Что такое экспозиционный треугольник? Как «стороны» влияют на мои фотографии?
«Треугольник экспозиции» — это броская фраза, предназначенная для обозначения трех факторов, влияющих на экспозицию фотографии сцены с заданным количеством света. Его часто дают начинающим фотографам в качестве учебного пособия. Я не уверен, изобрел ли он его, но он определенно популяризирован Брайаном Петерсоном, как в его книге « Понимание воздействия » . (Популярный веб-сайт Steve's Digicams отдает должное Петерсону , как и другим авторам .)
Эти три фактора:
Каждый фактор взаимозаменяем с точки зрения воздействия, так что уменьшение или увеличение одного фактора должно сопровождаться таким же изменением другого. (Подробнее об этом ниже!) И каждый из них имеет внутренние вторичные эффекты на вашу композицию — более длинные и короткие выдержки замораживают или размывают движение, меньшие значения диафрагмы дают большую глубину резкости, и, как правило, более высокое значение ISO вызывает больше шума, поскольку вы пытаетесь получить больше сигнала. меньше света.
Проблема с фразой «треугольник воздействия» заключается в том, что отношения между этими тремя факторами на самом деле не разделяют никаких свойств треугольника, кроме «троичности». Это делает аналогию плохой и может внести больше путаницы, чем необходимо, поскольку новые фотографы пытаются рассуждать на основе информации, которую они узнали.
Допустим, у нас есть треугольник, где стороны (или углы — не имеет значения) представляют собой выдержку ¹/₆₀th, диафрагму f/11 и ISO 100. Мы рисуем треугольник и маркируем его «Правильно экспонировано». для электромобиля 13 дюймов. (См. статью в Википедии о EV , откуда берется значение «13»). Пока все хорошо — у нас есть треугольник.
А что, если мы захотим изменить выдержку на ¹⁄₃₀, а диафрагму на f/16? Это должно дать такую же экспозицию. Но что происходит с нашим треугольником? Мы удваиваем размер одной строки и вдвое уменьшаем другую? Или есть какие-то другие отношения, которые имеют смысл?
Не нужно много возиться с карандашом и бумагой, чтобы определить, что нет, это просто ломается . Если вы придадите какое-либо реальное значение размерам сторон или углам углов, то не только не будет никакого отношения к площади или размеру треугольника, но многие настройки дают невозможные треугольники, даже если они являются совершенно правильными настройками экспозиции.
Альтернативным подходом было бы оставить геометрию треугольника постоянной и поместить метки вдоль сторон. Это несколько более полезно для размышлений о неэкспозиционных эффектах параметров, но на самом деле ничего не показывает об экспозиции. (И что еще хуже, может вызвать путаницу, подразумевая связь между факторами, когда они сходятся в углах — как боке связано с размытием движения?)
В принципе, было бы так же полезно сказать «Клевер экспозиции», или «Трехколесный велосипед экспозиции», или «Набор мячей для жонглирования экспозиции». Или отделы экспозиции правительства США, хотя это может быть сложнее нарисовать в книге, посвященной фотографии. Я смиренно представляю следующую иллюстрацию для всех; Я оставлю другие предложения в качестве упражнения.
(Но я не закончу бесполезным сарказмом, обещаю. Продолжайте читать ниже.)
Я шучу, но я также серьезен: в треугольнике нет ничего особенно полезного для объяснения этих факторов, а на самом деле он может быть и вредным. Итак, мы могли бы также использовать что-то смешное, если единственная цель состоит в том, чтобы запомниться и ассоциироваться с цифрой три.
Если вы не любите математику и детали, можете остановиться прямо здесь. Просто помни:
Или (если вам интересно думать об этом геометрически), мы можем использовать лучшее представление: кубоид экспозиции — прямоугольный блок. Это звучит занудно и не так броско, но у этого есть то преимущество, что оно на самом деле полезно. Каждое измерение — ширина, длина, высота — соответствует одному из факторов экспозиции, а объем коробки соответствует экспозиции.
Это работает совершенно правильно. Каждую из трех настроек можно регулировать независимо, и удвоение любой из них удваивает общую экспозицию, а сокращение одной из них вдвое снижает общую экспозицию вдвое. Это точно так же, как изменение длины одной из сторон коробки меняет ее объем. Итак, мы получаем и визуальную аналогию , и точное математическое представление.
