Digitální fotografie II

Obsah lekce:

Proces pořízení fotografie

Světlo, které vniká do objektivu fotoaparátu je vedeno soustavou čoček až dopadá na snámací čip. Při stisknutí spouště tento čip převádí dopadnuté světlo na elektrickou náboj. Tento náboj je pak veden do zesilovače, kde se měří pro každý pixel zvlášť. Dále pak dochází k převodu signálu na jedničky a nuly pomocí analogově-digitálního převodníku (AD převodníku). Na závěr se pak tato digitální informace zpracovává v malém procesoru fotoaparátu a poté ukládá do pěměti, nejčastěji na kartu.

Pokud jde o barevnou fotografii, je potřeba upřesnit, že musí být ve fotoaparátu navíc ještě přítomna speciální maska, která je složena z filtrů o červené, zelené a modré barvě, kde zelená je zastoupena více, protože lidské oko je na tuto barvu mnohem více citlivější.

Příklad: 4 MPix obsahuje 2 mil. bodů na zelenou barvu, 1 mil. na barvu červenou a 1 mil. na barvu modrou.

Kompakt

Světlo, které vniká do objektivu fotoaparátu je vedeno soustavou čoček až dopadá na snámací čip, kde při stisknutí spouště tento čip nepracuje se závěrkou mechanickou, protože ji zpravidla nemá, ale s tzv. elektronickou. Znamená to, že snímací čip pouze počítá dopadnuté světlo v daném časovém intervalu.

Zrcadlovka

Světlo, které vniká do objektivu fotoaparátu je vedeno soustavou čoček a dopadá na zrcátko, odkud je vedeno dále do hledáčku. V případě stisknutí spouště dojde k odklopení zrcátka, k otevření mechanické závěrky, a tím také k průchodu světla na snímací čip. Někdy se také závěrky kombinují a jsou tak v přístroji jak mechanické, tak i elektronické. Elektronické pak nastupují v případě použití velmi krátchých časů, kdy by to nebylo technicky možné zajistit závěrkou mechanickou. Některé zrcadlovky dokážou současně vést světlo do hledáčku a také na snímací čip.

zdroj: www.fotografovani.cz

Expozice - clona, čas, citlivost (ISO)

Proces zachycení fotografie spočívá v tom, že od foceného objektu nebo scény přichází odražené světlo, které dále putuje do objektivu, kde se soustavou čoček zpracovává a poté dopadá na čip, který tento obraz zaznamená. To jak citlivě bude nastavený čip, po jakou dobu bude umožněno světlu procházet a na čip dopadat a také jak velkým průzorem v objektivu (nachází se zde ještě clona, která tento průchod může omezit), tomu se říká expozice. Tím, jak budou tyto parametry nastaveny, docílíme toho, že fotografie může být příliš světlá nebo naopak tmavá. Správným nastavením ale záskáme hezké a kontrastní fotografie. Je to celé zkrátka věda o množství světla, které na čip příjde, protože ten je jinak po celou dobu udržován ve tmě.

Rychlý přehled faktorů ovlivňujících expozici:

• Clona = průměr kruhového otvoru ve středu objektivu
• Expoziční čas = doba jak dlouho světlo působí na senzor
• ISO citlivost = elektronicky řízená citlivost senzoru na světlo

   
podpal (příliš tmavá fotografie); přepal (příliš světlá fotografie)

správná expozice

Clona

Pomocí clony můžeme ovlivnit množství vnikajícího světla přes objektiv na snímací čip. Je to soustava tenkých kovových lamel nacházejících se ve středu objektivu. Podle toho, jak přicházejí pokyny z těla fotoaparátu, tak se tyto lamely posouvají a vytvářejí otvor menší nebo větší pro procházející světlo, přesněji jeho množství, které dopadne na čip.

Clona je poměr zachyceného světla objektivem a propuštěnému světla ke snímači. Na přístroji se uvádí např. jako f2.8, tedy poměr 1:2,8, kde nám tato hodnota říká, že ke snímači dorazí pouze 1/2,8 světla, které zachytí objektiv. Nebo např. f16 znamená, že se do čipu dostane jenom 1/16 zachycenéo světla objektivem. Pro označení clony se používá písmeno f (respektive F), po kterém nasleduje zmíněné číslo, vyjadrující poměr. Z toho, co vidíme, snadno pochopíme, že při poměru blížícímu se číslu 1 bude na čip dopadat více světla, a tedy logicky, otvor bude větší. Naopak čím větší bude číslo vyjadřující poměr, tím bude také clona, a tedy otvor pro světlo, menší.

   
kočka (clona: f 8; čas: 1/400 sec.; ISO: 200); MacBook (clona: f 5,6; čas: 1/160 sec.; ISO: 200)

Světelnost objektivu = Nejmenší použitelná clona.

