После длительной выдержки

Обещанной в прошлый раз скорой встречи, увы, не случилось. Прошу прощения у читателей за свое непомерно долгое молчание, однако тому есть уважительная причина — у меня тут назрели существенные перемены в жизни, причем, вероятно, наиболее существенные за последние… ну, скажем так, очень много лет. И это перемены к лучшему. :-)

Теперь, чтобы не обманывать ожиданий, я не буду обещать еженедельных выпусков и вообще каких бы то ни было четких сроков. Но и замораживать колонку я тоже не собираюсь — рассказать хочется еще весьма и весьма о многом. Поэтому будем продолжать наши беседы в эдаком неспешном стиле. Фотография — это, к счастью, достаточно консервативная область, поэтому торопиться нам совсем-совсем необязательно. Ну и, в любом случае, архив всех выпусков в целом имеет бо́льшую ценность, нежели каждая отдельная колонка, даже самая свежая. Так что этот самый архив теми или иными темпами будет пополняться и впредь. Постараюсь, конечно, месяцами не пропадать.

Напомню, что в прошлый раз я пообещал продолжить в последующих выпусках обсуждение параметров экспозиции — выдержки и диафрагмы — на более глубоком уровне.

Что ж, давайте сегодня поговорим о выдержке. На первый взгляд кажется, что, в сущности, мы уже давно все обсудили, и не один раз. Выдержка — это время экспонирования кадра. Если требуется «заморозить мгновение» — то нужно стремиться использовать как можно более короткие выдержки. Если же, напротив, хочется передать развитие движения — то надлежит использовать более длительные выдержки. Конкретные их значения диктуются особенностями сюжета: легкий смаз бегущих по улице пешеходов можно получить при десятых долях секунды, а запечатление траекторий звезд на небе требует экспонирования в течение десятков минут и даже часов (непрерывно или серией из многих последовательных кадров — это уже вопрос другой). Можно уже ставить точку, разве нет?..

Не совсем. Точку мы бы поставили в том случае, если бы на практике имели дело с идеальным затвором. Таким, который обеспечивает равномерную засветку всей плоскости кадра на протяжении всего времени экспонирования и полное отсутствие засветки каких бы то ни было областей кадра во все прочие моменты.

К сожалению, в реальной жизни сферических в вакууме затворов не встречается — стало быть, нам приходится мириться с такими, которые есть, делая поправки на присущую им специфику.

А специфика такова. В современных «зеркалках» используются, как правило, фокальные (то есть расположенные вблизи фокальной плоскости, прямо перед светочувствительной матрицей или пленкой) шторно-щелевые затворы. Конструкция такого затвора, состоящего из двух движущихся шторок, схематически изображена на картинке, иллюстрирующей нашу сегодняшнюю колонку. Важный нюанс состоит в том, что на относительно коротких выдержках шторки движутся таким образом, что ни в какой момент времени кадровое окно не бывает полностью открытым — над ним пробегает щель между двумя шторками, последовательно освещая ограниченные области кадра.

Чем же нам все это грозит?

Прежде всего тем, что на коротких выдержках становится, скажем осторожно, затруднительным использование вспышки.

Несмотря на то, что человек остается на несколько секунд ослепленным вспышкой, направленной ему в глаза, это происходит лишь вследствие некоторой инертности сетчатки. На самом же деле вспышка дает очень короткий световой импульс — почти мгновенный; ну уж точно намного более короткий, чем та выдержка, при которой кадровое окно еще может оставаться полностью открытым. Поэтому, снимая с выдержкой, при каковой над кадром пробегает лишь узкая щель, при попытке использования вспышки мы получим в результате снимок, на котором только часть изображенной сцены (в виде той самой узкой щели) будет подсвечена вспышкой. Впрочем, современные камеры, оснащенные «интеллектуальной» электроникой, и вообще не позволят вам задействовать вспышку (любую — как встроенную, так и внешнюю) на относительно коротких выдержках. Встроенная вспышка сработает, или же на синхроконтакт «горячего башмака» для подключения внешней фотовспышки будет подан синхроимпульс только в том случае, когда кадровое окно будет полностью открыто.