И это хорошо с точки зрения простоты, потому что мы можем начать с отказа от одного из измерений. Если бы кто-то использовал это как инструмент для фактического объяснения экспозиции, мы бы начали только с выдержки и диафрагмы — это (старый обычный двумерный прямоугольник). Прямоугольник экспозиции по- прежнему не так привлекателен, как треугольник , но, по крайней мере, все знают, что такое прямоугольник.
Возьмите миллиметровку и отметьте выдержку на одной стороне. Начните, скажем, с ¹⁄₂₅₀й на первой метке, затем удвойте это время до ¹⁄₁₂₅й на второй метке, затем ¹⁄₆₀й на четвертой метке, и ¹⁄₃₀й на восьмой , ¹⁄₁₅й на шестнадцатой , и так далее. Фактическое удвоение времени непосредственно представлено действительным удвоением пространства. Мы немного перейдем к понятию «остановки». (И вы заметите, что числовая последовательность, которую я использую, не совсем удваивается — по какой-то причине аналоговых дней, это стандартная последовательность, и она не совсем точна. На самом деле это другая глава — в этом месте, просто считайте его округленным и достаточно близким.)
По другой оси отметим отверстия. Начните с первой отметки с чего-то маленького, например, f/22. Затем следуйте стандартной последовательности значений диафрагмы оттуда, снова убедившись, что удваиваете для каждого, а не просто отмечаете каждый квадрат — так, f/16 на второй отметке, f/11 на четвертой, f/8 на восьмой, f/5.6 на шестнадцатой и так далее.
Теперь вы можете напрямую визуализировать эффект увеличения или уменьшения одного из факторов. Экспозиция сцены – это площадь. Любая комбинация диафрагмы и скорости затвора, дающая прямоугольник одинаковой площади, даст одинаковую экспозицию. Как и следовало ожидать, удвоение скорости затвора фактически удваивает экспозицию.
Если вы нарисуете прямоугольник с одним углом в начале координат и выходом к ¹/₆₀th и f/11, с метками, как указано выше, вы получите прямоугольник 4 × 4 — площадь 16. (Здесь фактическое число 16 — это просто Артефакт того, как мы решили начать нашу маркировку и размер квадратов — фактическое число не имеет смысла.) Меняем на ¹⁄₃₀th и f/16, и получается 8×2, или ¹⁄₁₂₅th и f/8 для 2× 8 — так или иначе, все та же площадь.
И добавление третьего фактора, ISO, просто расширяет это до третьего измерения. Это сложнее нарисовать на бумаге или записать в книгу, но как только у вас появится представление о прямоугольнике, концептуально это не будет большим скачком. Представьте себе ось ISO, идущую вверх от вашей страницы, помеченную так же, как и другие. Значение экспозиции становится объемом прямоугольного параллелепипеда, и почти все работает одинаково.
Еще одно удобство заключается в том, что режимы приоритета выдержки или приоритета диафрагмы можно визуализировать в виде плоских прямоугольников внутри 3D-окна. Поверните его так, чтобы любые два регулируемых значения были удобно выровнены.
Но проблема в том, что бумага — или прямоугольный параллелепипед — довольно быстро становится большой. И эти большие области становятся громоздкими для работы. Вот тут-то и появляется концепция «остановок». Вместо того, чтобы работать с линейными метками и площадями, мы можем работать в логарифмическом пространстве, основанном на степенях двойки. Это может показаться пугающим, но это просто означает, что мы подсчитываем количество удвоений , а не используем прямые числа. Опять же, звучит так, будто я использую слишком много громких слов, но самое замечательное, что считать легко . На самом деле, вам даже не нужно считать — в каждой современной камере есть измеритель, который автоматически «взвешивает» эти вещи и сообщает вам, на сколько ступеней вы остановились. Так же, как весы баланса.
Это полностью проигрывает концепции «тройственности», и кажется немного неестественным добавлять что-то, чтобы затемнить экспозицию. Кто-то, кто тратит много времени на размышления о том, в каком направлении вверх, на самом деле не изучает важную часть. Он также не покрывает продолжительность вспышки должным образом. И я действительно в конечном итоге поместил туда слишком много пояснительного текста. Это проблематично для вводной диаграммы (хотя я уверен, что при некоторой доработке она могла бы быть чище).
В любом случае, суть в том, что слово «треугольник» звучит броско, а поскольку здесь есть три фактора, это кажется очевидным, и люди, которые уже знакомы с этими понятиями, автоматически кивают. И для многих людей это довольно безобидно. Однако есть более полезное геометрическое объяснение, которое можно использовать, чтобы показать, как на самом деле соотносятся факторы . Кубоид может показаться прыжком в глубину, но прямоугольник не должен быть слишком пугающим, и переход к третьему измерению является естественным продолжением урока.