Příklady clonových čísel: 1.0, 1.4, 2.0, 2.8, 4.0, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, 45, ...

Jakou clonu použít?

Obecně je známo, že nejostřejší fotografie lze dosahovat, když je objektiv zacloněný středně. Použití clony velmi úzce souvisí s použitím času a má také vliv na hloubku ostrosti fotografie (viz dále). Pokud použijeme zoom a přiblížíme si focený objekt, bude zapotřebí větší clony a tím dojde i ke zvětšení hloubky ostrosti.

Čas

Jiným způsobem, jak ovlivnit množství vnikajícího světla přes objektiv na símací čip, je nastavení času. Přesněji doba, po kterou bude světlo na čip působit. Ten je vystaven světlu vždy jen po určitou dobu, kdy dojde k otevření závěrky. Jinak je ve stále tmě.

Na fotoaparátu se čas nastavuje ve zlomcích sekundy, např. 1/60, 1/100, 1/500, ... Většinou je toto číslo zkracováno jen na 60, 100, 500.

   
padající kapka (clona: f 2,8; čas: 1/200 sec.; ISO: 200); auta (clona: f 32; čas: 0,6 sec.; ISO: 200)

   
těžítko (clona: f 32; čas: 0,4 sec.; ISO: 200); noční obloha (clona: f 2,8; čas: 30 sec.; ISO: 200)

Příklady časů: ..., 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, ... vteřiny

Jaký čas použít?

Použití doporučeného času není jednoznačné, záleží především na osvětlení scény a také na tom, čeho chceme dosáhnout. Obecně hranice, při které je ještě možné pořídit nerozmazanou fotografii bez použití stativu, je čas 1/60 při dobrých světelných podmínkách. Snímané scény musí být ale statické nebo jen minimalně dynamické. Pokud bychom chtěli fotografovat krajinu, můžeme fotoaparát nastavit např. na 1/100. Jestliže už budeme zachytávat mírně pohybující se předměty a lidi, zvolíme čas 1/250. Pokud už budeme chtít snímat např. sportovní události, nastavíme si čas od 1/500, případně budeme-li chtít fotit rally, nastavíme hodnoty od 1/1000 atp. Pokud budeme chtít použít blesk, při horších světelných podmínkách se nám mění situace, např. kdy v místnosti by bez blesku nám přístroj dovolil použít čas 1/15 na jasnou fotografii, při použití blesku je to už např. nad 1/80. Pomůckou pro použití času může být také nepsané pravidlo, které říká, že by čas neměl být delší než převrácená hodnota ohniskové vzdálenosti objektivu.

Citlivost (ISO)

Pokud nastavíme snímači větší citlivost, nebude potřeba zdaleka tolik světla, které musí dopadnout na símací čip, aby vznikla jasná a kontrastní fotografie. Zní to jako pohádka, protože tím pádem dostáváme úplně jiné možnosti při pořizování fotografií. Můžeme fotit i v tmavších prostorách a budete přitom moci nastavit kratší čas, aby v případě pohybujících se objektů nedocházelo k rozmazání nebo dokonce můžete nastavit čas, kterým bez problému vyfotíme vše a přitom budete stále budeme přístroj držet v rukou bez použití stativu.

Háček tu ovšem je. Pokud zvýšíme citlivost snímače, příjdeme na to, že se na fotografiích najednou začne objevovat větší šum a zrnitost. Tím pádem je jasné, že bude naším cílem pořizovat fotografie při nižších hodnotách ISO nebo dokonce při hodnotě nejnižší, kterou fotoaparát dovolí nastavit, a zvyšovat ji až v případě, že to bude nezbytné.

fotbal (clona: f 4,2; čas: 1/400 sec.; ISO: 1400)

Příklady ISO hodnot: ..., 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, ....

