Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Природа света

Тройная природа света.

Профессионалы скажут вам, что для любого фотографа свет имеет тройную природу: цвет или окраска, направление и тип. Эти три составляющие влияют на то, как в итоге будет выглядеть фотография. Понимание и правильное использование этих составляющих позволяет создавать самые лучшие фотографии.

Цветовая составляющая света

В 1665 году, Сэр Исаак Ньютон, провел эксперимент, показавший, что видимый свет состоит из семи цветов (красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый).

Сейчас мы знаем, что на самом деле в свете гораздо больше цветов, из которых складывается спектр. А человеческий глаз вообще различает только часть спектра, и различные инфра красные и ультра фиолетовые цвета остаются за границами нашего зрения.

Чистый, белый свет, на самом деле есть ни что иное, как сочетание различных цветов. Поэтому свет не всегда бывает "чистым". Часто цветовой баланс "чистого" света может быть смещен в сторону какого то одного определенного цвета. И когда такое случается - свет меняется. Естественный свет вообще не бывает постоянным, он меняется постоянно, на протяжении всего дня. И что самое главное для фотографа, именно изменение света может придать совершенно разное настроение одной и той же фотографии. Точнее даже не само изменение света, меняет настроение фотографии, а изменение цветовой составляющей света, направления света, позволяет фотографу передать именно то настроение, которое ему хочется. Не просто показать зрителю объект, а передать определенную атмосферу вокруг объекта, наладить визуальный контакт со зрителем. Хорошие фотографы всегда выбирают свет, который позволит им не просто сфотографировать объект, а передать некое эмоциональное послание, настрой, который сам фотограф вкладывает в свою работу. Неискушенные фотографы, которые не знают о природе света и как им управлять, зачастую не могут добиться того чего хотят, и остаются недовольны собственными снимками, потому что смогли передать изображение, но это изображение получилось скучное и мертвое, не вызывающее никаких эмоций у зрителей.

Нейтральный свет

Фото 1. Нейтральный свет

Нейтральный свет, не имеющий явно выраженной цветовой окраски, идеален в случае, когда хочется получить "натуральный" цвет объекта съемки. На фото 1 показана фотография, сделанная в нейтральных условиях освещения. Эти условия подразумевают, что свет не добавляет никакого "чуждого" цветового оттенка к изображению. Это очень важно для этой фотографии морской волны, потому что белый цвет пены критичен для этого снимка и мы должны снимать волну в свете, не имеющем "цветовой примеси". Поэтому для данной фотографии - нейтральный свет как раз то что надо.

Нейтральный свет мы можем найти в течении всего дня, когда солнце уже окончательно встало, но еще не начало садится. Фактически самый нейтральный свет мы имеем тогда, когда солнце стоит в зените, прямо над головой.

Те фотографы, которые хотят использовать нейтральный свет, должны помнить о некоторых правилах.

Сильная облачность смещает окраску нейтрального света в сторону голубоватого. Тневые области так же имеют немного синеватый оттенок. Свет, который чем-то отфильтрован или отражен, так же может оказаться не "чисто белым", нейтральным. То есть фотограф снимающий в лесу, может обнаружить, что нейтральный свет стал немного зеленоватым, пройдя через листья. А фотограф работающий где то в каньоне, со светом отраженным от стен, может заметить, что отраженный свет тоже получил небольшую окраску, после того как соприкоснулся со скалой.

Теплый свет

Теплый свет хорош для того, чтобы создать мечтательное, "зовущее" изображение. Людям свойственно ассоциировать теплый свет с чувством комфорта, дружественности и романтичности. Например, пара влюбленных, сидящих на берегу возле костра, бросающего на них теплый свет. Муж и жена, отмечают свой юбилей, сидя за столом, освещенным теплым, дрожащим огнем свечей.

Фото 2. Теплый свет

На фото 2 показано, какие условия создают теплый свет. Фотография сделана в то время, когда солнце уже клонилось к горизонту и свет стал очень теплым. Теплые тона особенно заметны на скале. Эти тона придают фотографии очень нежное, манящее настроение. Трудно не заметить, насколько важна здесь цветовая составляющая освещения.

На фотографии запечатлен один из наиболее "снимаемых" водопадов в Калифорнии. Я видел несколько фотографий этого водопада, сделанных профессиональными фотографами и все эти снимки были сделаны в теплом свете. Другими словами, для некоторых фотографий, подобных этой, правильный свет это обязательное условие, которое нельзя упускать из вида. Если упустите - то хорошей фотографии вы не получите.

Проще всего теплый свет застать сразу после восхода солнца или непосредственно перед закатом. Из за низкого положения солнца, его лучи преломляются в воздухе и смещаются в сторону красного спектра. Но сразу после заката и непосредственно перед рассветом, солнце стоит так низко, что преломление его лучей в атмосфере приводит к смещению в синий спектр, что убивает теплый свет и дает холодный.

Самые теплые тона бывают где то в течении получаса после восхода и получаса до заката. После восхода, теплота уходит постепенно, на протяжении пары часов после рассвета. По опыту можно заметить так же, что на закате свет более теплый, чем на восходе. Фотографы, использующие теплый свет, так же должны не забывать о тенях и облаках, приобретающих синеватый оттенок.

Холодный свет

Холодный свет хорош для создания атмосферы спокойствия, тишины и замороженности. Людям свойственно воспринимать голубой и синий цвет как несущий прохладу и спокойствие. Как показательный пример - лед, ранним зимним утром, когда он имеет интенсивный голубой оттенок.

Фото 3. Теплый и холодный свет

На фото 3 показан пример холодного света. Точнее на этом фото есть и холодный и теплый свет. Облака над горизонтом имеют очень теплый оттенок, за счет последних лучей заходящего солнца, а океан уже поглотили сумерки. Океан освещен холодным светом, отраженным от неба и это придает ему атмосферу спокойствия и прохлады.

Контраст между холодными и теплыми тонами усиливает общее впечатление от фотографии. Эта фотография хорошо передает атмосферу наступления ночи. Когда теплое солнце уже почти скрылось за горизонтом и на смену ему приходит прохлада ночного океана.

