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 Life 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 со 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.

Продолжаю рассматривать особенности шторно-щелевого затвора, их влияние на съёмку, в частности, с импульсными источниками света.

Вначале покажу, в чём заключается принципиальное различие между постоянным и импульсным светом. Её демонстрирует рисунок ниже:

Рис. 1. Принципиальное различие постоянного и импульсного света. График А показывает, как с течением времени изменяется интенсивность освещения, созданного источниками постоянного света: в течении малого промежутка времени (например, равного 2 миллисекундам или 1/500 секунды) интенсивность остаётся примерно постоянной. График Б показывает, как с течением времени изменяется интенсивность освещения, созданного источниками импульсного света: в течение малого промежутка времени интенсивность сильно меняется.

Обратите внимание на график Б на рис. 1. Изначально интенсивность импульсного света равна нулю (лампа не горит), затем резко возрастает, достигает пика и, наконец, плавно уменьшается. Другими словами, наблюдается всплеск интенсивности. Именно, поэтому свет называется импульсным (от лат. «impulsus» – «толчок»). Резкий всплеск интенсивности и такой же быстрый её спад выглядит как вспышка молнии: кратковременная, но мощная, яркая.

Теперь взгляните на рис. 2 в предыдущей статье. Когда снимаемая сцена освещается источниками постоянного света, то в каждый маленький момент времени сквозь зазор между шторками затвора проходит примерно одинаковое количество фотонов – частичек, переносящих энергию, из которых «состоит» свет. Другими словами, интенсивность света постоянна. Как следствие, вся поверхность сенсора облучается равномерно.

Когда снимаемая сцена освещается импульсным светом, то в разные моменты времени сквозь зазор на сенсор проникает разное количество фотонов – интенсивность света переменна. Так как щель с течением времени перемещается относительно сенсора, то разные его области облучаются в разной мере.

Современные источники импульсного света генерируют импульс, длина которого – время, пока вся энергия вспышки высвобождается – может равняться 1/1000 секунды и меньшим значениям (на графике Б на рис. 1 длина импульса равна 2 миллисекундам или, другими словами, 1/500 секунды; в зависимости от источника и его режима работы длина импульса может достигать 1/13000 секунды). Как следствие, весь импульс может «уложиться» в такой промежуток времени, за который щель между шторками сместится вдоль поверхности сенсора всего на крошечное расстояние. Тогда часть сенсора, напротив которой во время срабатывания вспышки находилась щель, будет облучена фотонами, а остальная часть – нет. В итоге, изображение получится частично недоэкспонированным или, вовсе, тёмным:

Рис. 2. Бракованная фотография цветка, освещённого светом накамерной вспышки. Одна из шторок затвора перегородила путь световым лучам. В итоге получился эффект «помехи перед объективом»: когда какой-то светонепроницаемый предмет (например, рука или ремень фотоаппарата), случайно попадает в поле зрения объектива. Выдержка равна 1/500 секунды.

Рис. 3. Положения шторок затвора и щели между ними, ставшие причиной брака. Слева – испорченная фотография. Справа – схема шторно-щелевого затвора в момент срабатывания вспышки. Вид со стороны движения световых лучей к поверхности светочувствительного сенсора. Обозначения на схеме: 1 – набор пластин, образующих вторую шторку; в сложенном виде; 2 (синий цвет) – светочувствительный сенсор; 3 – пластины, образующие первую шторку; в процессе движения вниз; 4 – пластины, образующие первую шторку, которые уже сложились; 5 – зазор (щель) между первой и второй шторками; 6 (серый цвет) – затвор.

Как быть в такой ситуации? Шторно-щелевой затвор установлен в большинстве цифровых камер. Как-то же фотографируют с импульсными источниками света?

В качестве ответа приведу серию фотографий с постоянными сюжетом, условиями и параметрами съёмки. Меняется лишь выдержка:

Рис. 4. Зависимость эффекта «помехи перед объективом» от выдержки. Обозначения на рисунке: 1 – фотография, созданная с выдержкой равной 1/1000 секунды, 2 – 1/500 секунды, 3 – 1/320 секунды, 4 – 1/250 секунды, 5 – 1/200 секунды, 6 – 1/125 секунды.

Обращу Ваше внимание на два вывода, которые могут следовать из серии фотографий, изображённых на рис. 4.

Во-первых, снимок, полученный с определённой выдержкой, и все последующие снимки, созданные с более длинными выдержками, выходят такими, какими нужно: без брака. В данном случае она равна 1/250 секунды, и дальнейшее удлинение выдержки позволяет получать фотографии без побочных эффектов (см. фотографии на рис. 4, отмеченные цифрами 4, 5 и 6).

Во-вторых, чем короче выдержка, тем сильнее проявляется побочный эффект. Так, на левой верхней фотографии (метка 1 на рис. 4) шторка практически полностью перекрыла светочувствительный сенсор. В итоге, только часть снимаемой сцены запечатлелась в снимке. А на центральной верхней фотографии (метка 2) шторка изобразилась на половине кадра. Наконец, на правом верхнем снимке (метка 3) чёрная полоска едва заметна.

Прокомментирую оба вывода, начну со второго.

Как я отмечал ранее, щель между шторками обеспечивает фотографу возможность съёмки с короткими выдержками. Чем уже щель, тем меньше по времени облучается сенсор, другими словами, тем короче выдержка. Почему?

Рассмотрю произвольный сенсель на светочувствительном сенсоре.