Příklady nastavení ISO v určité situaci:

• 50 - sníh, dobré světlo, statické objekty jemné zrno, syté barvy
• 100 - focení venku bez stativu, focení s bleskem
• 200 - osvětlená místnost bez blesku, kompromis mezi citlivostí a kvalitou obrazu
• 400 - krátké časy pro pohybující se objekty, místnost při rozumném osvětlení velké zrno, snížená ostrost

Optimální nastavení ISO citlivosti je 200.

Hloubka ostrosti

Hloubka ostrosti je velká, pokud je na fotografii téměř vše ostré (nejostřejší hlavní objekt) a naopak hloubka ostrosti je malá, pokud je hlavní objekt ostrý a vše ostatní (především pozadí) je rozmazané - tím lze dobře oddělit fotografovaný předmět od pozadí.

Jinak řečeno, hloubka ostrosti je rozsah, ve kterém je ještě daný objekt ostrý. Nejedná se o žádný technický parametr, ale pouze o jakousi domluvu, co to je a jak to vypadá. Nejsou ani žádné konrétní hranice, které by vytyčovaly ještě ostrý obraz a obraz už rozostřený. Závisí také na velikosti výsledné fotografie. Na velmi malé si s těží povšimneme rozdílu oproti fotografii velké.

   
malá hloubka ostrosti (zoom + nízké clonové číslo)

Co ovlivňuje hloubku ostrosti?

• Ohnisková vzdálenost objektivu - Když použijeme zoomovací objektiv (35–105 mm) a nastavíme jej na spodní hranici ohniskové vzdálenosti (tedy na 35mm), hloubka ostrosti bude větší než když pořádně na daný objekt zazoomujeme (105 mm).
• Clona objektivu - Čím více bude menší průzor v objektivu pro průchod světla, tedy čím větší bude clonové číslo, tím bude hloubka ostrosti větší. Pokud bude průchozí otvor min. otevřen, bude i hloubka ostrosti maximální s ohledem na objektiv.
• Vzdálenost od objektu - Čím blíže budeme k danému objektu, tím více budeme moci vytvořit dojem hloubky ostrosti v porovnání s pozadím, pokud bude za objektem ještě dostatečný prostor.

Vyvážení bílé (WB - White Balance)

Vyvážení bílé je při pořizování fotografií velmi důležitou záležitostí. Pokud fotografujeme, pokaždé to může být za různých světelných podmínek. Můžeme vyrazit lovit snímky za krásného jasného dne prozářeného sluncem nebo také, když je pod mrakem, případně když napadne venku sníh. Určitě nás potká fotografování v nejrůznějších interiérech, kde buď jsme nuceni použít blesk nebo ne. A právě tady se také můžeme setkat s různým druhem umělého osvětlení. To vše má na výsledek fotografie vliv a proto je potřebné provést vyvážení bílé.

To, co ovlivňuje vyvážení bílé, je teplota barev snímané scény. Každé osvětlení má totiž svou hodnotu udávanou v Kelvinech. A právě těmto podmínkám je potřeba fotoaparát přizpůsobit, abychom dostali věrné podání barev na snímku, tzn. snažíme se dosáhnout toho, co by za daných podmínek vidělo lidské oko.

Příklad:

Představte si, že se rozhodnte fotit v kanceláři, která je osvětlena zářivkami. Tyto zářivky budou mít světlo zbarvené do žluta. Vy pořídíte snímek a pak jej necháte někde ve fotolaboratoři vyvolat. Když si pak snímek vyzvednete a cestou prohlédnete, zjistíte, že je celý zbarven do žluta. Všechno je ale v pořádku, fotoaparát zachytil místo tak, jako by se jednalo o prostředí např. někde venku za běžného denního světla. Stejně tak vy jste nyní venku a chápete prostředí okolo sebe jinak než pokud půjdete do té kanceláře, kde je osvětlení jiné. Tam si váš mozek na toto osvětlení navykne a přizpůsobí vaše vnímání, aby vám nepřišlo nepřirozené. Stejně tak musíte fotoaparátu říct, aby si na toto osvětlení také přivyknul, aby se snažil v kanceláři potlačit žlutou barvu, protože nechcete mít snímky nažloutlé. Tímto krokem, tedy vyvážením bílé, snížíte na tuto barvu citlivost. Fotoaparát ji bude zachytávat v mnohem menší míře. Tím dojde k vyvážení i na výsledném snímku.

   
ukázka vyvážení bílé

zdroj: www.fotografovani.cz

Jaké jsou možnosti vyvážení bílé?