Чаще всего холодный свет можно застать в коротких промежутках между первыми лучами солнца и самим восходом, а так же после заката, но до наступления полной темноты. В это короткое время земля освещена мягким, спокойным, голубоватым светом. Иногда можно застать и смешанное освещение, такое как на фотографии 3. Ну и конечно, холодные синие тона часто можно получить в тени или при большой облачности.

К возникновению холодного света так же приводит преломление солнечных лучей в атмосфере. Только теперь это преломление ведет к смещению в синий спектр. Собственно свет постоянно преломляется в атмосфере. Именно из за преломления света в атмосфере огромная прозрачная масса воздуха видится нам как голубое небо. И цвет этого неба постоянно меняется в течении дня, в зависимости от того, как в данный момент преломляются лучи.

Перед восходом и после заката, земля освещена не прямыми лучами солнца, а светом, отраженным от голубого неба, что и дает синеватый оттенок. То же самое происходит и с тенями при ярком солнце. Тени приобретают синеватый отлив из за того, что освещение, которое есть в тени - преимущественно отраженное.

Цвет и насыщенность

Насыщенность это другой аспект, крайне важный для любого фотографа. С фотографической точки зрения, насыщенность связана с интенсивностью цветовой составляющей. Чем ярче цвет, тем сильнее насыщенность.

Блеклые цвета наоборот имеют слабую насыщенность. С технической точки зрения, насыщенность связана с тем, как много белого света окрашивается другим цветом. Насыщенные цвета имеют очень маленькую составляющую белого света, поэтому они и кажутся яркими. И чем сильнее цвет "разбавлен" белым, тем он менее насыщен.

Фото 4. Насыщенные цвета

Фотография 4 имеет насыщенные цвета. Яркие краски на фотографии приятны для глаза. Листья имеют яркий и четкий красный, оранжевый и желтый цвет. Объект на фотографии выглядит даже лучше чем в жизни - это характерно для насыщенных цветов.

Фото 5. Слабо насыщенные цвета

На фотографии 5 пример слабо насыщенных цветов. Трава и листья деревьев имеют блеклый, тусклый зеленый цвет. Это результат того что фотография была сделана при неблагоприятном освещении.

Так как цвет придает настроение и усиливает впечатление от фотографии, то и насыщенность очень важна. Часто фотографы хотят богатых, ярких красок. Закат - самый характерный пример для этого случая. Чем более насыщенные краски у заката - тем он более впечатляющий.

Фотографы должны знать какие факторы влияют на насыщенность. Одним из самых значимых факторов является время дня, когда была сделана фотография. Обычно, ранним утром и вечером цвета более насыщенные чем в середине дня. Если вы пристальнее посмотрите на красивые пейзажные фотографии, то обратите внимание, что в основном все они были сделаны или в первой или во второй половине дня, а не в середине. Одна из причин этого - в насыщенности цветов.

Оптимальные условия для поляризатора

Другим путем ведущим к увеличению насыщености, является использование поляризационного фильтра. Поляризованный свет снижает насыщенность красок. Не будем вдаваться в физику поляризованного света, заметим только, что поляризаторы как раз и нужны для того, чтобы "отфильтровать" поляризованный свет и тем самым увеличить насыщенность. Но следует знать, что поляризационный фильтр при разных условиях не всегда дает один и тот же результат. Наибольший эффект от поляризатора получается тогда, когда камера расположена под правильным углом к направлению солнечных лучей. В идеале это перпендикулярно лучам света. На рисунке 6 показано оптимальное положение камеры относительно объекта и направления солнечного света при использовании поляризатора. То есть между объектом, камерой и источником света должен быть прямой угол. Как только мы начнем удаляться от перпендикулярного положения, эффект от поляризатора начнет снижаться. Поэтому, если солнце будет прямо перед вами или у вас за спиной, никакого эффекта от поляризатора вы не получите.

Так же поляризатор проблематично использовать для широкоугольных снимков и панорам. Широкоугольные объективы захватывают слишком большое изображение, что приводит к тому, что углы между камерой, солнцем и разными точками изображения будут сильно отличаться друг от друга. То есть поляризатор будет давать разный эффект для разных областей широкоугольной фотографии. Типичный пример - пейзаж, снятый с широкоугольным (панорамным) объективом. Насыщенность красок неба будет сильно отличаться по краям фотографии и в ее середине.

Кроме поляризатора и времени дня на насыщенность влияет и экспозиция. При разной экспозиции вы получите разную насыщенность цветов. Для примера, фотографы, использующие слайдовую пленку, часто специально недоэкспонируют изображение, где то на пол ступени, чтобы увеличить насыщенность красок. Но то, как экспозиция влияет на насыщенность, зависит от пленки или цифровой матрицы фотоаппарата, цветов изображения и многих других факторов. Поэтому трудно заранее предсказать как повлияет изменение экспозиции на насыщенность. Лучший совет в данной ситуации - использовать автоматический брейкетинг (если ваш фотоаппарат достаточно продвинутый и имеет такую функцию), а затем просто из 3 сделанных фотографий выбрать ту, которая понравилась больше.

Цвет и его восприятие человеком.

