Выдержка (фото)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
У этого термина существуют и другие значения, см. Выдержка.

Вы́держка — интервал времени, в течение которого

светочувствительной матрицы[1]. Одна из двух составляющих экспозиции, вторая из которых — освещённость — регулируется диафрагмой
.

Головка установки выдержек фотоаппарата «Зенит-Е»

Регулировка выдержки

В первых фотоаппаратах выдержка регулировалась крышкой объектива: при её снятии выдержка начиналась, а после надевания — заканчивалась. При фотопечати время выдержки задаётся включением и выключением лампы фотоувеличителя или копировального станка. В современной фото- и кинотехнике регулирование выдержки происходит при помощи фотографического затвора или его кинематографической разновидности — обтюратора[2][3]. Полупроводниковые матрицы не требуют физического перекрытия света для окончания экспозиции, поэтому видеокамеры и простейшие цифровые фотоаппараты для регулировки выдержки используют ограничение времени считывания заряда с элементов (электронный затвор) и не нуждаются в механическом затворе. Однако для предотвращения артефактов КМОП-матриц цифровые фотоаппараты и некоторые цифровые кинокамеры оснащаются механическим затвором, осуществляющим физическое перекрытие света.

Шкала выдержек

В затворах современных фотоаппаратов используется стандартная шкала выдержек в долях секунды, причем для коротких выдержек (меньше 1 секунды) числитель опускается, и выдержка описывается знаменателем:

Различные выдержки дают различный эффект при фотографировании движущейся воды (примерная выдержка указана внизу снимков)
Фотография, сделанная с длительной выдержкой

…

Такое построение шкалы пришло на смену более раннему, в котором применялись дроби, кратные 100. Например, 1/25, 1/50, 1/100 — такую шкалу в СССР имели все фотоаппараты до введения нового ГОСТ 3268-57. Построение ряда выдержек соответствует международному стандарту, принятому в 1957 году на Стокгольмской конференции

ИСО TK42[5]. Можно встретить камеры одной модели разных годов выпуска до и после принятия стандарта, шкалы которых откалиброваны в разных системах. Независимо от используемых чисел, шкала выдержек строится по логарифмическому принципу
, когда каждое значение отличается от соседнего в два раза. Современные фотоаппараты с электронной отработкой выдержек имеют на электронной «шкале» дробные значения, обозначающие промежуточные выдержки между стандартными. Например, между 1/30 и 1/60 могут быть 1/40 и 1/50, соответствующие изменению экспозиции на 1/3 ступени. Кроме того, на шкалах выдержек встречаются такие значения[2]:

Значение выдержки в фотографии

Чем короче выдержка, тем меньше

диафрагму
.

Кроме экспозиции, выдержка влияет на фиксацию движущихся объектов: длинные выдержки (обычно более 1/30 с) позволяют добиться эффекта «

фотозатвором, с учётом всех изменений его интенсивности за это время. Если изменение освещённости на слое связано с особенностями работы применяемого затвора, то отношение эффективной выдержки к полной отражает коэффициент полезного действия
затвора.

Основная статья: Фотографический затвор

Произведение выдержки на освещённость называется экспозицией или количеством освещения. Одна и та же экспозиция может давать несколько различный фотографический эффект в зависимости от выдержки. Подобное фотохимическое явление называется отклонением от закона взаимозаместимости или эффектом Шварцшильда. В наибольшей степени этот эффект проявляется при длительных выдержках и может приводить к нарушению цветового баланса многослойных фотоплёнок вследствие неравномерности проявления эффекта в разных слоях. Полупроводниковые матрицы подвержены эффекту Шварцшильда в меньшей степени, чем фотоэмульсия.