Если это кажется слишком сложным, зачем вообще заниматься геометрической аналогией? Я знаю, что в последние несколько лет это стало общей идеей, и книги Петерсона очень популярны. Я знаю, что многие люди даже находят это полезным. На самом деле я не сторонник донкихотского крестового похода, чтобы убедиться, что каждое использование «треугольника воздействия» активно искореняется, но я не рекомендую знакомить с ним новых пользователей . Помещение трех факторов в маркированный список отлично работает и не добавляет непреднамеренной путаницы. Или вы можете придерживаться трехколесного велосипеда.
Исходные файлы для последней версии этой статьи, включая исходные версии изображений в формате SVG, доступны на моем веб-сайте .
Треугольник экспозиции относится к трем основным параметрам, влияющим на экспозицию:
У школы цифровой фотографии есть отличная статья об этом, но я подытожу ее как можно лучше.
Как следует из названия, каждый элемент влияет на экспозицию изображения или на то, насколько ярким/темным оно будет. Выберите сторону треугольника, увеличьте ее значение (диафрагма имеет особое значение — большая диафрагма соответствует меньшему числу F), удерживая другие стороны постоянными, и изображение станет светлее.
Так, например, у вас есть ISO 100, выдержка 1/250 с и диафрагма F2,8, простое увеличение ISO до 200 удвоит количество света в изображении. Аналогичным образом увеличение скорости затвора до 1/125 с при сохранении других значений постоянными снова удвоит количество доступного света в изображении.
Теперь, хотя каждая из этих трех настроек дает вам независимый контроль (стороны не связаны явно) того, сколько света попадает на ваше изображение, каждая из них имеет вторичное использование, часто используемое для художественных целей фотографии.
Как показано на изображении:
ISO определяет, насколько чувствительна матрица/пленка, что, в свою очередь, влияет на уровень шума/зернистости изображения. Для фильмов вы можете контролировать количество зернистости изображения, обычно для художественного эффекта. В современных цифровых камерах ISO контролирует количество шума датчика, исходящего от датчика камеры. В то время как зернистость пленки была желательна в некоторых ситуациях, шум датчика почти никогда не желателен. Поэтому часто фотографы выбирают самую низкую настройку ISO, которую они могут себе позволить, сохраняя достаточно света для эффективной съемки своих изображений. Чем ниже значение ISO, тем менее чувствителен сенсор, тем больше света требуется и тем меньше ожидаемого шума.
Диафрагма определяет, насколько велико отверстие объектива, пропуская больше или меньше света, а также контролируя глубину резкости. Глубина резкости относится к расстоянию позади и перед точкой фокусировки, которая находится в фокусе. Небольшая глубина резкости «размывает» фон. Этот эффект часто используется для портретов, чтобы сделать акцент на объекте. Чем больше диафрагма, тем больше света используется, тем меньше глубина резкости.
Скорость затвора определяет, как долго затворы камеры открыты, опять же позволяя больше или меньше света проникать, контролируя движение. Короткая скорость затвора эффективно останавливает движение. Это полезно для съемок в движении, например спортивных состязаний. Медленная скорость затвора позволяет размыть движение, которое часто используется для художественных эффектов, таких как размытие текущей воды.
Я находил различные варианты «треугольников экспозиции» в сети, а также здесь, на этом сайте, но если я хорошо разглядел, то все они просто показывают качественную связь между ISO, выдержкой и диафрагмой с соответствующими «вторичными эффектами». шум, размытие при движении и размытие/дифракция расфокусировки. Но самый главный параметр СВЕТ просто не учитывается. Конечно это правда, 4 параметра многовато для треугольника, но вот моя попытка:
Представьте, что вы печатаете этот цветной большой треугольник на толстом картоне:
Затем вы распечатываете эти 2 изображения, желательно на прозрачной пленке, и вырезаете все треугольники (это просто примеры):
Теперь представьте, что вы измерили освещенность сцены и нашли, например, солнечный свет с помощью EV15. Поместите прозрачный треугольник EV15 на картонную диаграмму и совместите его с краями для ISO, выдержки и диафрагмы. Куда бы вы его ни поместили (при условии, что камера и объектив позволяют такие настройки), вы получите одинаковую экспозицию. Так что на самом деле это количественный треугольник воздействия, который может указать вам точное соотношение между 3 (или 4) параметрами воздействия. Но с маленькими цветными треугольниками он также показывает качественные различия в шуме, размытии движения и размытии / дифракции расфокусировки, как и все другие треугольники экспозиции.