Когда имеешь дело с цветовой составляющей света, надо помнить о нескольких вещах. Первая из них - человеческий мозг. Мозг не просто пассивно получает и передает информацию. Перед тем как мы осознаем информацию, наш мозг уже успевает обработать ее. Так как мозг каждого человека работает по своему, то и информацию он обрабатывает по своему. Приведем пару примеров для иллюстрации. Один профессор психологии рассказал об интересном эксперименте. На человека надевали специальные очки, которые показывали все вверх ногами. Но человек не мог долго воспринимать информацию в таком виде. Через какое то время мозг человека адаптировался и начинал обрабатывать входящую информацию по другому, переворачивая изображение обратно! Другими словами человеческий глаз получал перевернутое изображение, а затем мозг переворачивал изображение обратно и человек воспринимал изображение снова как нормальное. Второй пример - простые горнолыжные очки. Если вы оденете очки с желтыми защитными стеклами, то какое то время все вокруг, и снег и небо, будет иметь ярко выраженную желтизну. А потом ваш мозг адаптируется к этому, начнет отфильтровывать желтизну и вы снова станете воспринимать окружающий мир в нормальных цветах

Как видно из последнего примера, человеческий мозг может изменять те цвета которые мы видим на самом деле. Просто большую часть времени мы не осознаем этого. Например когда вы выходите из темного помещения на яркий свет, первые секунды вы не уверены в том что все цвета вокруг - правильные. Для фотографов это создает проблему - они не могут быть уверены в том, что зритель воспримет цвета фотографии так же как и они сами. То есть мы не всегда видим цвета такие какие они есть на самом деле. Касательно теплых и холодных тонов это выражается в следующем. Цвет объектов по своей природе неизменен, но может меняться в зависимости от освещения объекта и от цветовой составляющей освещения. Человеческий мозг имеет тенденцию частично отфильтровывать "лишние" цветовые составляющие (вспомните пример с желтыми очками). То есть те цвета которые на самом деле очень теплые или очень холодные, мы видим менее теплыми и менее холодными чем они есть на самом деле, и какими их видит камера и какими они записаны на пленку или цифровую матрицу. Поэтому неопытный фотограф, незнающий о том, что вечером объекты приобретают теплые тона, может быть удивлен, когда обнаружит, что на отпечатке, кожа его любимой жены приобрела желтоватый оттенок, хотя "живьем" его глаз никакой желтизны не обнаружил.

Так что же делать, если мы не можем доверять собственным глазам? Есть пару советов. Совет первый - вглядывайтесь. Если вы хотите увидеть насколько теплые или холодные тона получатся на фотографии освещенного объекта, то всмотритесь в ближайшую тень, до тех пор пока ваши глаза не адаптируются. Затем быстро переведите взгляд на освещенный объект. В течении короткого времени вы будете воспринимать теплые тона более приближенными к их реальному виду. И наоборот, чтобы увидеть как получится тень, вначале присмотритесь к освещенному объекту (но не смотрите прямо на свет!) а когда адаптируетесь, переведите взгляд на тень.

Второй совет надо просто выучить.

Фотограф обязан:

1. Понимать что такое цветовая составляющая света и какие условия приводят дают свет определенного типа.

2. Понимать как воспринимает свет камера и человеческий мозг

3. Наработать определенный опыт чтобы понимать в каком виде, то что мы видим глазами, будет зафиксировано камерой

С этим пониманием и опытом фотограф сможет предугадать как его действия отразятся на цветовой тональности фотографии.

"Правильные" цвета

Чтобы получить на пленке или матрице фотокамеры те цвета которые вы хотите, мало просто навести камеру на объект и нажать на спуск затвора. В случае пленки нельзя забывать о том, что большинство пленок, особенно профессиональных, предназначены для определенных условий. Есть пленки специально для дневной съемки, есть для вечерней и ночной. И если условия, для которых создана пленка, не будут соблюдены, то результат будет заметно отличаться от ожидаемого.

Цифровые камеры немного более гибкие в этом плане. Они могут подстраиваться под определенные условия освещения. Это происходит потому что цифровая камера не просто фиксирует цвет а постоянно вычисляет цветовую температуру. Возможно вам более привычно слово - баланс белого. Чем более "продвинутая" камера тем больше у нее возможностей по управлению цветовой температурой. Но сейчас мы не будем углубляться в тонкости цветовой температуры в цифровых фотокамерах, ибо это отдельная большая тема.

Тип света

Тип света часто определяется понятиями жесткий или мягкий свет. Но эти понятия достаточно туманны. Если вы скажете человеку далекому от фотографии что вы сделали снимок при мягком свете, то скорее всего он просто не поймет о чем вы говорите. Но есть более практичное объяснение тому что есть мягкий и жесткий свет. Мягкость или жесткость света определяется сочетанием контраста, деталей в тенях и динамическим диапазоном. Кроме того мягкий или жесткий свет может быть характеризован его зрительным восприятием и той эмоциональной нагруженностью, которую он передает зрителю.

Жесткий свет

Фото 7. Жесткий свет

Жесткий свет прямой, резкий, и часто показывает объект в несколько неприглядном, "суровом", виде.

На фотографии 7 характерный пример жесткого света. Фотография была сделана в пустыне, когда солнце было прямо в зените. В результате фотография получилась как бы очень "грубой", земля просто залита солнцем, а тени настолько черные, что в них не различить деталей. На большинство людей подобная фотография будет производить немного "давящее", неуютное впечатление. Хотя без сомнения определенный художественные смысл есть и в данной фотографии, жесткий свет как бы выпячивает, подчеркивает, насколько старый и разрушенный кузов у автомобиля.

Жесткий свет имеет очень высокий контраст. Это хорошо видно на фото 7. Земля в солнечных лучах настолько яркая, что еще чуть чуть и смотреть на нее станет просто неприятно. А в тени наоборот - практически полная темнота. Линия между разделяющая тень и освещенные участки очень четкая, острая как лезвие ножа.

На фотографии нет ни одного места где свет плавно переходил бы в тень. Все переходы резкие и внезапные.

Жесткий свет имеет тенденцию уничтожать детали в тенях. Как видно на примере с машиной, в тени практически невозможно разглядеть ни одной детали, только сплошное черное пятно. Конечно если несколько увеличить экспозицию, это выявит некоторые детали в тенях, но при этом земля на освещенных участках станет еще более выбеленной. Потеря деталей в тенях следствие широкого динамического диапазона жесткого света.

