PV156 – Digitální fotografie
Exponometrie
Tomáš Slavíček / Vít Kovalčík
FI MU, podzim 2013
2
Exponometrie
●
„Vytvoření perfektního obrazu fotografickou cestou je
umění. Vytvoření technicky perfektního negativu je
věda.“
– Driffield V., Hurter F., 1890, první senzitometrické
výzkumy
3
Exponometrie
●
Fotoelektrický expozimetr, po r. 1932
●
Definice matematických vztahů mezi jasovým
rozsahem scény (kontrastem), způsobem vyvolání
negativu a tonálním rozsahem fotografického papíru.
– Rockwell H. P., 1938
●
Zavedení pojmu ZÓNA a desetistupňové zonální
stupnice tonalit černobílého fotografického papíru.
– Adams A., Archer F., 1939–1940
4
Expozice
●
Tři složky
– čas – jak dlouho exponovat?
– clona – kolik světla propustím na senzor?
– ISO citlivost – kolikrát „vynásobím“ výsledek?
●
Kombinace těchto složek určuje „správnou“ expozici
5
Čas / doba expozice
●
Kratší: Projde méně světla
●
Delší: Větší šance na rozmazané fotky
T.S.
6
Doba expozice – kreativní využití
V.K.
30 sec.
7
Doba expozice – kreativní využití
V.K.
8 sec.
8
Clona
●
= aperture,
pozor, v CZ a EN opačné významy!
●
Menší clona
– více světla
– menší část scény bude zaostřená
(menší hloubka ostrosti)
●
Větší clona
– méně světla
– větší část scény bude zaostřená
(větší hloubka ostrosti)
(Wikipedia)
9
Clona
F2,8 F18
V.K.
10
Clonové číslo
●
Stupnice clonových čísel jsou logaritmické
●
Sousední hodnoty znamenají dvojnásobek/polovinu
světla propuštěného optikou.
●
F1 ... F1,4 ... F2 ... F2,8 ... F4 ... F5,6 ... F8 ... F11 ... F16 ...
11
ISO citlivost
●
analogové vynásobení signálu/dopadajícího světla
●
vyšší citlivost
– umožňuje zkrátit dobu expozice
– zvyšuje šum
12
Posun o jeden expoziční stupeň
●
prvotní nastavení (příklad)
– F8, 1/100 s, ISO 100
●
+1 EV
– F5,6, 1/100 s, ISO 100 nebo
– F8, 1/50 s, ISO 100 nebo
– F8, 1/100 s, ISO 200
●
–1EV
– F11, 1/100 s, ISO 100 nebo
– F8, 1/200 s, ISO 100 nebo
– F8, 1/100 s, ISO 50
13
Takže jaké nastavení?
F2,8 F18
V.K.
Čas?
ISO?
14
Dynamický rozsah (Expoziční šířka)
●
Tonální rozsah scén se liší
15
Dynamický rozsah
●
Dynamický rozsah není nic jiného než tonální rozsah
scény, tedy rozdíl mezi nejsvětlejšími a nejtmavšími
partiemi.
●
Dynamický rozsah lidského oka je 15 EV (jedné scény),
při adaptaci až 30 EV!
●
Černobílý negativ 9 EV, barevný negativ 7 EV,
diapozitiv 5 EV.
●
U digitálních fotoaparátů se (zatím) pohybujeme na
úrovni 6–7 EV (až 12?)
●
Omezený dynamický rozsah snižuje kvalitu
současného prokreslení světlých a tmavých částí
16
Dynamický rozsah
●
Když tonální rozsah scény převyšuje (dynamický
rozsah) snímače.
– Vzniknou přepaly/ztráta kresby. Kde? Co s tím dělat?
●
Při expozici na stíny vzniknou přepaly ve světlech
17
Dynamický rozsah - přepaly
V.K.
18
Dynamický rozsah
●
Exponovat na střed, vzniknou přepaly ve světlech i
ztráta kresby stínech
19
Dynamický rozsah - uprostřed
V.K.
20
Dynamický rozsah
●
Exponovat na světla => ztráta kresby ve stínech
21
Dynamický rozsah – tmavé stíny
V.K.
22
Správná expozice
●
Správná expozice?
– Zachycení celého dynamického rozsahu jasů ve
fotografované scéně.
– Proti stojí špatná expozice (technika, člověk),
příliš velký dyn. rozsah
●
Jak ji určit?