Срабатывает затвор, одна из шторок, перекрывающая сенсор, начинает складываться, опускаться вниз. Пусть через 1/1000 секунды за первой шторкой следует вторая: начинает раскладываться, опускаться вниз. Скорость обоих шторок обусловлена конструкцией затвора и постоянна. Зазор между шторками – щель – движется вдоль поверхности сенсора с той же заданной и неизменной скоростью.

В какой-то момент времени (он обязательно наступает) первая шторка опускается настолько низко, что открывает доступ световым лучам на рассматриваемый сенсель, продолжая при этом непрерывно двигаться вниз. Последний облучается до тех пор, пока вторая шторка, перемещающаяся следом за первой, не перекроет доступ световым лучам на рассматриваемый сенсель. Из-за того что задержка между началами движения второй и первой шторок составляет в данном примере 1/1000 секунды, то и рассматриваемый сенсель будет облучаться ровно 1/1000 секунды.

Так как рассматриваемый сенсель я выбрал произвольно и все эффективные сенсели на светочувствительном сенсоре одинаковы, то могу сделать обобщение: любой сенсель на сенсоре будет облучаться 1/1000 секунды, если задержка во времени между началами движения первой и второй шторок равна 1/1000 секунды.

Таким образом, выдержка, обеспечиваемая функционированием шторно-щелевого затвора, равна а) 1/1000 секунды (в данном примере), б) задержке во времени перед началом движения второй шторки, в) зависит от размера щели, г) не зависит от скорости перемещения шторок.

Поясню утверждение, обозначенное буквой «в». Чем меньше задержка между началом движения первой шторки и началом движения второй шторки, тем уже щель между ними. Потому что, например, за 1/1000 секунды (1 миллисекунду) первая шторка опустится условно на 1 миллиметра, а за 1/500 секунды (2 миллисекунды) на 2 миллиметра: скорость движения шторок постоянна. Тогда из второго предложения в текущем абзаце и утверждения, обозначенного буквой «б», следует: чем уже щель между шторками, тем короче выдержка.

Сделаю пояснение к утверждению, обозначенному буквой «г». Чем больше скорость перемещения шторок, тем большим может быть зазор между ними. И наоборот, для того чтобы обеспечить короткие выдержки, требуется создать узкую щель, если скорость шторок мала. При этом, зазор между шторками должен оставаться достаточно большим, чтобы дифракционный эффект не нарушил равномерность облучения светочувствительного сенсора. Другими словами, пропускание света через слишком узкое круглое отверстие или щель чревато потерями в техническом качестве изображения. Поэтому, с одной стороны, выгодно, чтобы скорость перемещения шторок была как можно выше. Тогда можно обеспечить съёмку с короткими выдержками и, одновременно, равномерно облучить сенсор. С другой стороны, инженерам сложно добиться высокой скорости перемещения шторок, сохранив при этом высокую стабильность в функционировании затвора и оптимальность его себестоимости. Ведь современный пользователь планирует создавать, обычно, не один-два десятка снимков, как с помощью одноразовых плёночных камер, а несколько десятков тысяч фотографий.

Как правило, скорость движения шторок в современных шторно-щелевых затворах такова, что за 1/180 — 1/250 секунды шторки проходят полный путь – 24 миллиметра в фотоаппаратах, где установлен светочувствительный сенсор малого формата. Например, у затвора камеры, с помощью которой я фотографировал изображения, включённые в рис. 4, скорость перемещения шторок равна примерно 4 метрам в секунду. В большинстве современных фотоаппаратов, оснащённых шторно-щелевым затвором, скорость варьируется от 3 до 6 метров в секунду. Благодаря таким значениям фотограф может снимать с выдержками равными 1/4000 секунды или 1/8000 секунды.

О форматах светочувствительных сенсоров читайте в четвёртой части «основ». О дифракции – физическом явлении, характерным для света – я расскажу подробно в статье, посвящённой оптическим свойствам и искажениям объективов, которая является дополнением ко второй части.

Как я отметил выше, скорость перемещения шторок фиксирована, пользователь фотоаппарата едва ли может её изменить. Её характеризует неизменяемый параметр затвора, который называют выдержкой синхронизации. Этому параметру посвящён второй вывод.

Выдержка синхронизации – наикратчайшая выдержка, при которой щель между первой и второй шторками остаётся равной длине светочувствительного сенсора. Производитель указывает такую выдержку в инструкции к фотоаппарату или в его спецификации и, иногда, обозначает аббревиатурой «X» (от англ. «xenon» – «ксенон»). Например, надпись «X = 1/250 с» говорит о том, что выдержка синхронизации равна 1/250 секунды.

Из определения следует: чем больше размер светочувствительного сенсора, тем длиннее выдержка синхронизации. Шторкам приходится проходить больший путь при той же скорости. Поэтому в тех фотоаппаратах, где установлены шторно-щелевой затвор и светочувствительный сенсор среднего формата, выдержка синхронизации длиннее. Например, в моделях 645D и 645Z производства Pentax она равна 1/125 секунды.

Если я установлю в фотоаппарате выдержку равную выдержке синхронизации и нажму на кнопку спуска затвора, то в какой-то момент времени первая шторка полностью опустится вниз, соберётся, а вторая шторка ещё не начнёт опускаться, раскладываться. Вся поверхность сенсора «предстанет» перед световыми лучами, вышедшими из объектива. Как Вы думаете, что должно произойти в этот момент, чтобы получился кадр без побочного эффекта в съёмке с импульсными источниками света?