Динамический диапазон определяет диапазон тональных значений который может зафиксировать некое устройство (в нашем случае фотокамера). Другими словами, это диапазон тонов от самой темной точки которую может зафиксировать камера, до самой светлой точки. В фотографии динамический диапазон измеряется в стопах. Когда освещенность увеличивается на 1 стоп, то количество света попадающее в камеру удваивается. Изменение экспозиции на одну ступень и есть изменение на один стоп, на 2 ступени - 2 стопа и так далее. Цветные пленки и лучшие цифровые камеры имют динамический диапазон где то в 5 стопов. Это значит что самая светлая точка, которая будет зафиксирована, где то в 32 раза светлее чем самая темная (каждый стоп удваивает количество света, так что получается что 5 стопов - это 2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 32). Слайдовая фотопленка имеет динамический диапазон в 3 стопа. К сожалению, объект освещенный жестким светом имеет динамический диапазон в 10 и более стопов. Другими словами так как динамический диапазон ваша камеры гораздо меньше, то камера просто не в состоянии зафиксировать все детали (самые светлые и самые темные точки). Только черно белая фотопленка может иметь динамический диапазон примерно равный 10 стопам. В цвете же, при жестком освещении, детали в ярких и темных областях будут теряться.

В основном, опытные фотографы предпочитают потерять детали в темных, а не в светлых областях, то есть в случае жесткого света - это детали в тенях.

Жесткий свет создает ощущение грубости, резкости и окостенелости. В большинстве случаев это неприятное для человека ощущение. Но фотограф вполне может использовать это ощущение если того требует художественный замысел. К примеру, прекрасный цветок снятый в жестком свете будет выглядеть малопривлекательно.

Частично это связано с тем крайне высоким контрастом, и темными областями уходящими в полный мрак. Другая причина в том, что жесткий свет имеет тенденцию снижать насыщенность. В результате цветок получится очень блеклым.

Фото 8. Жесткий свет

Но все это не говорит о том, что жесткий свет нельзя использовать. Для него есть свое место. Он может быть использован для подчеркивания грубости и окостенелости. К примеру, фотография пустыни сделанная в жестком свете, подчеркнет атмосферу безжизненности песчаных просторов. На фотографии 8 специально выбран жесткий свет, чтобы подчеркнуть атмосферу запустения могилы, расположенной где-то далеко в пустыне.

Жесткий свет появляется тогда, когда мы имеем один небольшой, но очень яркий источник света. Полуденное солнце - типичный пример достаточно жесткого света. Несмотря на то, что солнце само по себе конечно совсем не маленькое, фактически, в зените оно находится на самом большом расстоянии от нас и кажется совсем небольшим. К тому же в этом положении солнца, его свет практически ничем не фильтруется и не преломляется что так же приводит к жесткому освещению. Таким образом, фотографии сделанные в тот момент, когда солнце в зените, а небо ясное и воздух чистый - будут сделаны при весьма жестком освещении.

Мягкий свет

Фото 9. Мягкий свет

Противоположностью жесткому свету, вполне логично является мягкий свет. Он может быть сложный по своей структуре и объекты в мягком свете зачастую выглядят очень привлекательно.

На фото 9 типичный пример фотографии в мягком свете. Для создания атмосферы, которую фотограф хотел придать этой фотографии, мягкий свет является обязательным условием. На этой фотографии свет и тень сложно перемешаны, и нет явных резких переходов. К тому же мягкий свет увеличивает насыщенность красок.

Мягкий свет малоконтрастный. Яркие и затемненные области имеют тенденцию смешиваться вместе. Переход между светом и тенью плавный, градиентный, в отличии от резкого перехода при жестком свете.

Как видно на фото 9, мягкий свет не уничтожает детали в тенях. Это говорит о том, что мягкий свет имеет гораздо менее широкий динамический диапазон чем жесткий свет. При мягком свете у фотографа гораздо больше шансов, что динамический диапазон самой сцены будет более менее совпадать с динамическим диапазоном камеры, и детали в темных и светлых областях не будут потеряны.

Мягкий свет создает ощущение комфорта. В пейзажных фотографиях, мягкий свет чаще всего используется как раз для того чтобы усилить ощущение красоты места, которое снимает фотограф. И опять же не забывайте о том, что при мягком свете, краски более насыщенные, чем при жестком.

Мягкий свет создает большой источник света, или если свет от источника, каким либо образом фильтруется. Свет, отраженный от какой либо поверхности, часто становится мягким. Когда свет фильтруется в атмосфере, то он тоже становится мягким. Это одна из причин, почему облачные или даже дождливые дни лучше подходят для съемки цветов. Так же по этой причине большинство хороших пейзажей делается в первой или второй половине дня. Свет смягчается, проходя через массы воздуха на его пути.

Направление.

Последней характеристикой света является его направление. Точнее направление света по отношению к фотокамере и объекту съемки. Есть три основных направления - прямой, боковой и тыловой. Каждое направление имеет свои характеристики и создает свою атмосферу на фотографии.

Прямой свет

Фото 10. Прямой свет

Прямой свет освещает объект "в лоб", когда источник света находится за фотографом, или над фотографом или в непосредственной близости от фотографа. Прямой свет часто можно увидеть на плохих пейзажах и гораздо реже на хороших.

Пример такого света на фотографии 10. Обычно объект, освещенный прямым светом выглядит довольно неинтересно. На примере видно, что тени практически отсутствуют а само изображение получается "плоским", лишенным объема, потому что такое направление света имеет тенденцию минимизировать текстуры изображения.

Чаще всего объекты освещены прямым светом в середине дня, когда солнце находится над головой фотографа и светит непосредственно на объект.

Боковой свет

Фото 11. Боковой свет

Боковой свет подсвечивает объект со стороны, под небольшим углом. Это направление света придать совершенно другую атмосферу всей сцене.

На фотографии 11 показана сила бокового света. Если бы на этой фотографии был прямой свет, то вы практически не увидели бы этой песчаной "ряби". Вместо нее была бы просто однообразная масса песка. А боковой свет, показывает нам настоящие пустынные дюны.

Боковой свет хорош тогда когда фотографу надо подчеркнуть текстуру объекта. Это хорошо видно на примере 11. Другими словами, боковой свет подчеркивает форму объекта, его рельеф. Легко заметить, что боковой свет влияет на тени. Тени становятся более длинными, что зачастую заметно усиливает эмоциональное впечатление от объекта. С другой стороны, длинные выраженные тени сами по себе становятся интересны.