Временной параллакс

Основная статья: Временной параллакс

Если доступ света начинается и прекращается одновременно по всему полю изображения (например, в случае

апертурного затвора), все изображение экспонируется одновременно. При использовании фокального шторного-щелевого затвора или обтюратора свет на разные точки изображения попадает в разные отрезки времени, поскольку экспонирование происходит при помощи движущейся щели, которая в некоторых случаях значительно меньше размера всего кадра. Например, в фотоаппаратах «ФЭД», «Зоркий», «Зенит» применяется шторный затвор, который при коротких выдержках (1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000) перемещает за 1/30 секунды вдоль кадра щель, составляющую 1/2, 1/4, 1/8, 1/16 и 1/32 ширины кадра соответственно. При этом правая часть кадра экспонируется позже левой на 1/30 секунды. Это может приводить к эффекту временно́го параллакса, который проявляется в искажении формы быстродвижущихся объектов[6]
. Явление временнóго параллакса тем заметнее, чем больше разница между выдержкой и полным временем срабатывания затвора. При съёмке движущегося объекта, движение которого совпадает с направлением движения щели затвора, его изображение будет длиннее, чем если бы он был неподвижен. При обратной ситуации получится укороченное изображение того же объекта, двигавшегося против движения затвора. При киносъёмке искажение формы движущихся объектов наиболее заметно при малых углах раскрытия обтюратора, когда ширина щели становится меньше размеров кадрового окна.

Синхронизация со вспышкой

При фотографировании с использованием вспышки и апертурных (центральных) типов затвора съёмка может происходить на любой выдержке. При использовании фокального шторно-щелевого затвора минимальная выдержка, при которой возможна синхронизация со вспышкой, может составлять 1/30 секунды, потому что некоторые типы таких затворов при более коротких выдержках экспонируют кадр щелью с шириной, меньшей, чем кадровое окно[7].

Основная статья: Синхронизация фотовспышки

В этом случае при срабатывании вспышки ею будет экспонирована лишь часть кадра. Минимальная выдержка, при которой возможно использование вспышки, является одной из важнейших характеристик затворов, и во времена пленочной фотографии конкуренция производителей фототехники шла в том числе по этому параметру. Многие фотоаппараты, оснащённые затворами с горизонтальным движением шторок, обладали синхронизацией на 1/30 — 1/60 секунды. Подавляющее большинство современных шторно-щелевых затворов имеют вертикальный ход шторок вдоль короткой стороны кадра и минимальную выдержку синхронизации 1/200—1/250 секунды. Затворы профессиональных камер могут допускать синхронизацию на выдержках до 1/300 секунды. При работе в

программном режиме современные фотоаппараты автоматически устанавливают выдержки не короче 1/250 с при включённой вспышке. Современные фотовспышки также оснащаются режимом так называемого «растянутого импульса» (режим FP, англ.
 Focal Plane), в котором возможна съёмка с любой выдержкой, поскольку вспышка излучает свет в течение всего времени срабатывания затвора. Однако в этом случае световая энергия вспышки меньше, чем при одиночном импульсе.

Зависимость изображения от выдержки

На заре фотографии, когда

фотоэмульсий была низкой, применялись длинные выдержки, исчислявшиеся минутами. Это вынуждало использовать штативы и специальные приспособления для фиксации головы портретируемых людей — копфгалтеры, поскольку человек не способен сидеть абсолютно неподвижно длительное время[8]
. При длинной выдержке происходит смазывание изображения и потеря детализации. При съёмке многолюдной улицы со штатива с выдержкой в несколько минут на снимке она окажется совершенно пустой. С ростом светочувствительности фотоматериалов и
Юпитер-37А» на 35-мм плёнку с фокусным расстоянием 135 мм, следует выставлять выдержку не длиннее 1/250 с, чтобы быть уверенным в полученном результате. При применении объектива ЗМ-5А (фокусное расстояние 500 мм) на цифровом аппарате с матрицей APS-C получаем эквивалентное фокусное расстояние
750 мм и необходимую выдержку не длиннее 1/1000 с. Эти значения являются усреднёнными и индивидуальны для каждого фотографа и съёмочной ситуации, однако в большинстве случаев соответствуют действительности.

