ТЕМА 6. ФОТОГРАФИЧЕСКИЕ ЭКСПОНОМЕТРЫ И ФЛЕШМЕТРЫ

Экспоно́метр— прибор, приспособление или таблица для вычисления параметров экспозиции (времени выдержки и числа диафрагмы) в фотографии и кинематографе.

Экспонометры делятся по типу устройства.

1. Табличные. Представляют из себя таблицу, в которой описаны условия съёмки и соответствующие им параметры. Практический смысл имеют только при условии достаточно большой фотографической широты применяемого фотоматериала. Применяются также в форме установки экспозиции по символам погоды на шкальных фотоаппаратах.

2. Оптические. Приборы, в которых основным сравнивающим элементом является глаз человека. В свою очередь, их можно разделить:

а) считывание времени выдержки или числа диафрагмы производится визуальным сравнением яркости соответствующих цифр с яркостью оптического клина переменной плотности. Основной недостаток — зависимость чувствительности глаза от общей окружающей освещённости, что может приводить к большим погрешностям. Сейчас практически не используются;

б) уравнивание яркости двух полей сравнения, одно от измеряемой сцены или источника света, второе — от эталонной лампы. Находит применение в системах копирования изображений.

3. Фотоэлектронные. Поток света воспринимается электронным фотоэлементом, и необходимое значение считывается со шкалы по отклонению стрелки или с цифрового индикатора. В свою очередь, их можно разделить на:

а) селеновые. Используют фотодиоды на основе селенового фотоэлемента, — не требуют батарей (необходимая электродвижущая сила вырабатывается фотоэлементом), имеют наиболее простую электрическую схему, но обладают невысокой чувствительностью и необратимо деградируют при воздействии слишком яркого светового потока (увеличивается погрешность); Экспонометры «Ленинград-1,2,4,7,8,10», экспонометры на фотоаппаратах «Киев-3,4», на некоторых Зенитах и ФЭДах (рис. 6.1.);

б) фоторезисторные. Используют фоторезисторы в качестве датчика, а в некоторых случаях фотодиоды в режиме обратного тока. Простейшая схема такого экспонометра строится по мостовому принципу, и сопротивление датчика сравнивается с эталонными переключаемыми калькулятором выдержки и диафрагмы. Индикатором служит гальванометр, показывающий направление вращения калькулятора выдержек. Большее распространение получили более сложные схемы с активными элементами (транзисторами), в качестве индикатора для повышения механической надёжности стали применяться светодиоды, а калькулятор связан обычно с переменным резистором («Свердловск-2» и «Свердловск-4»). Имеют наилучшую чувствительность и линейность характеристики, низкое потребление (рис. 6.2., рис. 6.3.);

в) цифровые. Содержат обычно такой же датчик, как и фоторезисторные, однако сигнал с него оцифровывается и обрабатывается в дальнейшем микропроцессорным устройством. Отличаются большей гибкостью и диапазоном возможностей измерения, но существенно большим потреблением энергии от батарей (рис. 6.4., рис. 6.5.).

Экспонометры также делятся на измеряющие освещённость (количество света, падающего на объект) и/или яркость (количество отражённого от объекта света). Яркомеры делятся по углу замера на имеющие большой угол замера (около 45 градусов), и узконаправленные — спотметры (англ. spot — пятно) с углом около 1 градуса, и считаются наиболее профессиональными.

Флешметр используется для измерения освещённости при съёмке с использованием вспышки. Флэшметры могут измерять как падающий, так и отражённый свет. Так как выдержка при съёмке со вспышкой оказывает мало влияния на количество света, попадающего к светочувствительному материалу, по флешметру определяют только значение диафрагмы. Выдержка обычно устанавливается на значение выдержки синхронизации, которая определяется конструктивными особенностями затвора. Выдержка синхронизации показывает, какое минимальное время позволяет данная камера держать затвор полностью открытым, т.е. когда первая шторка уже ушла, а вторая еще не начала двигаться. Съемка со вспышкой должна производиться либо с выдержкой синхронизации, либо с более длительной, чтобы затвор во время работы вспышки был полностью открыт.

Все объекты снимаемого сюжета имеют определённую яркость. В зависимости от их яркости сюжет будет иметь определённый интервал яркостей: отношение яркости наиболее светлых участков к яркости наиболее тёмных участков (B max / B min). Задача состоит в том, чтобы правильно передать весь интервал яркостей без искажений.

Рис. 6.3. Фотоаппарат Зенит-Е со встроенным над объективом фотоэкспонометром (СССР, 1965)

Рис. 6.5. Дисплей цифрового экспонометра

Так как в подавляющем большинстве случаев интервал яркостей снимаемого сюжета гораздо больше фотошироты фотоматериала, то необходимо определить экспозицию исходя из тех целей, которые преследует фотограф.

Способы определения экспозиции.

1. По освещённости объекта (по падающим лучам). Экспонометр с молочной насадкой располагают около объекта съёмки и направляют на источник света. Такой способ рекомендуется применять при фотосъёмке людей.

2. По яркости объекта съёмки (по отражённым лучам). Экспонометр располагают со стороны фотоаппарата и направляют на объект съёмки. Три способа определения экспозиции по яркости.

а) По общей яркости. Экспонометр располагают в точке съёмки. Применяют в тех случаях, когда интервал яркостей снимаемого сюжета соизмерим с фотоширотой фотоматериала.