В названии «выдержка синхронизации» второе слово означает совпадение во времени двух моментов: срабатывания вспышки и доступности всей поверхности сенсора световым лучам. Из-за того что длина импульса, как я показал выше, короче выдержки синхронизации, фотоны, высвободившиеся во время разрядки импульсного источника, «успеют» достигнут любого эффективного сенселя, расположенного на поверхности сенсора, до того, как вторая шторка начнёт опускаться вниз, раскладываться. Такое положение вещей необходимо и достаточно для создания фотографии в условиях освещения снимаемой сцены импульсными источниками света.

Если Вы видите, что на снимках, полученных с применением вспышки, появляется чёрная полоска, подобная той, которая отражена в серии фотографий в рис. 4, значит щель между шторками затвора меньше длины кадра. Увеличьте выдержку.

Если Вы пользуетесь вспышкой, встроенной в фотоаппарат, то при её включении «автоматика» камеры, обычно, устанавливает и фиксирует текущую выдержку равной выдержке синхронизации. Именно поэтому в съёмке с применением встроенной вспышки Вы вряд ли получите изображение, подверженное эффекту «помехи перед объективом». Однако, когда текущая выдержка фиксируется «автоматикой» камеры, Вы едва ли можете гибко применять технику съёмки со смешанным освещением. Для её реализации Вам понадобится возможность изменять текущую выдержку.

Рассмотренными в предыдущем абзаце особенностями обладает, также, съёмка в режиме «X», который реализован в фотоаппаратах, выпускаемых под маркой Pentax. Я описал его в четвёртом разделе четвёртой части «основ».

Сделаю замечание относительно возможности съёмки с импульсными источниками света и с выдержками короче выдержки синхронизации. Такая возможность существует.

В некоторых накамерных вспышках инженеры реализовали режим высокоскоростной синхронизации (от англ. high-speed synchronization). Например, во вспышках производства Canon он обозначается аббревиатурой HSS (от англ. High Speed Sync), а во вспышках производства Nikon – FP (от англ. «Flat-Peak» – «плоский импульс»). С учётом того, что накамерные вспышки можно не только присоединять непосредственно к фотоаппарату, но и располагать произвольно вокруг и внутри снимаемой сцены – при условии, что применяются дополнительные устройства, синхронизирующие срабатывание шторно-щелевого затвора в камере с генерацией импульсов вспышками – данный режим позволяет создавать фотографии с выдержками, значительно сокращёнными относительно выдержки синхронизации: вплоть до 1/8000 секунды.

Функционируя в режиме высокоскоростной синхронизации, вспышка генерирует не один мощный импульс, а несколько маломощных в течение малого промежутка времени, например, 20 - 30 тысяч импульсов в течение 1 секунды. Для невооружённого взгляда их серия напоминает постоянный свет. Потому что указанная частота генерации импульсов достаточно высока, для того чтобы зрительная система человека воспринимала серию импульсов как непрерывное свечение. В каждый момент перемещения щели вдоль поверхности светочувствительного сенсора открытая для световых лучей область последнего будет облучаться одинаковой «порцией» фотонов. В итоге, вся поверхность сенсора будет равномерно освещена, как в случае съёмки с источниками постоянного света.

Съёмка в режиме высокоскоростной синхронизации обладает особенностью, которую следует учитывать в управлении экспозицией.

Мощность каждого импульса в серии в несколько тысяч раз меньше, чем мощность одного «большого» импульса, который вспышка может генерировать в обычном режиме своей работы. Поэтому экспозиция фотографии, которая создана в результате съёмки со вспышками, работающими в режиме высокоскоростной синхронизации, будет меньше, чем экспозиция фотографии, которая создана в результате съёмки с теми же вспышками, работающими в обычном режиме, при прочих равных съёмочных условиях и параметрах. Приведу несколько примеров.

Пусть выдержка синхронизации равна 1/200 секунды. Если я хочу фотографировать с выдержкой равной 1/250 секунды, то интенсивность «постоянного» освещения, генерируемого накамерной вспышкой, уменьшиться вдвое. Другими словами, экспозиция будущего снимка уменьшиться на 1 EV. Если я хочу фотографировать с выдержкой равной 1/4000 секунды, то интенсивность освещения уменьшиться в восемь раз. Как следствие, экспозиция будущего снимка уменьшиться на 3 EV. Чтобы скомпенсировать потерю интенсивности освещения, мне необходимо либо 1) уменьшить значение диафрагмы, либо 2) увеличить чувствительность сенсора, либо 3) уменьшить расстояние между вспышкой и освещаемыми её объектами снимаемой сцены, либо 4) скомбинировать сразу несколько действий, описанных в первых трёх пунктах.

В завершении замечания добавлю, что современные генераторные системы и моноблоки – импульсные источники света, превосходящие накамерные вспышки, в частности, по мощности генерируемых ими импульсов – обычно, не оснащаются их производителями режимом высокоскоростной синхронизации. Поэтому едва ли могут эффективно применятся в съёмке с выдержками короче выдержки синхронизации конкретной модели фотоаппарата, в которой используется шторно-щелевой затвор.

Обратите внимание на постоянство экспозиции в фотографиях, обозначенных цифрами 4-6 на рис. 4. Несмотря на то что выдержка менялась (выдержка, с которой я получил фотографию 4 отличается от выдержки, с которой я запечатлел цветок в снимке 6, в два раза), экспозиция оставалась постоянной.