• Automatické vyvážení bílé (AWB) - V tomto režimu se snaží fotoaparát sám vypočítat hodnotu okolních barev a podle získaných údajů nastavit vyvážení bílé.
• Přednastavené zdroje světla - Tímto fotoaparátu jednoduše napovíte, v jaké situaci se právě nachází a jak se má nastavit.
• Žárovka - hodí se také pro fotografování při západu slunce, svíčce, ohňi
• Zářivka - v kancelářích, obchodech
• Denní světlo
• Blesk
• Slunečno
• Pod mrakem
• Stín - ve stínu mimo přímé sluneční světlo
• Ručně na konkrétní teplotu světla - Pokud znáte teplotu barev okolního prostředí, lze nastavit u některých přístrojů vyvážení bílé ručně.
• Vyvážení na střední šedou - Velmi přesná metoda, která se provádí tak, že v daném prostředí a za daných světelných podmínek, ukážete fotoaparátu nějakou neutrální barvu (bílá, šedá - 18%) a nastavíte ho na ni.
• Dodatečně v počítači ze souboru RAW - Pokud zachytáváte fotografie do souboru RAW, máte vyvážení bílé plně pod kontrolou a kdykoliv ji dodatečně můžete v počítači upravit tak, aby splňovala očekávání.

Expoziční hodnota (EV - Exposue Value)

Absolutní EV

Jedná se o absolutní množství světla, které se vyskytuje na konkrétní scéně. Nesouvisí s kontrétním fotoaparátem, je to hodnota jako např. teplota ve °C.

Absolutní EV z pohledu přístroje

EV = 0 => čas expozice 1 vteřina, clona expozice f/1, ISO expozice=100 (takto se na tom kdysi lidé shodli)

Tato hodnota nám číselně vyjadřuje množství světla, které dopadá na senzor. Pokud je světla málo, hodnota EV je nízká. Naopak pokud je světla hodně, hodnota EV je vysoká.

Příklady z pohledu technického (absolutní hodnota EV):

• EV 10 - při ISO 100 = expozice 1/125 při cloně 2,8
• EV 11 - při ISO 100 = expozice 1/125 při cloně 4
• EV 12 - při ISO 100 = expozice 1/125 při cloně 5,6

Při focení se o tuto hodnotu nezajímáme. Dokážeme ji totiž měnit nastavením kombinací clony, času a ISO citlivosti.

Relativní EV

Něco jiného je už ale v případě +1EV, -0,7EV, +0,3EV, ... Tady už se jedná o relativní vyjádření. Máme scénu, která má svou absolutní hodnotu EV, ale to nám může být vcelku jedno. Důležité je, jestli je výsledný snímek v pořádku nebo jestli je příliš tmavý či světlý. Pomocí EV pak říkáme, že chceme provést korekci tak, aby byla fotografie v pořádku. Že korekci provádíme pomocí nastavení clony, času nebo snímače? Ano. Ale tím, že řekneme, že jsme provedli korekci -1EV provádíme to samé, jako např. když ve vodní nádrži má dojít ke snížení hladiny vody. To jestli vodu odpustíme během deseti minut čerpadlem nebo ji budeme vynášet v kýblech hodinu je jedno, důležité je, aby hladina klesla např. o jeden metr. Tzn. řekneme, že hladina byla snížena o jeden metr. Ne, že bylo vypuštěno tolik a tolik litrů vody nebo že bylo odčerpáno tolik a tolik kýblů vody.

Příklady relativního nastavení EV:

• Fotografie na zasněžené krajině - Přidat 0,3 až 0,7 EV = přiclonění nebo zkrácení času, resp. snížení citlivosti ISO.
• Fotografie noční krajiny - Ubrat 1,0 až 2,0 EV = otevření clony nebo přidání času, resp. zvýšení citlivosti ISO.

Výpočet expoziční hodnoty on-line

• EV kalkulačka (CZ)
• EV kalkulačka (EN)

Další čtení

Otázky

1. Popište proces pořízení fotografie.
2. Co je to expozice a co na ni má vliv?
3. Vysvětlete pojem hloubka ostrosti a co ji ovlivňuje.
4. K čemu slouží vyvážení bílé?
5. Co je to expoziční hodnota?