б) По яркости наиболее важной детали. Экспонометр располагают таким образом, чтобы в его входное отверстие попадали лучи, отражённые только от главного объекта. Для этого экспонометр приближают к главному объекту или применяют специальный «точечный» (спот) экспонометр.

в) По интервалу яркости. Определяется экспозиция по наиболее яркому участку, затем – по наиболее тёмному, и берётся среднее значение. Применяется в том случае, когда необходимо более или менее правильно передать весь интервал яркостей. Чаще всего применяется разновидность данного способа, когда определяется экспозиция по самой важной яркой детали, затем – по самой важной тёмной детали, и берётся среднее значение.

Способы определения экспозиции можно классифицировать также по участию фотографа в процедуре измерения и выставлении экспопары. Такой способ применим для современных фотоаппаратов, оснащённых встроенным экспонометром и процессором.

1. Полностью ручной режим. Все параметры съёмки выставляются вручную фотографом.

2. Полуавтоматический. Один из параметров экспопары и, возможно, экспокоррекция, выставляются фотографом. Автоматика камеры измеряет экспозицию и подбирает второй параметр экспопары под заданные условия.

3. Приоритет диафрагмы.

4. Приоритет выдержки.

5. Автоматический с экспокоррекцией. Фотограф задаёт величину экспокоррекции, автоматика выставляет экспопару по результатам измерения экспозиции с поправкой.

6. Полностью автоматический. Экспопара выставляется фотоаппаратом по результатам измерения.

По способу оценки и выбору частей кадра для измерения в современных фотоаппаратах используют три способа измерения экспозиции.

1. При точечном замере экспозиции фотоаппарат измеряет свет, отраженный от объекта съёмки, (яркость) только в небольшой точке изображения. Обычно это центр кадра, хотя многие аппараты позволяют задать эту точку и в других местах. Точечный замер используется, когда в сцене присутствуют объекты с большим диапазоном яркостей. Например, при наличии в кадре очень яркого источника света, использование точечного замера по сюжетно важной части объекта позволяет изобразить его корректно и проигнорировать лишнюю засветку. И хотя яркая область получится при этом с большой передержкой, нужный объект получится правильно.

2. Центровзвешенный замер экспозиции. В этом режиме фотоаппарат использует для расчёта экспозиции информацию от всего изображения, но свету от центральной части кадра придаётся больший вес. Это означает, что камера ожидает нормальной экспозиции по всему полю кадра, придавая особое значение центру, где обычно находится основной объект съемки.

3. Матричный замер экспозиции. В этом режиме фотоаппарат измеряет освещённость в нескольких фиксированных точках кадра, причём более «продвинутые» камеры делают это в большем числе точек, чем недорогие, а затем, на основе интеллектуальных алгоритмов, пытается предположить сюжет кадра и подобрать ему подходящую экспозицию. Например, если камера видит, что верхняя часть кадра заметно светлее нижней, то она предполагает съемку пейзажа, при наличии объекта недалеко от камеры в центре — съёмку портрета и т. д.

Использование серой карты.

Серая карта используется с экспонометрами, замеряющими отраженный свет. Экспонометр осуществляет замер света попавшего на серую карту и отраженного ею в сторону экспонометра. Для точности измерений, замер совершается из позиции камеры или в том же направлении, куда направлена камера. Необходимо убедиться, что серая карта освещена тем же самым светом как и объект, который фотографируется.

Серую карту помещают так, чтобы на ней не было никаких теней, рядом отсутствовали ярко окрашенные объекты, отражающие свет на поверхность карты, и не было никаких бликов, отсвечивающих непосредственно на карту.

При искусственном освещении серую карту помещают перед объектом и как можно ближе к нему. Поверхность серой карты направляют под углом в 1/3 от угла между линией «камера-объект» и главным источником света. Например, если главный источник света расположен под углом 30° в сторону и 45° вверх от оси «камера-объект», то карту необходимо направить 10° в сторону и 15° вверх от оси «камера-объект» (рис. 6.6.).

При дневном свете, серую карту ориентируют так же, считая солнце главным источником света. В тени, под пасмурным небом, или в контровом свете, используют самую яркую область перед предметом, обычно небо, как главный свет. При дневном свете замер можно делать по карте, расположенной около объекта или в другом месте, например, около камеры, если карта получает то же самое освещение, как и предмет, правильно сориентирована, и находится в том же положении, как объект.

Обычно используют серую сторону карты и номинальные установки ISO пленки, чтобы определить экспозицию. Если свет настолько неярок, что экспонометр не реагирует на серую сторону, светочувствительность фотопленки делят на 5 и переставляют калькулятор экспонометра на это значение, после этого замеряют белую сторону карты. Или замеряют белую сторону экспонометром с нормальными установками и затем увеличивают относительное отверстие объектива на 2 ⅓ ступени относительно замера.

Чтобы убедиться, что замеряется только карта, экспонометр держат приблизительно на расстоянии 15 сантиметров.

Данные замера по серой карте должны быть откорректированы следующим образом:

1. для предметов нормальной отражательной способности увеличивают обозначенную экспозицию на 0.5 ступени;

2. для светлых предметов используют замеренные значения экспозиции; для очень светлых предметов уменьшают экспозицию на 0.5 ступени;

3. если объект темный или очень темный, увеличивают экспозицию от 1 до 1,5 ступени