Оценка экспозиции. «Разы» и EV

​​В настоящей статье я поясню, как рассчитывать экспозицию не в EV (аббр. от «Exposure Value», в переводе с англ. «значение экспозиции»), а в «разах», то есть, с точки зрения природных (физических) явлений, на которых основывается управление экспозицией.

Статья является дополнением-комментарием к первой статье из серии «Основы фотографии». Поэтому предварительно познакомьтесь с содержанием «Основы фотографии #1».

Вначале обозначу две фундаментальные закономерности. Впервые я узнал их в школьном курсе оптики и школьном курсе геометрии.

1. Количество света¹, который проходит сквозь отверстие, образованное лепестками диафрагмы, уменьшается в два раза, если площадь отверстия уменьшается, также, в два раза. И наоборот: увеличение площади отверстия в два раза приводит к увеличению количества света в два раза.

Краткая формулировка закономерности звучит как «количество света прямо пропорционально площади отверстия».

2. Площадь отверстия уменьшается в два раза, если диаметр отверстия уменьшаться в «корень квадратный из двух» раз, то есть уменьшается в одну целую четыре десятых раза.

Или, что может быть легче для восприятия: площадь отверстия уменьшается в четыре раза, если диаметр отверстия уменьшаться в два раза. И наоборот: площадь отверстия увеличивается в четыре раза, если диаметр отверстия увеличивается в два раза.

Краткая формулировка закономерности звучит как «площадь отверстия прямо пропорциональна квадрату диаметра этого отверстия». Другими словами, площадь отверстия связана с диаметром отверстия квадратичной зависимостью. А вот и точная формулировка в символах:

Обычно, я – фотограф – мало интересуюсь конкретным диаметром отверстия, образованного лепестками диафрагмы, и конкретным значением количества света. Скорее, для меня важнее найти ответ, например, на такой вопрос: насколько нужно уменьшить диаметр отверстия, чтобы уменьшить экспозицию² вдвое.

В виду того что на количество света, который проходит сквозь объектив, влияет не только диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы, но и другие параметры объектива (в частности, фокусное расстояние, которое я рассмотрел во второй части «основ»), то организации, занимающиеся созданием промышленных стандартов, ввели безразмерный параметр – значение диафрагмы. Набор значений диафрагмы инвариантен – одинаков для разных объективов (с разным фокусным расстоянием), что делает съёмку более комфортной.

Так, если бы значений диафрагмы не существовало, то я бы сталкивался с такой ситуацией. Чтобы увеличить экспозицию вдвое, я должен был бы на одном объективе увеличить диаметр отверстия, например, с 3,3 миллиметров до 4,67 миллиметров, а на другом объективе – с 3,7 миллиметров до 5,23 миллиметров. Со значениями диафрагмы управление экспозицией упрощается: в съёмке и с первым, и со вторым объективом значение диафрагмы достаточно изменить с 11 на 8, а о диаметре отверстия, образованного лепестками диафрагмы, и о фокусном расстоянии объектива здесь можно позабыть. Удобно!

Резюмирую. Текущее значение диафрагмы, по сути, задаёт диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы. Значения диафрагмы введены, чтобы сделать расчёт количества световых лучей, которые проходят через отверстие диафрагмы, независимым от фокусного расстояния объектива. Обратите внимание, какими бы ни были фокусное расстояние, для всех объективов значения диафрагмы едины, например, 5,6, 8, 11, 16 и так далее. А изменение текущего значения диафрагмы на другое, «соседнее», всегда приводит к изменению экспозиции в известной постоянной степени, например, в 2 раза, в 4 раза и так далее.

В современных фотоаппаратах шаг изменения экспозиции может быть равным «корню кубическому из двух»:

Другими словами, если я изменил значение диафрагмы с 8 на 7,1, то количество световых лучей, пропускаемых диафрагмой, увеличилось в «корень кубический из двух» раз. Приведу пример.

Пусть при значении диафрагмы равном 8 сквозь отверстие диафрагмы проходит 10 световых лучей. Изменю значение диафрагмы с 8 на 7,1, тогда сквозь диафрагму пройдёт:

световых лучей.

Далее, если я ещё уменьшу значение диафрагмы: с 7,1 до 6,3 – то текущая экспозиция уменьшится ещё в «корень кубический из двух» раз.

Наконец, если в третий раз уменьшу значение диафрагмы на маленький шажок³: с 6,3 до 5,6 – экспозиция увеличиться ещё в «корень кубический из двух» раз:

– так как

Таким образом, если уменьшить значение диафрагмы, например, с 8 до 7,1, то площадь отверстия, образованного лепестками диафрагмы, увеличиться в «корень кубический из двух» раз (примерно, в 1,26 раз). Если уменьшить значение диафрагмы с 8 до 6,3, то площадь отверстия, образованного лепестками диафрагмы, увеличиться в «корень кубический из четырёх» раз (примерно, в 1,59 раз; чуть больше чем в полтора раза). Если уменьшить значение диафрагмы с 8 до 5,6, то площадь отверстия, образованного лепестками диафрагмы, увеличиться в ровно в два раза. Согласно 1-ой закономерности экспозиция увеличиться в «корень кубический из двух» раз, в «корень кубический из четырёх» раз и ровно в два раза, соответственно.