Что вы думаете? Может ли это быть полезным? И, пожалуйста, извините за мой английский, я не привык писать на английском о фотографии на форуме. Должен ли я заменить формулировку в любом месте?
С уважением и заранее спасибо, Матиас
В то время как другие ответы довольно хорошо объясняют концепцию треугольника экспозиции, у треугольника экспозиции есть обратная сторона: создается впечатление, что у вас есть только три переменные для управления экспозицией: выдержка, диафрагма и чувствительность ISO. Собственно , аналогично работает в системе и четвертая переменная - освещенность сцены.
При удвоении освещенности любая из трех других переменных может быть уменьшена на одну ступень; а при уменьшении вдвое освещенности любые другие переменные необходимо поднять на одну ступень. Это также работает в обратном направлении — например, увеличение ISO на одну ступень позволяет вдвое уменьшить освещенность.
Связь между временем затвора и экспозицией вспышки немного причудлива, поскольку освещение вспышки не является линейным во времени:
Освещенность можно увеличить,
и уменьшить, сделав наоборот -
Некоторые источники света не контролируются фотографом, но их поведение можно в некоторой степени предвидеть (например, солнечный свет или уличные фонари).
Фотография означает «писать светом». Треугольник экспозиции создает ложное впечатление, что вы не можете принести свою ручку.
Хотя здесь уже есть несколько отличных ответов, позвольте мне представить свой собственный взгляд на треугольник экспозиции. Он задуман как по-настоящему треугольный (это означает, что он треугольный в более глубоком смысле, чем просто наличие некоторой «тройственности»), и математически точный как представление уравнения экспозиции.
Представляем...
Поскольку этот треугольник работает только для одной конкретной экспозиции , я произвольно решил нарисовать его для LV4 (то есть B V ≈ −1 на языке APEX или значение 9 по желтой шкале Lunasix 3):
Вот как это работает: каждая точка внутри треугольника представляет собой комбинацию диафрагмы, ISO и выдержки. Конкретную комбинацию можно прочитать, следуя цветным линиям и достигая весов с соответствующими цветами. Например, желтая точка — это (1/30 с, f/2,8, ISO 1600). Все точки внутри треугольника обеспечивают одинаковую экспозицию.
Эта диаграмма предназначена для иллюстрации компромиссов, на которые приходится идти при выборе параметров воздействия, вызванных тем фактом, что изменение одного параметра при постоянном воздействии подразумевает необходимое изменение как минимум второго параметра.
Пример : Допустим, мы сделали изображение с правильной экспозицией с настройками камеры на желтую точку, но мы находим это изображение слишком шумным. Мы хотим переснять его после перемещения настроек на одну ступень в сторону «чистой» стороны шкалы ISO, на линии с надписью ISO 800. Затем мы можем:
Очевидно, мы также можем выбрать любой промежуточный путь и закончить немаркированной комбинацией, такой как (1/20 с, f/2,5).
В этом представлении есть только одна слабость: тот факт, что ориентация осей не очевидна с первого взгляда. Например, число f увеличивается быстрее при движении прямо вверх , тогда как шкала диафрагмы для удобства проведена по наклонному левому краю треугольника. Подразумевается, что, хотя должно быть ясно, что ярлык «все в фокусе!» принадлежит верхнему углу, может быть менее очевидно, что метка «боке!» принадлежит всему нижнему краю (вдоль красной линии для f/1.4), а не только нижнему левому углу.
Еще одно ограничение заключается в том, что этот треугольник действителен только для одного конкретного воздействия. Тогда в принципе понадобилась бы целая коллекция таких треугольников, по одному на каждую возможную экспозицию. Однако я не вижу в этом реальной проблемы, потому что треугольник предназначен скорее для обучения , чем для вычислительной помощи :
Хотя вся идея этой диаграммы пришла мне в голову, глядя на троичные графики , я также черпал вдохновение из предыдущих ответов. Метки на моем графике беззастенчиво заимствованы из «Треугольника экспозиции, дубль 2» Мэттдма (отличный ответ, но он перевернул шкалу диафрагмы). На самом деле, мой треугольник должен соответствовать «Треугольнику экспозиции, дубль 3» в логической последовательности mattdm. А затем я позаимствовал цветную сетку из ответа Матиаса.