Так происходит потому, что мощность импульса – интенсивность световых лучей, генерируемых источником – постоянна для всех, шести, фотографий. Другими словами, как бы долго не была открыта поверхность светочувствительного сенсора (1/250 секунды или 1/30 секунды), вспышка генерирует за раз, условно, 100 фотонов. Если диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы, остаётся постоянным, пропускает 90 фотонов из 100, и чувствительность сенсора, не изменяясь от кадра к кадру, позволяет воспринять 50 фотонов из 90, то экспозиция остаётся постоянной. Последняя изменится, если мощность импульса и/или значение диафрагмы и/или чувствительность сенсора, также, изменятся.

Предыдущий абзац верен в том случае, если снимаемая сцена не освещается помимо источников импульсного света источниками постоянного света. Или освещается, но интенсивность последнего не влияет или слабо влияет на экспозицию. Например, когда я готовил фотографии для рис. 4, общее освещение в комнате создавали бытовые лампы. Чтобы убедиться, что свет от них не повышает экспозицию, я выключил накамерную вспышку. Затем, сделав 1-2 «пристрелочных» кадра, подобрал значения диафрагмы и чувствительности так, чтобы экспозиция была минимальной: снимки выглядели бы сильно недоэкспонированными, словно залитыми чёрным цветом:

Рис. 5. Фотография, которая отличается от снимка, обозначенного цифрой 6 на рис. 4, лишь освещением снимаемой сцены. Здесь я отключил внешнюю вспышку, оставил работающими лишь бытовые лампы. На снимке едва просматриваются контуры цветка. Интенсивность постоянного освещения в моём кабинете слишком низкая, чтобы при значениях диафрагмы и чувствительности равных 4,5 и 100 ISO, соответственно, обеспечить экспозицию близкую к нормальной.

Описанную технику я применяю в подготовке к съёмке в студии. Я занавешиваю окна, если съёмка проводится в дневное время суток, отключаю общее освещение или делаю его интенсивность минимальной. Оставляю включённым лишь свет, излучаемый лампами моделирующего света, встроенными в моноблоки. Так я могу видеть, как «ложится» свет на снимаемую сцену и на модель. А тусклый общий свет помогает мне и модели ориентироваться в пространстве студии. Экспозицию фотографий определяет лишь свет от импульсных источников.

Таким образом, если сцена освещается импульсными источниками света, то выдержка едва ли влияет на экспозицию. Она влияет на возникновение или невозникновение эффекта «помехи перед объективом». В такой ситуации экспозиция управляется значениями диафрагмы и чувствительности, а также мощностью импульса. Если снимаемая сцена освещается источниками постоянного света (солнцем, галогеновыми или светодиодными лампами и так далее), то выдержка наравне со значениями диафрагмы и чувствительности, а также мощностью источника, влияет на экспозицию. Если снимаемая сцена освещается смешанными источниками – и импульсными, и постоянного света – то в управлении экспозицией следует учитывать особенности съёмки как с одним типом источников, так и с другим.

В съёмке со смешанным освещением выдержка синхронизации может играть ключевую роль в тех снимаемых сценах, в которых объект двигается. Если выдержка синхронизации слишком длинная, то фотограф едва ли сможет изобразить в чёткости быстродвижущиеся объекты, например, балерину в прыжке или кружащуюся модель в развивающемся платье. Постоянный свет, участвующий в экспозиции фотографий, и длинная выдержка, вместе, будут причиной «размытия» снимаемого объекта в кадре. Если снимаемая сцена освещается смешанным светом и требуется запечатлеть чёткими быстро движущиеся объекты, то применяются фотосистемы, в которых применяются не шторно-щелевой затвор, а лепестковый. О последнем речь пойдёт в следующей статье.

В завершении описания шторно-щелевого затвора приведу приём, который может Вам пригодиться в съёмке с гипердлинными выдержками.

Простейший затвор подобен шторному. Например, в аналоговых фотоаппаратах большого формата он может представлять из себя деревянную или пластиковую светонепроницаемую пластину. Чтобы начать экспонирование фотограф самостоятельно вытаскивает пластину – открывает затвор, чтобы завершить создание изображения, вставляет пластинку (обычно, с другой стороны) – закрывает затвор.

Также, роль шторки может играть Ваша рука или съёмная крышка, используемая для защиты передней линзы объектива. Чтобы сделать паузу в экспонировании, достаточно поставить ладонь или лист светонепроницаемого пластика, картона близко к передней линзе объектива, не дотрагиваясь до неё, чтобы не повредить или испачкать. Такой приём можно использовать как приём в съёмке с длинными выдержками, когда в какой-то момент экспонирования в снимаемой сцене появляется тот объект, который не должен быть запечатлён. Приведу пару примеров.

Я фотографирую ночной город. Внезапно в снимаемой сцене появляется автомобиль с включёнными фарами. Чтобы он не изобразился на создаваемой фотографии, я временно, пока он движется в кадре, осторожно прикрываю переднюю линзу картонной карточкой. При этом, начинаю отсчёт времени (мысленно или с помощью секундомера), в течение которого объектив будет закрыт. Автомобиль проезжает, убираю преграду, останавливаю отчёт времени. И экспонирую кадр дольше на тот временной промежуток, в течение которого объектив был перекрыт.