Что значит «относительно короткие» выдержки? Ну, например, в моем фотоаппарате Pentax K-7 (не самом плохом, скажем прямо) синхронизация затвора со вспышкой возможна при выдержках не короче 1/180 секунды, в то время как без применения вспышки затвор способен отрабатывать выдержки вплоть до 1/8000 секунды. Великая репортерская камера Canon EOS 1D Mark IV обеспечивает возможность синхронизации при выдержках не короче 1/300 секунды. У конкурирующих Nikon’овских аппаратов, говорят, этот показатель составляет аж 1/500. Ну, а в цифрозеркалках начального уровня минимально возможные выдержки синхронизации значительно длиннее — порядка 1/60 секунды.

Коль скоро мы замолвили слово о фотовспышках, имеет смысл остановиться еще на паре моментов, хотя, конечно, работа со вспышкой достойна отдельного обсуждения в одном из последующих выпусков. Пока же мне хотелось бы коснуться только тех вопросов, что напрямую связаны с синхронизацией.

Прежде всего нужно отметить, что некоторые фотоаппараты и вспышки могут работать в режиме так называемой высокоскоростной синхронизации, при которой вспышка вместо одного мощного светового импульса испускает серию последовательных более слабых импульсов. Это позволяет снимать полностью освещенные вспышкой сцены на сколь угодно коротких выдержках, однако здесь нужно быть готовым к тому, что в таком режиме работы интенсивность света вспышки будет тем меньше, чем короче выдержка (то есть чем больше последовательных импульсов в серии).

Ну, а другой момент, на который мне хотелось бы обратить внимание, связан со съемкой не на экстремально коротких, а, напротив, уже на относительно длительных выдержках. Во многих фотоаппаратах предусматриваются режимы синхронизации по передней и по задней шторкам, что позволяет на относительно длительных выдержках получать интересные эффекты при съемке движущихся объектов. Синхронизация по передней шторке обеспечивает срабатывание вспышки в тот момент, когда кадровое окно только что открылось полностью — при этом сцена подсвечивается вспышкой в начальный момент экспонирования кадра. Синхронизация по задней шторке заставляет вспышку сработать перед самым закрытием затвора, то есть близко к конечному моменту экспонирования кадра. В последнем случае при адекватном выборе времени выдержки можно добиться появления шлейфов позади движущихся объектов. А в первом случае шлейфы будут проявляться спереди от движущихся объектов, как бы упреждая движение — получается нечто вроде проигрывания сцены назад во времени. :-)

Вернемся, однако, снова к коротким выдержкам. Снимая кадр с выдержкой в 1/8000 секунды, не сто́ит думать, что эта величина отражает полное время пробегания щели между шторками затвора над кадровым окном. Значение выдержки соответствует времени воздействия света на каждый отдельный участок матрицы или фотопленки — но общее время срабатывания затвора значительно больше величины выдержки.

Вследствие этой особенности возникает временной параллакс — какие-то участки светочувствительного материала экспонируются раньше, какие-то позже, причем в сравнении со значением выдержки разница во времени весьма значительна. Это приводит к забавным последствиям съемки очень быстро движущихся объектов (ну, например, лопастей винта самолета) с экстремально короткими выдержками. Результат съемки напоминает последствия эффекта rolling shutter в цифромыльницах и камерофонах, но природа последнего состоит несколько в другом. «Мыльницы» не имеют механического затвора как такового, матрица в них работает непрерывно; количество света, упавшего на поверхность сенсора во время экспонирования кадра, измеряется электронным способом; считывание информации происходит не одновременно со всех пикселей матрицы, а последовательно — в результате чего, опять же, возникает разница во времени между регистрациями состояний светочувствительных элементов из разных областей матрицы.