– Expozimetrem (vestavěný, externí)
– Odhadem :)
23
Určení správné expozice
●
Pomocí vestavěného expozimetru – ve všech
digitálních přístrojích
●
Pomocí externího expozimetru – potřeba u filmové
fotografie, profesionální práci s nejvyššími nároky na
kvalitu fotografií
●
Odhadem
24
Expozimetr ve fotoaparátu
●
Bodové (svázané s AF), středové, maticové
25
Externí expozimetr
●
odražené, dopadající světlo
●
flashmetr (připojení k blesku)
26
Měření expozice
●
nic není dokonalé
●
proto dělat co?
– kontrolovat histogram (živý, náhledový)
– kontrolovat přepaly (světla/stíny)
– použít expoziční bracketing (vícenásobná, sériová
expozice)
– fotit do RAW (± 1 EV hodnota se dá zachránit)
27
Histogram
●
Živý, náhledový, v editorech
●
Co to je?
●
Co jsou přepaly?
V.K.
28
Histogram
●
Správná expozice
29
Histogram
●
Špatná expozice
přeexponováno
30
Histogram
●
Špatná expozice
podexponováno
31
Histogram
●
ALE...
dobrá expozice
32
Histogram
●
ALE...
T.S.
33
Histogram
●
ALE...
T.S.
34
Zonální systém
●
A. Adams – Exposure Record (první práce o ZS), 1945
35
Zonální systém
●
Tonalita černobílého fotografického papíru byla
rozdělena do deseti zón (stupňů), od zóny 0 (= černá)
po zónu IX (= bílá) tak, aby odpovídaly změnám jasu
vždy o jeden expoziční stupeň.
●
Klíčová je přitom zóna V, kam umisťujeme objekt
svého zájmu. Její tonalita odpovídá 18% šedé, neboli
střední šedé (vysvětlím dále).
●
Někdy se přidává ještě zóna X, zastupující čistě bílou,
bez kresby. V tom případě se zóna IX stává práh šedé
vzhledem k bílé.
36
Zonální systém
Popisy jednotlivých zón jsou informativní
37
Zonální systém
Popisy jednotlivých zón jsou informativní
38
Zonální systém
●
Příklad:
– Fotografovaná scéna má 9 expozičních stupňů (což
změříme třeba expozimetrem, tedy rozdíl mezi
nejtmavší a nejsvětlejší partií).
– Nyní označíme-li nejtmavší část 0, dvakrát světlejší než
0 označíme I, partie dvakrát světlejší než I označíme II...
atd. Nejsvětlejší partie budou označeny IX.
– Získáme tak 10 zón.
39
Zonální systém
●
Příklad:
– Místa označená stejným stupněm (ležící ve stejné zóně)
mají stejný jas, místa označená stupněm o jednotku
vyšším (resp. nižším) mají dvojnásobný (resp. poloviční)
jas, tedy se liší právě o jeden expoziční stupeň. (EV)
– Z výše uvedeného plyne, že má-li být na výsledné
fotografii černá i bílá musí být exponováno na zónu V.
– A také: jasový rozsah scény nesmí překročit 10 zón,
dynamický rozsah světlocitlivého materiálu musí být
schopen těch 10 zón zachytit.
40
Zonální systém
●
Co si z toho vzít?
●
Znalostí zonálního systému můžu jednoduše ovládat
kontrast celé scény, nebo jejich partií (v digitálním
věku vládneme histogramem, křivkami a dalšími).
●
Navyšování/snižování rozsahu při vyvolávání (opět
ekvivalentní nástroje).
●
Vyhýbání se přepalům.
●
High-key, Low-key tonalita.
41
Zonální systém
●
LightZone (... - 2011)
42
RAW
●
Vyplnit světla (Fill Light)
T.S.
43
RAW
●
Vyplnit světla (Fill Light)
T.S.
44
Low-key
●
typicky tmavé fotky s vysokým kontrastem
T.S.
45
High-key
●
světlé fotky s nízkým kontrastem
V.K.
46
Střední šedá
●
Expozimetry
– se snaží umístit objektiv ve scéně do zóny V, nebo-li na
střední šedou
●
střední šedá = 18% šedá
– Cože, 18 % že je střed?
●
Průměrná scéna odráží 18 % dopadajícího světla.
●
V 8bitovém RGB prostoru reprezentována jako cca [127,
127, 127] (díky gamma korekci)
●
A střední proto, že subjektivně leží ve středu zonální
stupnice.
47
Střední šedá
●
Jenže se často měří odražené světlo
●
Typické problémy
– Fotografování sněhuláka v zasněžené krajině
●
Řešení?