Я фотографирую внутри собора. Освещение тусклое, я вынужден снимать с длинными выдержками. Однако, прихожане и туристы, перемещаясь по помещению, «вносят вклад» в изображение. Чтобы исключить их из последнего, я во время их движения в кадре перекрываю ладонью доступ световым лучам в объектив. И засекаю промежуток времени, на который я делаю паузу в экспонировании. Затем, когда люди покидают снимаемую сцену, убираю ладонь – экспонирование продолжается – не забывая удлинять общее время экспонирования на время паузы.

В руководствах, посвящённых съёмке в общественных местах, я встречал рекомендацию, суть которой отражает следующее утверждение. Если нежелательный для изображения объект двигается внутри фотографируемой сцены в съёмке с длинными выдержками, то он запечатлеется на изображении едва заметным: «размытым» подобно сотканным из полупрозрачной вуали. Я считаю этот способ мало эффективным в тех общественных местах, где люди могут двигаться неравномерно. Собор – одно из таких мест. Скажем, человек может остановиться у алтаря или какой-то фрески, чтобы рассмотреть её, а от одной части собора к другой – двигаться равномерно. В итоге, в тех местах где он задерживается, на снимке, скорее всего, будет видно его изображение.

Далее рассмотрю центральный лепестковый затвор и его особенности.

В предыдущей статье я рассмотрел некоторые особенности и параметры шторно-щелевых затворов. Здесь обращусь к другому типу.

Центральный затвор (на англ. central shutter) получил своё название благодаря расположению «в центре» объектива: внутри между линзами. Поэтому иногда называется межлинзовым (на англ. between-the-lens
shutter). По типу конструкции является лепестковым (на англ. leaf shutter). В англоязычной литературе Вы можете встретить другое название лепесткового затвора, дословно переводимое как «диафрагменный затвор» (от англ. diaphragm shutter).

По внешнему виду и устройству лепестковый затвор напоминает диафрагму. В исходном положении пластинки-лепестки пребывают в сложенном состоянии, плотно прижимаясь друг к другу. Они закрывают проход световым лучам сквозь круглое отверстие фиксированного диаметра, расположенное по центру затвора. Когда фотограф нажимает на кнопку спуска затвора, лепестки раскладываются, освобождая проход световым лучам сквозь отверстие на светочувствительный слой. Принцип действия лепесткового затвора иллюстрирует схема ниже:

Рис. 1. Принцип действия простого лепесткового затвора. Вид со стороны движения световых лучей к поверхности светочувствительного слоя. Буквами А, Б и В обозначены три состояния затвора. «А» – затвор полностью закрыт, лепестки сложены, световые лучи не проникают сквозь отверстие; «Б» – затвор открывается, лепестки раскладываются, часть световых лучей проходит сквозь отверстие и попадает на светочувствительный слой; «В» – затвор полностью открыт, лепестки разложились и остановились, все световые лучи попадают на слой. Затвор закрывается в обратном порядке: состояние «В» переходит в состояние «Б» и завершается состоянием «А». Обозначения цветами на рисунке: светло-серый – корпус затвора, тёмно-серый – лепестки, чёрная штриховая линия – отверстие фиксированного диаметра, сквозь которое проходят световые лучи.

Рассмотрю особенности лепесткового затвора и их влияние на съёмку. Я последовательно отмечу несколько интересных моментов, которые как в русскоязычной, так и в англоязычной литературе «разбросаны» по различным источникам и освещаются в большинстве из них весьма скудно. Наиболее внятные датированы серединой прошлого века, но сохраняют актуальность в современной цифровой фотографии. Попутно буду сравнивать особенности лепесткового и шторно-щелевого затворов. Особенности последнего типа и их проявление в практике фотографа я детально проиллюстрировал в предыдущей статье Познакомьтесь с ними, если Вы ещё этого не сделали, чтобы извлечь бОльшую пользу из чтения настоящей статьи.

Длина выдержки, обеспечиваемой лепестковым затвором, описывается двумя закономерностями:

1. чем дольше лепестки остаются в разложенном состоянии, тем длиннее выдержка;

2. чем быстрее перемещаются лепестки, тем короче может быть выдержка.

Обратите внимание на рисунок 1. В любой момент времени начиная с открытия лепесткового затвора в центре последнего существует проём, сквозь который световые лучи проникают одновременно на всю поверхность светочувствительного слоя. При этом, диаметр проёма маловажен. Вспомните, когда Вы снимаете с малым значением диафрагмы, её лепестки образуют отверстие диаметра, который значительно меньше, чем диаметры линз, оправы объектива. Но это едва ли мешает световым лучам проходить сквозь отверстие и распространяться по всей площади светочувствительного слоя. Диаметр отверстия, в частности, влияет на интенсивность света, попадающего на светочувствительный слой.

Из вышесказанного следует, что эффект «помехи перед объективом» в съёмке с лепестковым затвором отсутствует, с какой бы выдержкой не осуществлялась съёмка. Это утверждение верно в том случае, если лепестковый затвор располагается вблизи диафрагмы. Это условие, связи с особенностями каждого типа я обращу внимание дополнительно.

Следующая особенность лепесткового затвора играет роль в управлении экспозицией.

Рис. 2. Функционирование лепесткового затвора во времени. Обозначения на рисунке: 1 – промежуток времени, за который раскладываются лепестки, 2 – промежуток времени, в течение которого затвор остаётся открытым полностью, 3 – промежуток времени, за который лепестки складываются, 4 – эффективное время экспонирования, 5 – промежуток времени от начала открытия до полного закрытия затвора. Обозначение синим цветом на рисунке – интенсивность света, попадающего на поверхность светочувствительного слоя, в каждый момент времени.

