Предполагаю, что большинство ответит да. Причина этого в том, что на рынке есть много...

Читать дальше →

09/03/2020. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

11 290

Правило эквивалентной экспозиции

Фотоаппарат – восхитительный инструмент. Просто поразительно как одним щелчком затвора можно остановить текущий миг и сохранить его на будущее. Принцип работы фотоаппарата...

Читать дальше →

29/02/2020. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

22 474

Оцифровка фотографий и негативов

У каждой семьи есть своя история, а у каждой истории есть свои фотографии: старые цветные распечатки, винтажные черно-белые фотокарточки, негативы и пленки.

Читать дальше →

17/02/2020. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

38 154

Как развить профессиональный взгляд

Фотография – мощный инструмент визуальной коммуникации. Объектив в какой-то мере можно считать вашим третьим глазом, который позволяет поделиться с миром тем, что видите вы...

Читать дальше →

10/02/2020. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

15 719

Как избежать клише в фотографии

Мир современной пейзажной фотографии весьма сложный. Кажется, будто достаточно иметь камеру, несколько объективов, штатив, фильтры, карту и отличную идею в голове, но в реальности все...

Читать дальше →

05/09/2019. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

14 346

Как подзаработать фотографу (не профи)

Существует миф, будто фотографы разделяются на две категории – те, для кого это просто хобби и профессионалы, которые зарабатывают деньги. На самом деле многие находятся в...

Читать дальше →

12/08/2019. Основы — Все основы. Перевод: Алексей Шаповал

18 489

Основы фотографии # 5.2

Автофокус и затвор

Раздел #1. Затвор