Аналогично дела обстоят с выдержкой или в случаях, когда действует другой шаг изменения экспозиции. Если последний равен «корню квадратному из двух», то, например, удлинение выдержки с 1/60 секунды до 1/45 секунды приведёт к увеличению экспозиции в «корень квадратный из двух» раз.

Чтобы не применять операции произведения, квадратичные и кубические зависимости в расчётах и, впоследствии, в общении фотографов, ввели «значения экспозиции» (EV). А вычисления «взяли на себя» компьютеры, встроенные в камеры и в современные осветительные приборы, которые применяются в фотографии.

Теперь управление экспозицией дополнительно упрощается. Так, если изменить значение диафрагмы с 8 на 7,1, то есть уменьшить на 1/3 EV, то экспозиция увеличиться на 1/3 EV. Если изменить значение диафрагмы с 8 на 6,3, то есть уменьшить на 2/3 EV, то экспозиция увеличиться на 2/3 EV. Если изменить значение диафрагмы с 8 на 5,6, то есть уменьшить на 1 EV, то экспозиция увеличиться на 1 EV.

Аналогичные закономерности выполняются, если шаг изменения экспозиции равен 1/2 EV. Если изменить выдержку, например, с 1/60 секунды на 1/45 секунды, то есть удлинить выдержку на 1/2 EV, то экспозиция увеличиться на 1/2 EV. Сравните с аналогичным примером с «разами».

Обратите внимание, операция умножения («в столько-то раз») «скрылась» от взора фотографа за операциями сложения и вычитания («на столько-то EV»).

На практике, измерение экспозиции «в разах» едва ли удобно. На мой взгляд, проще оценивать экспозицию в EV. В настоящее время EV Вы можете встретить не только в цифровых фотоаппаратах и современных источников искусственного света, применяемых в студиях, но и в накамерных (внешних) вспышках и цифровых экспонометрах⁴. Тем не менее, по опыту, эффективному управлению как экспозицией, так и освещённостью снимаемой сцены способствует понимание фотографом природных (физических) явлений, «скрывающихся» за изменением EV.

Потренируйтесь рассчитывать экспозицию в EV и в «разах» с помощью упражнения, опубликованного в конце статьи «Основы фотографии #1». Пример пошагового решения (там же), накопившиеся комментарии читателей («под» статьёй), ключ к указанному упражнению (в следующей статье) и, наконец, настоящая статья поддержат Вас в тренировке.

Примечание:

¹ То, что я обозначаю словосочетаниями «количество света», «количество световых лучей» в оптике ближе к понятию «световой поток». Для простоты я представляю свет в виде плотного пучка тончайших ниток-лучиков и предполагаю, что, чем больше лучей в пучке, тем сильнее освещается светочувствительный материал и тем светлее получается фотографическое изображение. Обратно к тексту.

² Здесь и далее в статье под экспозицией понимаю количество световых лучей, попавших на светочувствительный слой, или освещённость светочувствительного слоя. Обратно к тексту.

³ Одна из участниц курсов, которые я веду, называла шаг изменения экспозиции «щелчком». Дело в том, что при одном «щелчке» колесом (диском) управления, расположенном на корпусе фотоаппарата, значение диафрагмы или выдержка изменяется на один шаг. Как следствие, экспозиция изменяется в «корень кубический из двух» раз или в «корень квадратный из двух» раз в зависимости от значения параметра «Шаг изменения экспозиции» («Шаг изменения значения диафрагмы», «Шаг изменения выдержки»), настраиваемого через меню фотоаппарата. Обратно к тексту.

⁴ Экспонометр – это прибор, с помощью которого можно оценивать освещённость снимаемых объектов и, впоследствии, аккуратно управлять экспозицией будущей фотографии. Подробнее о нём и о других способах измерения интенсивности освещения снимаемой сцены я рассказал в четвёртом разделе четвёртой части серии «Основы фотографии». Обратно к тексту.

Комментарии: 3

• Осталось символов: 5000

  Прикрепить изображение

  Формат JPG Удалить

  Отправить Ожидаем загрузку изображений
• 

  Дима (anonimus) 17 Июля 2018 - 22:56:42

  Редкая муть. Написано языком который может понять один из тысячи.

  
  
• 

  Айна (anonimus) 15 Октября 2017 - 19:17:29

  Увидела формулы - даже читать не стала.

  
  
• 

  a2000s 2 Марта 2015 - 13:36:23

  ОТЛИЧНОЁ, особенно для начинающих

  
  

Еще уроки из рубрики "Все основы"

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

12 174

1

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

24 304

2

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

40 270

4

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

16 569

0

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

15 124

1

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

19 285

2