Zdjęcie: Rainer Ebert - licencja CC
Poniższy post pochodzi od australijskiego fotografa Neila Creek, który właśnie uruchomił bezpłatną witrynę ze zdjęciami w tle, prezentującą jego zdjęcia, i rozwija swój blog jako źródło informacji dla fotografa z pasją.
Witamy na siódmej lekcji w Fotografia 101 - Podstawowy kurs obsługi aparatu . W tej serii omawiamy wszystkie podstawy projektowania i użytkowania aparatu. Mówimy o „trójkącie ekspozycji”: czasie otwarcia migawki, przysłonie i ISO. Rozmawiamy o ostrości, głębi ostrości i ostrości, a także o tym, jak działają soczewki, co oznaczają ogniskowe i jak oświetlają matrycę. Patrzymy też na sam aparat, jak działa, co oznaczają wszystkie opcje i jak wpływają na Twoje zdjęcia.
Lekcja w tym tygodniu to ISO .
Oto, co omówiliśmy wcześniej w tej serii:
Lekcja 1: Światło i kamera otworkowa
Lekcja 2: Soczewki i ostrość
Lekcja 3: Soczewki, światło i powiększenie
Lekcja 4: Ekspozycja i zatrzymuje się
Lekcja 5: Przysłona
Lekcja 6: Migawka
Na poprzednich lekcjach omówiliśmy podstawową teorię działania aparatu, w tym podstawowe elementy optyki, a także przedstawiliśmy koncepcję ekspozycji i tego, jak ją kontrolujemy za pomocą trójkąta ekspozycji. W tej lekcji będziemy czerpać z tego, czego nauczyliśmy się, aby zrozumieć trzeci punkt trójkąta ekspozycji - ISO - i jak działa tworzenie zdjęcia.
ISO to prawdopodobnie najbardziej tajemniczy i skomplikowany aspekt współczesnej fotografii. ISO oznacza po prostu Międzynarodową Organizację Normalizacyjną i odnosi się - najprościej mówiąc - do czułości czujnika aparatu. Co dziwne, jest ich kilka różne standardy, z których niektóre mierzą różne rzeczy, a tylko kilka całkowicie się ze sobą zgadza. Aby zrozumieć, jak używać ISO w fotografii, nie musisz nic o tym wiedzieć. Powinieneś jednak zrozumieć, jak działa układ czujnika aparatu.
Układ czujnika
Rys. 1.7.0 Typowy czujnik i mocowanie aparatu cyfrowego.
Czujnik w aparacie cyfrowym działa na tej samej zasadzie co ogniwo słoneczne. Kiedy światło uderza w chip, generowany jest niewielki prąd elektryczny: im jaśniejsze światło, tym silniejszy prąd. Zamiast jednego gigantycznego panelu słonecznego generującego dużo energii elektrycznej, istnieją miliony niezwykle malutkich ogniw słonecznych zbierających bardzo małe i precyzyjnie odmierzone ilości światła. Te fotositry ostatecznie utworzy piksele w przechwyconym obrazie.
Należy zauważyć, że fotositon to nie to samo, co piksel. Kilka fotositów doda przechwycone światło, które jest filtrowane i przetwarzane, a ostatecznie łączone w celu utworzenia piksela. To złożony temat do dyskusji na innej lekcji.
Cały ten starannie zmierzony prąd elektryczny, który odbija intensywność światła, jest mierzony i przechowywany w obwodzie aparatu. Te dane są nazywane sygnał. Sygnał musi jednak konkurować z hałas nieodłączny dla wszystkich urządzeń elektrycznych.
Sygnał kontra szum
Rys. 1.7.1 Szum jest na stałym poziomie tła sygnału.
Nieuniknionym faktem elektroniki jest hałas. Podczas gdy czujnik mierzy maleńkie prądy elektroniczne generowane przez światło, istnieje również niewielki prąd elektryczny pochodzący z innych miejsc. Ten niepożądany prąd nazywany jest szumem i pochodzi głównie z ciepła otoczenia czujnika. Różnica między wartością sygnału a wartością szumu nazywana jest Stosunek sygnału do szumu. Gdy stosunek staje się mniejszy, szum jest bardziej wyraźny, a sygnał może się w nim zgubić.
Istnieją dwa sposoby obniżenia stosunku sygnału do szumu: spadek sygnału lub wzrost szumu. W nowoczesnych aparatach szum jest w większości wartością stałą, więc musimy się martwić tylko wtedy, gdy sygnał spadnie - to znaczy, gdy fotografujemy ciemny obiekt. Wykres po prawej może pomóc w wizualizacji sytuacji.
Wpływ ISO na Twoje zdjęcia
Czasami nie mamy tyle szczęścia, że strzelamy z wystarczającą ilością światła, aby móc zignorować hałas. Kiedy musimy zachować krótki czas otwarcia migawki lub nie ma wystarczającej ilości światła nawet przy szeroko otwartej przysłonie, możemy zwiększyć ustawienie ISO w aparacie. Kiedy to robimy, zwiększamy wzmocnienie sygnału. Zasadniczo jest to jak zwiększenie głośności. Wszystkie wartości mierzonego prądu (czy to od światła, czy hałasu) są zwiększone. Każde podwojenie wartości ISO jest podwojeniem wzmocnienia: podwojeniem mierzonego prądu w chipie.