Боковой свет возникает, когда солнце стоит низко над горизонтом. То есть фотографы могут застать боковой свет рано утром или наоборот, ближе к вечеру.

Контровый

Контровый свет подсвечивает объект сзади. То есть свет направлен прямо в объектив. Так же как и боковой свет, тыловой может придавать совершенно другую атмосферу.

Фото 12. Контровый свет

На фото 12 заснят закат - это один из примеров контрового света. В этом случае большинство объектов (например, деревья и скалы на переднем плане) будут выглядеть как силуэты. Показ объектов в виде силуэтов, одно из типичных применений контрового света. Силуэт возникает из-за того, что динамический диапазон изображения намного больше динамического диапазона фотокамеры, к тому же получается, что "лицевая" сторона всех объектов находится в тени.

Фото 13. Контровый свет

Фото 13 демонстрирует другой пример контрового света. В этом случае источник света просвечивает объект съемки.

Часть света проникает сквозь лист. При этом возникает впечатление, что светится сам лист, источника света как такового не видно вообще. Подобное контровое освещение четко выделяет прожилки на листе и подчеркивает цвета.

Контровый свет хорош для создания фотографий с определенной атмосферой. Например, силуэты, точнее сама форма силуэта, часто становится наиболее значимой во всем изображении. А "сквозное" применение тылового света имеет тенденцию подчеркивать детали объекта. Другими словами контровый свет больше всего подходит не для того чтобы показать сам объект, а чтобы произвести на зрителя то или иное впечатление.

Так же как и боковой свет, мы можем часто поймать контровое освещение, когда солнце стоит низко над горизонтом, разница только в том, что в этом случае свет должен быть направлен прямо на фотокамеру. Это создает ряд проблем для фотографов. Во-первых, если на объективе установлен какой-то фильтр, то свет может отразиться от поверхности объектива, попасть на фильтр, снова отразиться и попасть на объектив и так далее... Сами понимаете, что ничего хорошего в этом случае вы не снимите. Но эту проблему можно решить, просто сняв фильтр.

Во вторых, цифровые фотоаппараты плохо реагируют на яркие источники света, направленные прямо в объектив. Вокруг источника, на снимке, может появиться отвратительная окантовка. В этом плане фотопленка ведет себя гораздо лучше. Так же не стоит забывать, что при контровом освещении фотограф может потерять множество деталей изображения, которые он хотел бы показать зрителю. В этом случае можно попробовать использовать различные приемы, такие как использование вспышки, в противовес контровому свету, или сведение воедино 2 цифровых изображений, сделанных с разной экспозицией и т.д.

Подведем итоги

Мы рассмотрели основные характеристики освещения и то, как различный свет влияет на само изображение и восприятие изображения зрителем. Если вы хотите получать по настоящему интересные фотографии, то вы не должны забывать о свете. Старайтесь постоянно держать в голове всю информацию о свете, представлять как будет выглядеть задуманная фотография в том или ином освещении. По началу, конечно, будет сложно, но опыт обязательно придет. Главное помните о свете и экспериментируйте.

2. Свойство и оптические характеристики линз

Линзой называется прозрачное стекло, ограниченное одной или двумя сферическими (шаровыми) выпуклыми или вогнутыми поверхностями.

В зависимости от действия на световые лучи линзы бывают положительные, или собирательные, и отрицательные, или рассеивающие.

Собирательные линзы по своей форме имеют утолщения к середине. Линзы этой группы отличаются свойством собирать в одну точку падающие на них параллельные (солнечные) или расходящиеся из светящейся точки (лампы) лучи.

Рассеивающие линзы, наоборот, к середине тоньше, чем у краев. Эти линзы не собирают лучи, а рассеивают их в разные стороны.

Более ясное представление о действии собирательных и рассеивающих линз можно получить из такого опыта. Поместим перед листом бумаги на определенном расстоянии увеличительное стекло, то есть собирательную линзу, на которую направим прямые солнечные лучи. На бумаге мы увидим яркое пятнышко, которое и является изображением солнца.

Следовательно, собирательная линза обладает способностью преломлять прошедшие через нее лучи света и собирать их по другую сторону стеклаcasino в одну точку, называемую фокусом линзы. Линия, проходящая через центр линзы перпендикулярно к ней, называется главной оптической осью.

Если луч от какой-нибудь светящейся точки пройдет через линзу объектива в фотографическом аппарате, то на матовом стекле, помещенном в фокусе, в точке пересечения лучей, получится изображение этой светящейся точки.

Как же получается в фотоаппарате изображение всего предмета?

Любой предмет, освещенный каким-нибудь источником света, всеми точками своей поверхности отражает по всем направлениям бесчисленное количество лучей, часть которых проходит через объектив фотографического аппарата и дает на плоскости матового стекла изображение этого предмета.

Если такой же опыт проделать с рассеивающей линзой, то никакого изображения на бумаге не получим, так как в этом случае выходящие из линзы лучи не пересекаются между собой, а рассеиваются во все стороны. Таким образом, рассеивающие линзы не способны самостоятельно давать изображение. В объективах они применяются исключительно в комбинации с собирательными линзами.

Если к листу белой бумаги приблизить обычное увеличительное стекло, то на нем появится изображение окружающих нас вещей.

Меняя расстояние между стеклом-линзой и бумагой, можно увидеть как близкие, так и отдаленные предметы. Если рядом с линзой расположить картонку с небольшим отверстием, то изображение будет более резким.

3. Устройство объектива: основные элементы фотообъектива

Свет попадает в фотокамеру через объектив. Каким образом с помощью объектива можно получить качественное и резкое изображение? Зная устройство объектива, можно дать полноценный ответ на этот вопрос.

Оптическая линза

В лицевой части объектива находится оптическая линза - один из ведущих элементов, входящих в устройство объектива. С помощью этой линзы свет направляется в камеру и попадает на матрицу. Внутри объектива находятся другие оптические линзы, которые отвечают за дальнейшее формирование изображения.