В первой части «основ» я приводил определение выдержки. Это интервал времени, в течение которого свет воздействует на участок светочувствительного материала, фиксирующего изображение. Тогда, в соответствии с определением в случае с лепестковым затвором следует считать выдержкой временной промежуток, отсчитываемый от начала открытия до полного закрытия затвора (отрезок, обозначенный цифрой 5, на рис. 2). Потому что, как только лепестки начинают раскладываться, световые лучи тут же попадают на светочувствительный слой. Вплоть до того момента, как лепестки снова полностью сложатся.

Однако, приведённое определение выдержки подразумевает, что воздействие света начинается и заканчивается мгновенно. В идеальном затворе, к какому бы типу он не относился, выдержка (на англ. shutter speed; дословный перевод – «скорость затвора») и время экспонирования (на англ. exposure time; дословный перевод – «время экспозиции»)¹ – временной промежуток, в течение которого вся поверхность или участок светочувствительного материала подвергается максимальному по интенсивности воздействию света, как если бы затвора не было вовсе – понятия тождественные. Реальное положение вещей иное. Время экспонирования короче выдержки. И выдержка определяется как время, пока затвор открыт (на англ. total open time). На рисунке 2 времени экспонирования соответствует отрезок, отмеченный цифрой 2, а выдержке – отрезок, отмеченный цифрой 5.

Может возникнуть путаница. Что подразумевает производитель затвора, когда предлагает фотографу выбрать число, например, «1/60 секунды» или «1/1000 секунды»: выдержку или время экспонирования? Ни то, ни другое. Иначе в съёмке с разными фотосистемами ² я – фотограф – получал бы разные по экспозиции снимки, устанавливая одно и то же значение, например, равное «1/60 секунды». Ведь в разных моделях фотосистем могут применяться разные конструкции затворов. Как следствие, временные промежутки, обозначенные цифрами 1 и 3 на рис. 2, могут отличаться от конструкции затвора к конструкции и, даже, от отдельного экземпляра затвора к отдельному экземпляру. В различных конструкциях и экземплярах лепесткового затвора отличия могут быть настолько большими, что последние будут вызывать отклонения экспозиции каждого снимка вплоть до 1 EV. Для высококачественной фотографии такое отклонение далеко от пустякового. Съёмка станет похожей на игру в рулетку.

Что подразумевают производители затворов под числами «1/500 секунды», «1/4000 секунды», «2 секунды» и прочими?

На рисунке 2 я показал, что лепестки складываются и раскладываются не мгновенно: требуется какое-то время на их перемещение из состояния «А» (см. рис. 1) в состояние «В» (отрезок, обозначенный цифрой 1, на рис. 2) и обратно (отрезок, обозначенный цифрой 3). Как следствие, выдержка, обеспечиваемая лепестковым затвором, не равна ни времени, отсчитываемому от начала открытия до момента полного закрытия затвора (отрезок, обозначенный цифрой 5), ни времени, пока затвор открыт полностью (отрезок, обозначенный цифрой 2). Она равна временному промежутку от момента, в котором лепестки разложились наполовину, прошли половину пути, до момента, в котором они сложились наполовину, возвращаясь в исходное положение. На рисунке 2 цифра 4 обозначает такой временной промежуток. Последний получил название эффективного времени экспонирования (на англ. effective exposure time). Начиная с этого момента, упоминая выдержку, я буду подразумевать эффективное время экспонирования, если не оговорю иного.

Теперь покажу, как представленные теоретические штуки проявляются на практике. Приведу пример.

Пусть я – фотограф, который считает, что выдержка – это временной промежуток, который отсчитывается от начала открытия до момента полного закрытия лепесткового затвора, и затвор открывается и закрывается мгновенно. Руководствуясь показаниями внешнего экспонометра ³ в целях аккуратного расчёта экспозиции, я решил установить выдержку в фотоаппарате равной 1/500 секунды. Оказалось, что для данной фотосистемы выдержка равная 1/500 секунды, также, равна наикратчайшей, то есть снимать с выдержкой короче 1/500 секунды нет возможности. Спускаю затвор… и получаю изображение, недоэкспонированное на 1 EV. Словно я фотографировал с выдержкой равной 1/1000 секунды. Следом снял сюжет с помощью другой камеры, в которой установлен шторно-щелевой затвор («Вдруг экспонометр неисправен»). В итоге, получил снимок, экспозиция которого отклоняется в пределах точности экспонометра, обычно, равной 0,1 EV. Другими словами, в пределах нормы. «Ладно, – думаю, – учту, когда экспонометр говорит, что выдержка должна быть 1/500 секунды, в фотоаппарате буду устанавливать выдержку равной 1/250 секунды». Учёл и установил выдержку равную 1/250 секунды. Установил. Получил снимок, недоэкспонированный на 0,5 EV. «Ух, катание на качелях, а не съёмка! Отдам назад эту дорогущую фотосистему с центральным лепестковым затвором и буду пользоваться своей привычной камерой со шторно-щелевым. Ну, и ладно, что на улице быстро движущиеся объекты с моноблоками снимать не смогу. Как-нибудь с внешними вспышками в режиме высокоскоростной синхронизации справлюсь.»