Помимо прямого вдохновения, этот ответ также имеет тесную математическую связь с двумя предыдущими ответами:
Интересно, я первый, кто придумал это? Это было бы странно, поскольку в ретроспективе это кажется таким очевидным . Я провел поиск изображений по запросу «треугольник экспозиции»: их множество, но, за единственным исключением диаграммы Матиаса, ни один из найденных мной не имеет количественного значения, хотя довольно многие почти совпадают , только без сетки. Тогда я могу объявить себя изобретателем этого треугольника. Скажите, пожалуйста, видели ли вы его раньше, чтобы я слишком долго не смущал себя такой претензией.
Я видел несколько иллюстраций и комментариев относительно того, передают ли они взаимосвязь между тремя параметрами: ISO, выдержкой и диафрагмой. Пожалуйста, позвольте мне указать вам на иллюстрацию к моей статье о треугольнике воздействия . После того, как вы увидели иллюстрацию, подумайте о треугольнике экспозиции следующим образом:
Если вы потянете один из углов треугольника дальше от центра (таким образом увеличив его значение), то он, в свою очередь, автоматически потянет один или оба других угла (таким образом уменьшив его/их значение). Хотя точная математика не обязательно соблюдается, концептуальная визуализация присутствует.
Учитывая все превосходные ответы до сих пор, я бы просто добавил, что тот, кто придумал эту метафору, вероятно, имел плохой (но броский) выбор слов, и то, что он хотел сказать, это « штатив для экспозиции », т.е. три ноги экспозиции». Он не намеревался подразумевать связь (зависимость) между тремя переменными, а просто назвал параметры, влияющие на экспозицию.
Хотя у Арама есть отличный технический ответ, я не специализируюсь на математике (я программист) и предпочитаю, чтобы все было просто.
По моему опыту, большинство людей понимают это намного быстрее, используя картинку внизу. Многие люди пользуются этим небольшим справочным руководством, и я даже наклеил его на салфетку для объектива.
По сути, каждая настройка имеет определенный эффект и компромисс.
И из-за всех этих компромиссов я не буду предлагать, что делать с вашими настройками в определенных ситуациях, потому что желаемая цель может быть достигнута несколькими способами с различными эффектами на вашей фотографии.
Экспозиция:
E = k Δt/f² ISO
где Δt
— выдержка, f
— диафрагма (не фокусное расстояние), а ISO — чувствительность камеры/пленки.
Понятно, что одну и ту же экспозицию можно получить несколькими способами. Например, если вы удвоите время экспозиции ( Δt
), вы можете получить ту же экспозицию, уменьшив ISO вдвое или увеличив диафрагму (закрыв объектив). Сколько? Что ж, помогает то, что обычная шкала апертуры, которую мы используем, представляет собой геометрическую прогрессию с общим отношением √2:
1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32
то же самое, что:
(√2)⁰, (√2)¹, (√2)², (√2)³, (√2)⁴, (√2)⁵, (√2)⁶, (√2)⁷, (√2)⁸, (√2)⁹, (√2)¹⁰
Итак, если мы изначально использовали, скажем, f/2.8, если мы удваиваем время экспозиции (увеличиваем его на шаг) и хотим такую же экспозицию, нам нужно использовать f/4 (передвигаем шаг вверх по шкале диафрагмы).
Это называется экспозиционным треугольником.
Гораздо проще работать с экспозицией в логарифмической форме и думать стопами.
log2 E ∝ log2 Δt - log2 f² + log2 ISO
Где log2
находится логарифм по основанию 2. Обратите внимание на знак минус там. Теперь очевидно, что если мы уменьшаем время экспозиции, скажем, на 3 ступени, нам нужно либо уменьшить диафрагму (открыть объектив) на три ступени (например, перейдя от f/5,6 до f/2), либо увеличить ISO на три ступени (например, при переходе от ISO 100 к ISO 800) или с помощью некоторой комбинации двух шагов (например, ISO 200 и f/2,8).
Теперь в целом общий шум изображения как бы обратно пропорционален общей экспозиции (не совсем так, но достаточно хорошо), а шум пикселей (то есть шум в одном пикселе) пропорционален ISO.
Nᵢ ∝ 1/E
Nₓ ∝ ISO
Кроме того, несмотря на ограничения объектива и точность фокусировки, наиболее распространенной причиной размытых изображений является слишком низкая скорость затвора.
Обладая этими знаниями, вы должны быть в состоянии решить, как лучше всего снимать фотографии в каждом сценарии, отдавая приоритет тому, что для вас наиболее важно (резкость, шум и т. д.).
рфуска
матдм