Их также называют "оптическими элементами":

Резьба для фильтров

В устройство объектива также входит резьба для фильтра, которая расположена вокруг внешней линзы. На эту резьбу можно прикручивать различные фильтры и другие аксессуары для объективов. На каждом объективе есть пометка о диаметре этой резьбы, чтобы фотограф мог подобрать фильтр по размеру.



Фокусировочное кольцо

На каждом объективе есть фокусировочное кольцо. Этот элемент, входящий в устройство объектива, можно использовать для ручной наводки объектива на резкость: вращая кольцо, фотограф может определить, какая часть сцены будет резкой - передний или задний план. В объективах с функцией автофокуса это кольцо вращается автоматически благодаря специальному мотору, когда фотограф прижимает кнопку спуска наполовину. Обычно на таких кольцах находятся пометки о расстоянии до объекта, на который фокусируется фотограф.

Кольцо трансфокатора

В устройство объектива с переменным фокусным расстоянием (возможностью приближать и отдалять объект) входит специальное кольцо для изменения фокусного расстояния, которое также называют кольцом трансфокатора. Возможность такого объектива приблизить или отдалить объект ограничивается фокусным расстоянием. Оно обозначается отрезком между минимальным и максимальным фокусным расстоянием объектива, например, 70-300 мм. Этот отрезок называется рабочим отрезком объектива.



Кольцо диафрагмы

На старых объективах (например, советских), также есть кольцо диафрагмы, с помощью которого можно установить значение диафрагмы. В устройство объектива современного производства оно не входит - диафрагма контролируется только через корпус камеры.

Диафрагма

Диафрагма - регулируемое по величине отверстие, которое входит в устройство объектива. С помощью этого отверстия регулируется количество света, попадающего на матрицу. Размер отверстия определяется значением F. Большое отверстие обозначается маленьким значением (например, f2.8). Маленькое отверстие обозначается большим значением (например, f16). Чем больше отверстие диафрагмы, тем сильнее размыт фон.

Байонет

Байонет - металлическая оправа, входящая в устройство объектива. Байонет - это место крепления объектива к камере. Размер и вид крепления зависит от типа камеры, к которой крепится объектив. Разные производители используют различные формы байонетов. Объектив, в свою очередь, устанавливается на кольцо объектива (или байонет) самой камеры. Чтобы установить объектив, нужно соединить его в месте, где совпадают точки на объективе и камере (красная или белая для разных объективов). После небольшого поворота объектив "встанет" на камеру. На байонете также находятся контакты, через которые камера передает объективу параметры съемки.

4. Просветление объектива

Просветление объектива - уменьшение потерь на отражение света от линз путем создания на их поверхности тончайшей пленки с показателем преломления, отличным от показателя преломления стекла, из которого изготовлены линзы.

Световые потери в объективе складываются из потерь на отражение от поверхности стекла, граничащей с воздухом, и потерь на поглощение в толщине самого стекла. Ввиду большой прозрачности оптического стекла потери на поглощение в стекле в видимой части спектра составляют не более 1-2% на сантиметр толщины стекла, тогда как на отражение от каждой поверхности теряется от 4 до 6,5%, что при сложной конструкции объектива с большим количеством отдельно стоящих линз приводит к потере от 20 до 60% падающего на объектив света.

Отражаясь последовательно от нескольких поверхностей и не участвуя в образовании изображения, этот свет засвечивает изображение, образуя на нем общий фон или отдельные локализованные пятна.

Если объектив имеет N поверхностей линз граничащих с воздухом, то число отражений составляет:



k = N · (N - 1) / 2.

Значительно понижая коэффициент отражения, просветляющая пленка сокращает потери света на поверхностях линз и тем самым уменьшает рассеянный свет.

В результате этого увеличивается контрастная способность объектива, т.е. широта яркостей изображения приближается к широте яркостей снимаемого объекта.

Вместе с тем просветление несколько повышает физическую светосилу объектива.

Уменьшение коэффициента отражения происходит вследствие интерференции отраженного от передней поверхности пленки пучка света с пучком, отраженным от задней поверхности пленки.

Подбирая толщину пленки и ее показатель преломления, можно совершенно уничтожить отражение для определенной длины волны и сильно уменьшить для остальных длин волн.

Для этого необходимо, чтобы показатель преломления просветляющей пленки составлял квадратный корень из показателя преломления стекла линзы:

nпл = vnст

и чтобы толщина пленки равнялась ј длины волны того света, полное уничтожение которого требуется:

d = л / 4.

Выбирая л для среднего самого яркого участка спектра



л = 0,556µ

получаем для толщины пленки:

d = 0,556 / 4 = 0,139µ

т.е. толщина просветляющей пленки примерно в 1000 раз меньше толщины кинопленки. При этом полностью устраняется отражение света с длиной волны 0,556µ и значительно ослабляется свет соседних участков спектра; от этого пленка приобретает интерференционную окраску, откуда и происходит название "голубая оптика". Существующие в настоящее время промышленные способы просветления делятся на физические и химические. При химическом способе просветления пленка образуется на поверхности стекла за счет изменения структуры тончайшего поверхностного слоя самого стекла под действием химических реагентов, выщелачивающих стекло. Составляя одно целое со стеклом, просветляющая пленка прочно держится и не боится повреждения. Недостатком химического способа является зависимость просветляющего действия от состава стекла. В таблице снизу приведены коэффициенты отражения различных сортов оптического стекла до и после химического просветления.

Уменьшение коэффициента зеркального отражения при химическом просветлении

Тип стекла	Марка стекла	Показатель преломления nD	Коэффициент отражения (в %) До просветления После просветления
Крон	К8	1,5163	4,18	2,5
Баритовый крон	БК3	1,5467	4,61	2,5
Легкий флинт	ЛФ5	1,5749	4,96	1,9
Тяжелый крон	ТК6	1,6126	5,47	1,8
Флинт	Ф3	1,6199	5,59	1,6
Тяжелый флинт	ТФ1	1,6475	5,98	1,2



При физическом способе просветления на стеклянную деталь наносится пленка из другого прозрачного вещества посредством распыления его при испарении в вакууме.