Таким образом, отклонение экспозиции в съёмке с фотосистемой, в которой установлен лепестковый затвор, является не постоянной, а переменной величиной. Оно уменьшается с удлинением выдержки относительно наикратчайшей. Так, если наикратчайшая выдержка, которую обеспечивает затвор, равна 1/200 секунды, то величина недоэкспозиции может быть максимальной (равной 1 EV) в съёмке с выдержкой равной 1/200 секунды, и будет уменьшаться до 0,05 – 0,1 EV в съёмке с выдержкой равной, например, 1/25 секунды. Так происходит потому, что временные промежутки, обозначенные цифрами 1 и 3 на рис. 2, теряют «вес» на фоне длительного временного промежутка, в течение которого затвор открыт полностью (отрезок, обозначенный цифрой 2).

К счастью, рассматриваемую особенность лепесткового затвора, проявляющуюся в «плавающем» отклонении экспозиции, обычно, учитывает за фотографов производитель затворов. Он калибрует экземпляр таким образом, чтобы каждому числу, например, «1/60 секунды», доступному для выбора пользователем, соответствовало эффективное время экспонирования. Откалиброванный затвор начнёт закрываться, условно, на 2 миллисекунды позже, чтобы обеспечить эффективное время экспонирования равным, например, 1/25 секунды (40 миллисекундам). Временной промежуток, отсчитываемый от начала открытия затвора до полного закрытия – таким образом, составит 42 миллисекунды. Ведь, чтобы скомпенсировать недоэкспозицию, сохранив, при этом, значения остальных съёмочных параметров, достаточно подержать затвор открытым чуть подольше. При этом, на экране камеры или на шкале выдержек, нанесённой на корпус механического лепесткового затвора, или на экране устройства управления электронным, «интеллектуальным», лепестковым затвором фотограф будет наблюдать число «1/25 секунды» («40 миллисекунд»). Теперь можно пользоваться разными камерами, внешним экспонометром и быть уверенным, что все устройства будут «говорить на одном языке».

Если калибровка затвора не произведена, то фотографу целесообразно выступить в роли «переводчика» и составить индивидуальную таблицу отклонений экспозиции для каждого числа, нанесённого на шкалу затвора, и хранить такую таблицу рядом с фотосистемой.

Обычно, рассмотренную особенность целесообразно учитывать тем фотографам, которые имеют дело с механическими лепестковыми затворами. Такие затворы охотно применяются в карданных камерах, в которые устанавливаются светочувствительные слои среднего и большого форматов и к которым с успехом присоединяется съёмный цифровой модуль – «цифровой задник» (на англ. digital camera back) – по факту, светочувствительный сенсор, обычно, среднего формата, установленный в корпус со всей необходимой электроникой для «упаковки» оптического изображения в RAW-файл.

В фотосистемах, в которых используется электронные лепестковые затворы, (такие фотосистемы могут основываться, также, на карданных камерах) возможные отклонения экспозиции учитывает компьютерная программа, управляющая затвором. Последняя может выполняться специальным устройством-компьютером, подключённым проводом к затвору – драйвером затвора (на англ. shutter driver) – или непосредственно процессором фотоаппарата, к которому подсоединён объектив с установленным в нём центральным лепестковым затвором.

В завершение описания отмечу, что шторно-щелевой затвор рассмотренной особенностью едва ли обладает. Поэтому герой примера, приведённого выше, склонялся к съёмке с помощью фотоаппарата, в котором установлен «привычный» шторно-щелевой затвор. Последнему типу затворов, скорее, свойственна слегка неравномерная по площади кадра экспозиция в верхней и нижней части последнего. Из-за того, что шторкам, составленным из ламелей, приходится разгоняться, набирать скорость, чтобы затем двигаться с некоторой постоянной скоростью, и тормозить, снижать скорость, чтобы аккуратно складываться в корпусе затвора. И разгон, и торможение любых тел в пределах планеты Земля не происходит мгновенно. Я ещё коснусь этого явления. Тем не менее, в современных шторно-щелевых затворах степень неравномерности экспозиции по площади кадра едва ли заметна.

Следующая особенность лепесткового затвора похожа на предыдущую.

Диафрагма и затвор, обычно – два устройства, независимо друг от друга влияющих на экспозицию. Однако, если затвор, установленный в фотосистему, является лепестковым, то диаметр отверстия, образованный лепестками диафрагмы, оказывает влияние на эффективное время экспонирования, обеспечиваемое затвором. Другими словами, выдержка зависит от значения диафрагмы. Как следствие, фактическая экспозиция отличается, отклоняется, от ожидаемой (той, которую обеспечивают независимые друг от друга затвор и диафрагма).

Чем больше значение диафрагмы, чем меньше диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы, и, одновременно, чем короче выдержка, тем больше отклонение фактической экспозиции от ожидаемой. Максимальное отклонение равно 1 EV. По аналогии с предыдущей особенностью лепесткового затвора, отклонение не является постоянной величиной. Так, при одних комбинациях выдержки и значения диафрагмы оно отсутствует (равно 0 EV), при других может равняться 0,25 EV, при третьих – 0,5 EV, и так далее вплоть до 1 EV. Поясню рассматриваемую особенность на примере.

Пусть светосила объектива, в который установлен лепестковый затвор, равна 2,8. Для достижения необходимой глубины резко изображаемого пространства (далее, ГРИП), я установил текущее значение диафрагмы равным 8. Затем оценил интенсивность освещения снимаемой сцены с помощью внешнего экспонометра и определил, что мне необходимо выбрать выдержку равной 1/250 секунды, чтобы получить нормально экспонированную фотографию. Установил выдержку и спустил затвор. Снимок получился переэкспонированным на 0,5 EV.