Условия съемки, при которых проявляются последствия временного параллакса и эффекта rolling shutter, конечно же, весьма специфичны. Я так и не смог подыскать не то что в своей собственной коллекции, но даже вообще в Интернете более-менее художественных кадров для примера. Поэтому в предыдущем абзаце мне пришлось тупо поставить ссылку на выдачу «Яндекс.Картинок» за неимением лучших вариантов, уж извините.

Rolling shutter в «мыльницах» поймать проще, чем временной параллакс в «зеркалках». По крайней мере, проявление означенного эффекта в цифромыльницах никак не зависит от значения выдержки — достаточно попробовать снять быстро движущийся объект. «Зеркалку» же нужно еще заставить снять оный объект с весьма короткой выдержкой, а это не столь уж и простое дополнительное условие. :-)

«Мыльницы», как мы уже неоднократно подчеркивали, проигрывают «зеркалкам» практически по всем параметрам, немаловажным из которых в контексте разговора о выдержке является затворный лаг — задержка между нажатием на кнопку спуска и срабатыванием затвора. В «зеркалках» затворный лаг минимален, в результате чего успешность съемки динамичных сцен зависит преимущественно от скорости реакции фотографа. В «мыльницах» же эта самая задержка может достигать десятых долей секунды (что, к слову, в десятки и сотни раз больше типичных значений выдержки при съемке в хороших условиях освещенности) — поэтому, разумеется, о профессиональной съемке репортажей со, скажем, спортивных соревнований «мыльницами» не может идти и речи.

(Упоминая скорость реакции фотографа, мы говорим, конечно же, не о серийной съемке, а о способности фотографирующего «поймать момент» при непредсказуемом развитии событий. Это талант, который никакая скорострельность не заменит. У меня самого, к слову, такого таланта нет — при прочих равных я предпочту жанру и репортажу городские пейзажи и архитектуру, где есть время на осмысление. И вообще есть возможность вернуться в другой день и переснять сюжет при другом свете или при отсутствии мешающих людей и машин. А режим серийной съемки хорош в случаях, когда заранее примерно известно, что́ там произойдет дальше — вопрос только в том, в какой момент получится наиболее удачный кадр. Скажем, наиболее интересное выражение лиц участников официальной встречи или там положение футболистов в схватке за мяч.)

В контексте беседы про выдержку следует, наверное, упомянуть смежную штуку — шевеленку. Под ней обычно понимают технический брак фотографий в виде смаза изображения вследствие сотрясений камеры. Такое происходит обычно при съемке разнообразных сюжетов с относительно длительными выдержками с рук, то есть без использования штатива или иного подходящего упора для фотоаппарата, позволяющего сохранять его в неподвижном положении во время экспозиции.

Впрочем, шевеленка — далеко не всегда технический брак. Некоторые фотографы используют ее в качестве художественного приема — лично мне сразу пришли на ум работы из альбома «Движение» Александра Олевского, весьма интересного человека, с которым я имею счастье быть знакомым лично.

Считается, что влиянием шевеленки можно пренебречь в том случае, когда съемка производится с выдержками, в значениях которых знаменатель дроби, отражающий доли секунды, равен эквивалентному фокусному расстоянию объектива. Ну и с более короткими, естественно. Например, при съемке полнокадровой «зеркалкой» с объективом на 50 миллиметров «безопасной» выдержкой будет 1/50 секунды. А при работе с этим же объективом камерой с кроп-фактором 1,5 нужно стараться, снимая с рук, пользоваться выдержками не длиннее 1/75 секунды.

В какой-то мере подавить шевеленку могут системы стабилизации изображения, нашедшие применение практически во всех современных цифровых фотоаппаратах. Работа таких систем заключается в регистрации смещений камеры при помощи специального датчика и встречном, компенсирующем смещении либо специального стабилизирующего элемента объектива, либо матрицы фотоаппарата. В недорогих фотоаппаратах и в видеокамерах механические движения конструктивных элементов заменяются цифровой обработкой.