Физическое просветление дает значительное снижение коэффициента отражения и вследствие того, что показатель преломления полученной пористой пленки может быть низким, а сорт стекла почти не влияет на степень просветления. В таблице снизу приведены коэффициенты зеркального отражения для нескольких сортов оптического стекла до и после физического просветления.

Уменьшение коэффициента зеркального отражения при физическом просветлении

Тип стекла	Марка стекла	Показатель преломления nD	Коэффициент отражения (в %) До просветления После просветления
Крон	К2	1,5004	4,0	0,2
Крон	К8	1,5163	4,18	0,3
Баритовый крон	БК8	1,5467	4,6	0,2
Легкий флинт	ЛФ5	1,5749	4,96	0,5
Тяжелый крон	ТК6	1,6126	5,47	0,4
Тяжелый флинт	ТФ3	1,7172	7,0	0,4

Высокое эффективное снижение коэффициента отражения является достоинством физического способа, получившего всеобщее признание, несмотря на непрочность наносимого этим способом просветляющего слоя.

На рисунке внизу приведены кривые пропускания света сложным фотографическим объективом до и после физического просветления. Из рисунка видно, что пропускание возросло примерно с 60 до 90%, т.е. в 1Ѕ раза увеличилась прозрачность объектива и несколько изменилась спектральная характеристика пропускания за счет преимущественного пропускания в средней части спектра около л=556 µ, для которой просветление наибольшее.

Кривые пропускания просветленного (сверху) и непросветленного (снизу) объективов

Следует указать, что разница между просветленным и непросветленным объективом сказывается заметно лишь при съемке в условиях неблагоприятного освещения, когда в поле зрения попадают яркие предметы, например при съемке против ярко освещенных окон.

Просветленный объектив требует бережного обращения и особенно боится масляных пятен. Попавшее на такую поверхность масляное пятно расползается по слою и, заполняя поры, понижает просветляющее действие.

5. Основные свойства объектива

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние определяется, как расстояние между оптическим центром линз и фокальной плоскостью (ПЗС или матрицей) камеры при фокусировке объектива на бесконечность и измеряется в миллиметрах. Принято считать, что любой объект, расположенный на достаточно большом расстоянии от объектива, удален от него на бесконечность.

Если объектив не сфокусирован на бесконечность, расстояние между линзами и фокальной плоскостью превышает фокусное расстояние (рис. 2), поэтому при проведении измерений в качестве стандартного значения принято использовать бесконечность. Фокусное расстояние выражают в миллиметрах. Объективы с постоянным фокусным расстоянием маркируются как 10, 20 и 100-миллиметровые и т.д. Позже вы узнаете, что от этих численных значений во многом зависит то, как объектив будет воспроизводить объект съемок.

Объективы с постоянным фокусным расстоянием относятся к объективам высочайшего класса. Именно такими объективами предпочитают пользоваться операторы при съемке художественных фильмов или видео для HDTV/DTV: при их производстве применяется высококачественная оптика, они обеспечивают предсказуемые результаты, а из представленного на рынке широкого ассортимента всегда можно выбрать нужную модель. Еще одним достоинством объективов высочайшего класса является то, что их можно (в отличие от объективов с переменным фокусным расстоянием) сфокусировать на очень маленькие расстояние.

Специальные разъемы типа VL, которыми оснащаются некоторые любительские видеокамеры класса high-end, позволяют использовать с ними объективы высочайшего класса, предназначенные для 35-миллиметровых фотоаппаратов.

Угол обзора объектива

В зависимости от величины угла поля зрения все объективы делятся на три основных категории. Как упоминалось ранее, стандартный (штатный) объектив даст поле зрения, совпадающее с полем зрения человека. По сравнению с ним телеобъективы имеют меньший угол поля зрения и большее фокусное расстояние, а широкоугольные объективы - больший угол поля зрения и меньшее фокусное расстояние. Данные категории нередко подразделяются на подкатегории, основные типы которых приведены на рисунке внизу.



Угол обзора объективов. 1. Объектив "рыбий глаз" 2. Сверхширокоугольный 3. Широкоугольный 4. Стандартный (штатный) 5. Телеобъектив 6. Сверхтелеобъектив

Посмотрим, какие фотографии получаются на полноформатную камеру, если снимать с одной и той же точки, но объективами с разным фокусным расстоянием.

Угол обзора объектива "рыбий глаз". На приведенной выше схеме область 1. Фокусное расстояние 16 мм



Угол обзора сверхширокоугольного объектива. На приведенной выше схеме область 2. Фокусное расстояние 18 мм

Угол обзора широкоугольного объектива. На схеме область 3. Фокусное расстояние 35 мм

Угол обзора стандартного (штатного) объектива. На схеме область 4. Фокусное расстояние 50 мм



Угол обзора телеобъектива. На схеме область 5. Фокусное расстояние 150 мм

Угол обзора сверхтелеобъектива. На схеме область 6. Фокусное расстояние 320 мм

Светосила объектива - величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.

Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число), так как светосила - характеристика самого объектива, а не связана с величиной диафрагмы, насадками в виде бленд, каше, светофильтров и т. п.

Численное выражение геометрической светосилы

Геометрическая светосила пропорциональна площади действующего отверстия объектива (где - диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат фокусного расстояния, то есть , или . Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его максимальное относительное отверстие.

Выразив через, где - диафрагменное число, получим:

Из формулы следует, что чем больше диафрагменное число, тем меньше освещённость кадра. Таким образом, диафрагмирование уменьшает освещённость кадра.

Для сравнения геометрической светосилы двух объективов необходимо брать отношение квадратов знаменателей максимальных относительных отверстий:

Например, геометрическая светосила объективов с максимальными относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в раза. Учет светосилы при съёмке.