Пусть исходная съёмочная ситуация изменилась – уменьшаю значение диафрагмы до 5,6. Условия освещения и все остальные параметры съёмки остались прежними. Чтобы скомпенсировать увеличение экспозиции (значение диафрагмы ведь уменьшилось на 1 EV), укорачиваю выдержку на 1 EV, устанавливая её равной 1/500 секунды. Спускаю затвор. Снимок получился переэкспонированным на 0,75 EV. «Что-то, наверное, сломалось!»

Как поступать в подобных ситуациях? Либо самостоятельно учитывать отклонение и компенсировать экспозицию до съёмки, либо фотографировать с помощью фотосистемы, в которой указанные действия выполняет компьютерная программа, управляющая функционированием затвора.

Мне удалось найти лишь одного производителя современных фотосистем, применяющего лепестковый затвор собственной конструкции, который официально сообщил, что программа, управляющая работой затвора, автоматически учитывает отклонение и компенсирует экспозицию для большинства экспопар. В итоге, у фотографа – пользователя такой фотосистемой – исчезает необходимость в проведении собственных расчётов, и он может потратить освободившиеся время и энергию на другие операции.

Тем не менее, не все производители лепестковых затворов могут снабжать выпускаемые устройства интеллектуальной системой управления. Однако, я считаю, что это едва ли является поводом к отказу от съёмки с помощью фотосистем, в которых применяется лепестковый затвор, лишь потому, что в
съёмке приходиться учитывать дополнительные закономерности, влияющие на экспозицию. Так, во втором издании книги «Basic Photographic Materials and Processes», написанной в соавторстве Leslie Stroebel, John Compton, Ira Current и Richard Zakia и выпущенной в свет издательством Focal Press в 2000 году, на странице 41 авторы приводят таблицу, которая поможет Вам учесть рассмотренную особенность лепесткового затвора. В третьем издании книги, выпущенном в 2014 году, таблица располагается на
47 странице. Продемонстрирую, как можно применять такую таблицу на практике. Возвращусь к ситуации из первого примера.

В таблице указано: если для объектива со светосилой равной 2,8 выбрать экспопару «8 – 1/250 секунды», то отклонение фактической экспозиции от ожидаемой будет равно 0,5 EV. При этом, как я отметил выше и как объясню причину далее, отклонение всегда будет «в плюс», то есть будет иметь место переэкспозиция.

Зная отклонение, уменьшаю значение диафрагмы до 9,5. Изменение диафрагменного числа с 8 на 9,5 приведёт к уменьшению ожидаемой экспозиции на 0,5 EV. По таблице я сужу, что с новым значением диафрагмы отклонение останется примерно прежним, равным 0,5 EV. Разница между отклонением и величиной компенсации ожидаемой экспозиции равна нулю (0,5 EV – 0,5 EV = 0 EV). Значит, я получу нормально экспонированный снимок.

Также, целесообразно принимать во внимание побочный эффект. С изменением диафрагменного числа некоторые оптические свойства объектива и ГРИП изменятся.

Однако, изменение свойств объектива, скорее всего, будет незначительным, так как оно происходит «вдали» от минимального значения диафрагмы и в «середине» диапазона доступных для данной модели объектива диафрагменных чисел. Изменение же ГРИП можно либо проигнорировать, так как оно может быть малозначимым, либо скомпенсировать с помощью других факторов, влияющих на ГРИП. Например, уменьшить или увеличить дистанцию съёмки.

Об оптических свойствах объективов я буду вести речь в дополнительной статье ко второй части серии «Основы фотографии». Понятие ГРИП и параметры, оказывающие влияние на неё, при необходимости уточните в третьей части.

Можно компенсировать отклонение фактической экспозиции от ожидаемой не изменением диафрагменного числа, как я это сделал выше, а изменением выдержки. На мой взгляд, новый путь является более сложным. Малейшее изменение выдержки, особенно укорачивание, приводит к резкому росту отклонения. Так, если бы я захотел сохранить значение диафрагмы равным 8, а уменьшил бы экспозицию на 0,5 EV, укоротив выдержку до 1/375 секунды, то столкнулся бы с большим отклонением: последнее с новой выдержкой было бы равно примерно 0,75 EV (такой вывод можно сделать на основании таблицы). Другими словами, укорачивание выдержки на 0,5 EV, приводило бы к отклонению на 0,75 EV. Как следствие, мне удалось бы скомпенсировать всего 0,25 EV (0,75 EV – 0,5 EV). В итоге, снимок получился бы переэкспонированным на 0,25 EV. Величина переэкспозиции меньше, чем в исходной ситуации, но всё ещё достаточно существенна в том случае, когда необходимо создать изображение высокого технического качества.

В завершение описания рассматриваемой особенности скажу о её причине. По-прежнему, в корне лежит «родство» лепесткового затвора с диафрагмой.

Наикратчайшую выдержку лепестковый затвор обеспечивает так. По «команде» он начинает открываться, лепестки раскладываются. Разложившись, они тут же начинают складываться, затвор закрывается. Другими словами, временной промежуток, обозначенный цифрой 2 на рис. 2, стремиться к нулю, почти равен нулю. Функционирование лепесткового затвора с наикратчайшей выдержкой иллюстрирует схема, изображённая слева на рисунке 3.

Первый случай. Пусть значение диафрагмы большое. Представьте, что затвор находится в исходном положении, затем начинает открывать