Стабилизаторы позволяют при удачном стечении обстоятельств снимать хорошие кадры практически без влияния шевеленки с выдержками, отличающимися от «безопасных» в сторону увеличения на 3—4 ступени. Лично мне удавалось делать технически вполне удачные кадры с выдержками порядка 1/4 секунды «штатником» при эквивалентном фокусном расстоянии около 50 мм и с выдержками порядка 1/45 секунды «телевиком» при эквивалентном фокусном расстоянии 450 мм. Но это получается, скажу сразу, далеко не всегда. При неторопливой съемке городских пейзажей вполне можно работать и так, а вот снимая динамичные сюжеты — ну, скажем, относительно активно двигающихся людей в темноватом помещении без вспышки, — я предпочту ввести поправку экспозиции (по выдержке, конечно же) в минус одну ступень, либо вообще воспользоваться режимом приоритета выдержки. Недоэкспонированные на ступень, но резкие кадры — куда как меньшее зло, нежели откровенный брак вследствие смаза. Умеренно недоэкспонированные фотографии можно хотя бы «вытянуть» на этапе конвертации из RAW, а вот смазанные физиономии уже никак не сделаешь четкими.

При съемке с выдержками порядка секунды и более, разумеется, никакая система стабилизации уже не спасет, если, конечно, фотограф — не йог и не железная статуя. При съемке с такими выдержками становится обязательным использование штатива или хотя бы какого-то альтернативного упора (ибо штатив с собой получается таскать не всегда, а от спонтанного желания снять какой-нибудь красивый кадр в сумерках никто не застрахован).

При съемке со штатива стабилизацию, по науке, следует отключать во избежание проявлений ложного детектирования сотрясений. Лично я, впрочем, почти никогда этого не делаю — ибо лень вперед меня родилась. И, в общем-то, не сильно страдаю.

Еще при съемке со штатива крайне желательно использовать тросик или пульт дистанционного управления с тем, чтобы уберечь камеру от сотрясений в момент нажатия на кнопку спуска. Когда некуда торопиться, приемлемой альтернативой может служить использование автоспуска с задержкой в 2 секунды — такой режим есть практически у любого нормального фотоаппарата.

Если самая короткая выдержка, отрабатываемая затвором, у большинства хороших современных фотоаппаратов составляет порядка 1/8000 секунды, то самая длинная — обычно 30 секунд. Это не значит, однако, что нельзя снимать с более длительными выдержками при насущной необходимости. В камерах полупрофессионального и профессионального классов имеется специальный режим, обозначаемый обычно буквой B (Bulb). Это режим ручной выдержки — экспонирование кадра может при его использовании продолжаться сколь угодно долго до повторного нажатия кнопки спуска либо до получения соответствующего сигнала с пульта дистанционного управления.

Сверхдлинные выдержки применяются для съемки сюжетов наподобие уже упоминавшихся в самом начале траекторий движения звезд и прочих медленно развивающихся процессов. Как бы то ни было, сюжеты с временем экспонирования порядка нескольких часов почти никогда не снимаются одним кадром. Во-первых, из-за теплового шума: матрица, непрерывно работающая несколько часов подряд, будет давать шум, не совместимый с жизнью. Ей нужно давать передышку. Во-вторых, при съемке темного ночного неба с чувствительностью 100 или 50 единиц ISO (а последнее значение доступно далеко не во всех камерах) и даже с нейтральным (то бишь серым, затемняющим) фильтром, присобаченным к объективу, у нас есть все шансы получить безнадежно пересвеченный кадр — за несколько часов экспозиции-то!

Обычной для таких случаев является практика съемки последовательной серии кадров с выдержкой порядка тех самых 30 секунд и последующего наложения оных друг на друга в графическом редакторе.

Вот теперь в обсуждении вопросов, связанных с выдержкой, наверное, действительно можно ставить точку. Мда, колонки у меня выходят редко, но метко — сегодняшняя по объему получилась как две, а то и три обычные в рамках формата «ИнфоБума». Все, завязываю. В следующий раз побеседуем про диафрагму. Там, навскидку, еще больше тем для обсуждения — наверное, будет смысл сделать несколько выпусков. Ну, разберемся ближе к делу.