– Zvolím patřičnou EV korekci, expoziční režim
48
EV korekce
49
Expozice
●
Jak tedy správně exponovat?
– Ideálně se vejít s tonálním rozsahem scény do dyn.
rozsahu snímačů.
●
Vyvarovat se přepalů
– V nouzi obětovat stíny (ztráta kresby v nich tolik
nevadí).
– (V krajinářské fotografii lze využít přechodových filtrů a
tak snížit dynamický rozsah scény.)
50
Expozice
●
Vyvarovat se podexpozice
– Snažit se exponovat „doprava”. Tedy umístit
fotografovanou scénu tak těsně ke světlům jak to jen
půjde, ale aby nedošlo k přepalům ve světlech.
– (Možno také použít blesk či další nástroje a osvětlit
stinné partie ve scéně.)
●
Další možnost – použít expoziční bracketing a
následně vybrat ten expozičně nejlepší snímek, nebo
složit ze dvou ideální expozici...
51
Expoziční režimy
●
Auto
– Plná automatika... nemusíte se starat o nic, ale
automatika chybuje.
●
P – Programová automatika
– Automatické nastavení clony a času
– V úvahu se bere dopadající světlo, ohnisko...
– Uživatel ovlivňuje: EV korekce, WB, ISO citlivost a další.
– (někdy ovšem nechává zapnuté Auto-ISO)
52
Expoziční režimy
●
Av – Časová automatika (priorita clony)
– Automatické dopočítání času nastavené cloně a
dopadajícímu světlu
– Řízení hloubky ostrosti
– Nižší clonová čísla
●
nižší hloubka ostrosti
●
hrozí přepaly při výborné světelnosti anebo kombinaci s
vysokým ISO
●
neostrost (hlavně v rozích)
– Vyšší clonová čísla
●
vyšší hloubka ostrosti
●
hrozí rozmazání pohybu (použitím dlouhých časů)
●
ztráta ostrosti (difrakce)
53
Expoziční režimy
●
Tv (S) – Clonová automatika (priorita času)
– Automatické přizpůsobění clony zvolenému času a
dopadajícímu světlu
– Krátké časy
●
„zmrazení” pohybu
●
sport, děti, pohybující se objekty
– Dlouhé časy
●
při slabém osvětlení
●
rozmazání pohybu
●
umělecký záměr
54
Expoziční režimy
●
M – Plně manuální režim
– Clona i čas plně pod kontrolou
– Expoziční automatika může upozorňovat na případné
problémy, ale nastavení expozice neovlivňuje
●
Bulb (B) = doba expozice tak dlouho, dokud je
stisknuta spoušť,
– (v kombinaci s IR, dálkovou, drátěnou spouští)
55
Speciální programy
●
Portrét
– Priorita nižších clonových čísel
●
Krajina
– Priorita vyšších clonových čísel
●
Sport
– Priorita krátkých časů, někdy taky ale navýšení citlivosti
●
Makro
– Fotografování na kratší zaostřovací vzdálenosti, často
posun čoček (kompakty)
56
Speciální programy
●
Noční režim
– Zapnutí redukce šumu, synchronizace blesku s
dlouhými časy
●
A mnohé další
– Ohňostroj, sníh, pláž, noční město, noční portrét, pod
vodou...
57
HDR
●
HDR = High Dynamic Range (vysoký dynamický
rozsah)
– Také ve smyslu navyšování dynamického rozsahu
– Počátky v malířství, počítačová grafika, fotografie
●
Vytvoření finální fotografie složením ze série
fotografií odstupňovaných po X EV krocích (nejčastěji
po 1 EV).
58
HDR
+ +
T.S.
59
HDR
T.S.
60
HDR
●
Programy
– Adobe Photoshop
– Zoner Photo Studio
– Photomatix
– Picturenaut (freeware)
– atd.
61
Světlo... (směr)
T.S.
62
Světlo... (směr)
T.S.
63
Světlo... (směr)
T.S.
64
Zdroje
●
Zdroje obrázků a tabulek
– archiv Tomáše Slavíčka (T.S.)
– archiv Víta Kovalčíka (V.K.)
– Petr Velkoborský : Zonální systém
– Petr Velkoborský, Petr Vermouzek: Exponometrie v
analogové a digitální fotografii
– Peter K. Burian, Robert Caputo : National Geographic –
Škola fotografování
– duChemin, David : V hledáčku fotografa
– Fraser, Bruce : RAW s programem Adobe Photoshop CS
– en.wikipedia.org
– výukové materiály prof. Ing. Ivo Serby