Rys. 1.7.2 - Wraz ze wzrostem ustawienia ISO rośnie szum, dopóki nie zagłuszy sygnału.
Podwojenie światła na zdjęciu to dość łatwy sposób na uzyskanie dostatecznie jasnego zdjęcia, które w innym przypadku było niedoświetlone, ale wiąże się to z pewnym kosztem: obniżasz stosunek sygnału do szumu, a szum staje się bardziej widoczny. Wyobraź sobie, że jesteś w pokoju oświetlonym świecami i aby zrobić zdjęcie, musisz ustawić aparat na ISO1600, aby uzyskać prawidłową ekspozycję. Teraz zwiększyłeś wartość szumu - która przy 100ISO byłaby niewidoczna - szesnaście razy, co powoduje hałaśliwy, ziarnisty bałagan.
Fotografowanie przy wysokich ustawieniach ISO jest jednym z najtrudniejszych problemów technicznych w fotografii. Hałas może wyglądać brzydko i mieć niewyraźne szczegóły na zdjęciach, ale czasami światło jest tak słabe, że musisz zaakceptować hałas lub w ogóle nie robić zdjęcia. Aparaty najnowszej generacji są w stanie uzyskać niewiarygodnie wysoki stosunek sygnału do szumu i pozwalają fotografom uzyskać wyraźniejsze obrazy niż kiedykolwiek wcześniej w bardzo ciemnych warunkach. Aparaty kompaktowe z ich maleńkimi matrycami zawsze będą radzić sobie stosunkowo słabo przy wysokim ISO.
Wiele można też zrobić z szumem na zdjęciach na etapie przetwarzania, ale to będzie temat na późniejszą lekcję. Jak zawsze, przed skorzystaniem z przetwarzania końcowego w celu rozwiązania problemów należy starać się zrobić wszystko, co w ich mocy, co można w aparacie.
To wszystko jest zbyt zagmatwane
Ostrzegałem was! ISO i szum to trudne pojęcia, ale dobrą wiadomością jest to, że z tego wszystkiego można wyciągnąć prostą lekcję:
Hałas jest brzydki. Unikaj szumów, fotografując przy niskich ustawieniach ISO. Zwiększ czułość ISO tylko wtedy, gdy nie ma innego sposobu na uzyskanie wystarczającej ilości światła do dobrej ekspozycji.
Dobra wiadomość jest taka, że większość lustrzanek cyfrowych bardzo dobrze radzi sobie z hałasem przy niskich ustawieniach ISO (100–400), więc nie musisz się o nie martwić. Kiedy zaczniesz wchodzić od średnich (800-1600) do wysokich (1600+) ustawień ISO, czy szumy zaczynają być nieprzyjemne. Jeśli jednak brakuje alternatywy, nie bój się podkręcić czułości ISO.
Rozwój technologii jest bardzo ekscytujący, ponieważ nowe technologie i techniki stale poprawiają czułość czujników aparatu. Mimo że ISO to niedźwiedź, z którym fotograf musi się zmagać, z każdym rokiem staje się coraz bardziej przyjazny i przytulny.
Przykłady
Ryc. 1.7.3 Seria zdjęć wykonanych aparatem Canon 5D MkII, ze zmianą czułości ISO i innych ustawień w celu utrzymania stałej ekspozycji. Szum wzrasta dramatycznie przy wyższych ustawieniach ISO.
Wysokie ISO było wymagane, aby zrównoważyć słabe światło otoczenia z lampą błyskową, aby wypełnić cienie. © Neil Creek |
Aby uzyskać jasne zdjęcie gwiazd bez śladu, konieczne było zastosowanie wysokiej czułości ISO. |
Bez statywu to zdjęcie w bardzo słabym świetle było możliwe tylko przy wysokiej czułości ISO. |
Zadanie domowe
Zadanie domowe na tę lekcję jest dość proste. ISO to po prostu kwestia „zwiększenia jasności” zdjęć, więc w praktyce nie jest to zbyt skomplikowane. Powinieneś jednak poeksperymentować z aparatem przy różnych ustawieniach ISO i poczuć, jak wyglądają obrazy. Jeśli wiesz, że ISO 1600 wygląda okropnie w twoim aparacie, bardziej prawdopodobne jest, że spróbujesz znaleźć inne sposoby, aby uzyskać więcej światła na obiekcie, niż tylko lenić się i zwiększyć czułość ISO. Z drugiej strony dowiesz się również, kiedy warto naciskać na całość, aby złapać zdjęcie, którego nie można przegapić.
Zasoby
- Szybkość filmu - na Wikipedii
- Szum obrazu aparatu cyfrowego - w Cambridge w kolorze
- Przegląd szumów obrazu i redukcji szumów - w recenzjach aparatów cyfrowych
- Co to są czujniki obrazu CCD? - O artykułach Ezine