Если объекты съёмки расположены от фотоаппарата не в фотографической бесконечности, а ближе, то освещённость оптического изображения уменьшается, так как сопряжённое фокусное расстояние, то есть расстояние от изображения до задней главной плоскости объектива, всегда больше его фокусного расстояния. В этом случае фактическая светосила объектива тоже уменьшается. До масштаба 1:10, что приблизительно соответствует расстояниям от объекта съёмки до фотоаппарата более десяти фокусных расстояний объектива, уменьшение светосилы в расчет не принимают. При репродуцировании в крупном масштабе и макрофотосъёмке уменьшение светосилы необходимо учитывать, так как оно влечет за собой увеличение выдержки для сохранения величины экспозиции (в современных фотокамерах изменение светосилы учитывается автоматически).

Эффективная светосила

Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно - без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.

Не следует путать эффективную светосилу с так называемой "эквивалентной светосилой", которая, якобы, приводит к единому значению светосилы для систем с различным кроп-фактором. Тем более, что термин "эквивалентная светосила" не имеет никакого физического смысла, и не встречается в специальной литературе.

Потери света в объективе

Величина называется коэффициентом светопропускания объектива.

В среднем, у непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1% на каждый сантиметр толщины стекла и на 5% за счет отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух-стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых - 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветленных объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, поэтому поправку в выдержку вносить необязательно. В настоящее время все объективы выпускаются просветлёнными.

Внутренние отражения света в объективе

Отраженные и рассеянные линзами объектива лучи света равномерно засвечивают светочувствительный элемент. Эти лучи уменьшают контраст оптического изображения. Снижение контраста происходит потому, что рассеянный свет для ярких участков изображения составляет очень небольшой процент, а для слабо освещённых - весьма значительный. Поэтому светорассеивание сильно уменьшает различие деталей в тенях и менее значительно в светамх.

Светорассеяние увеличивается при наличии царапин на линзах объектива и особенно при потертости их поверхности в центре, сильной запылённости, сколов стекла около оправы. Поэтому с фотографическими объективами необходимо обращаться бережно.

Аналогично действуют и лучи, рассеиваемые оправой объектива, диафрагмой, стенками фотоаппарата. Во избежание этого стенки объектива, оправы фильтра, профессиональных бленд и т.п. покрываются специальным составом, а другие элементы (например, корпус фотоаппарата), обычно, делают чёрным, что препятствует отражению от них света.

Аберрации объектива.

Изображение, созданное идеальным фотообъективом, должно иметь следующие характеристики:

1) точка должна быть образована как точка;

2) плоскость (такая, как стена), перпендикулярная оптической оси, должна быть образована как плоскость;

3) изображение, образованное объективом, должно иметь такую же форму, как сам объект.

Кроме того, с точки зрения выражения изображения объектив должен показать истинный цвет воспроизводимого объекта. Практически идеальная работа объектива возможна только в том случае, если используются лишь лучи света, поступающие в объектив вблизи оптической оси, и если свет монохроматический (свет только одной конкретной длинны волны).

Однако в случае с обычным объективом, где большая апертура используется для получения достаточной яркости и объектив должен сводить вместе лучи, проходящие не только вблизи оптической оси, но от всех частей изображения, крайне трудно создать вышеупомянутые идеальные условия в силу существования следующих помех:

· Поскольку большинство объективов построено лишь из линз со сферическими поверхностями, лучи света от одной точки объекта не отображаются на изображении в виде идеальной точки. (Проблема, которой невозможно избежать при сферических поверхностях.)

· У различных типов света (т.е., у волн различной длины) разные положения фокальной точки.

· Есть много требований, связанных с изменениями угла зрения (в особенности в объективах с переменным фокусным расстоянием и в телефотообъективах).

Общий термин, используемый, чтобы описать разницу между идеальным и реальным изображением под воздействием вышеперечисленных факторов, это "аберрация". Так, для того, чтобы разработать высококачественный объектив, аберрация должна быть очень незначительной, причем высшей целью должно быть получение изображения максимально приближенного к идеальному. В целом аберрации могут делится на две широкие категории: хроматические аберрации, имеющие место из-за различий в длинах волн, и монохроматические аберрации, имеющие место даже при одной единственной длине волны.

Хроматическая аберрация

Когда белый свет (свет, состоящий из многих цветов, смешанных равномерно, в результате чего глаз не различает какого-то определенного цвета и, таким образом, воспринимает свет как белый), такой, как солнечный, проходит через призму, то можно наблюдать спектр радуги. Это явление имеет место, потому что показатель преломления призмы (и интенсивность дисперсии) бывает различной в зависимости от длинны волны (короткие волны преломляются более интенсивно, чем длинные). Хотя в призме оно видно самым наглядным образом, это явление также имеет место и в фотообъективах, и поскольку оно происходит при разных длинах волн, то оно называется хроматической аберрацией. Есть два типа хроматической аберрации: "продольная хроматическая аберрация", при которой положение фокальной точки на оптической оси меняется в зависимости от длинны волны, и "хроматическая разница увеличения", при которой увеличение изображения в периферийных областях меняется в зависимости от длинны волны. На реальных фотографиях продольная хроматическая аберрация проявляется в виде размытости цвета или засветки, а хроматическая разница увеличения проявляется в виде цветовой окантовки (когда по границам краев виден цвет). Хроматическая аберрация в фотообъективе корректируется путем сочетания различных типов оптического стекла, обладающих различными характеристиками преломления и дисперсии. Поскольку влияние хроматической аберрации возрастает при более значительных фокусных расстояниях, точная коррекция хроматической аберрации особенно важна в сверхтелефотообъективах, чтобы получить хорошую резкость изображения. Хотя существует предел степени коррекции, допускаемый оптическим стеклом, можно значительно улучшить результаты при помощи такого искусственного кристалла, как флюорит или стекло UD. Хроматическую разницу увеличения можно назвать "поперечной хроматической аберрацией" (поскольку она происходит поперек оптической оси). Примечание: в то время как хроматическая аберрация наиболее заметна при использовании цветной пленки, она влияет и на черно-белые изображения, проявляясь как уменьшение резкости.

...