Съёмка на длинных выдержках может давать на снимке интересные эффекты. Например, при съёмке ночного неба с выдержкой 2—3 часа становится видимым суточное движение звёзд, которые получаются в виде отрезков дуг. Длинные выдержки применяются при съёмке фейерверков, фонтанов, водопадов и других объектов, в которых требуется подчеркнуть движение[10]. В большинстве таких случаев достаточны выдержки не короче 1/4 секунды. Интересные эффекты возможны при сочетании использования вспышки и длинной выдержки. При этом в кадре совмещаются смазанное изображение, даваемое затвором и резкое изображение от вспышки. В астрофотографии длительная выдержка в сочетании с автоматической системой компенсации суточного вращения Земли (гидированием) применяется для регистрации небесных объектов с малой светимостью. В 2004 году космическим телескопом «Хаббл» был сфотографирован участок неба (Hubble Ultra Deep Field) с эффективной выдержкой около 106 секунд (11,3 суток), что позволило продолжить изучение отдалённых галактик вплоть до эпохи образования первых звёзд.


Выдержки короче 1/250 секунды используются в репортажной съёмке, когда необходимо резкое изображение движущихся объектов

сверхскоростной киносъёмке с частотой
, превышающей несколько тысяч кадров в секунду. Разумеется, более короткие выдержки требуют полностью открытой диафрагмы, хорошего освещения и высокочувствительной плёнки.

Вид изображения, получаемого киносъёмочным аппаратом, также зависит от выдержки, которая регулируется углом раскрытия обтюратора.

Основная статья: Обтюратор (оптика)

При малой выдержке движение предметов на киноэкране начинает казаться дробным. Особенно это заметно за счёт усиления

стробоскопического эффекта
, когда колёса повозки вращаются в обратную сторону. Уменьшение этого эффекта, а также повышение естественности движения достигается увеличением выдержки, которая при нормальной частоте киносъёмки в 24 кадра в секунду не должна быть короче 1/50 секунды, что примерно соответствует 170° угла раскрытия обтюратора.

Вращение головки выдержек

Выдержка центральных затворов регулируется кольцом со шкалой. У фокальных затворов для этой же цели устанавливается специальная головка, связанная с механизмом

экспонометрами, быстро входившими в употребление[14]
.

Шторный затвор с невращающейся в момент экспозиции головкой выдержек и равномерной шкалой впервые сконструирован Зигфридом Бёмом и использован в зеркальном фотоаппарате

экспонометрами[18]. Головка вращалась только при переключении выдержек, оставаясь неподвижной всё остальное время. Это позволило легко передавать значение установленной выдержки в экспонометр при помощи поворотного реостата. Без такого сопряжения невозможна реализация полуавтоматического, и тем более автоматического управления экспозицией. В СССР такая конструкция механизма регулировки выдержек впервые использована в 1965 году в фотоаппарате «Киев-10». Через 2 года аналогичный привод переключения использован в камере «Зенит-7»[19]
.

См. также

Примечания

  1. Leica» и их советских копиях «ФЭД» и «Зоркий
    » ручная выдержка обозначалась латинской буквой «Z»
  2. ↑ В редких исключениях (например семействах Olympus OM и Nikkormat) выдержки фокального затвора переключаются кольцом вокруг байонета объектива

Источники

  1. ↑ Фотокинотехника, 1981, с. 55.
  2. ↑ 1 2 Общий курс фотографии, 1987, с. 27.
  3. ↑ Гордийчук, 1979, с. 69.
  4. ↑ Виктор Зайковский. Предварительный обзор Fujifilm X-T2: когда два флагмана лучше, чем один. ferra.ru (7 июля 2016). Дата обращения: 7 декабря 2016. Архивировано 21 декабря 2016 года.
  5. ↑ Оптико-механическая промышленность, 1959, с. 16.
  6. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 29.
  7. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 30.
  8. ↑ 1 2 Фотомагазин, 2002, с. 50.
  9. ↑ Советское фото, 1979, с. 37.
  10. ↑ Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 176.
  11. ↑ Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 185.
  12. ↑ Экспозиционное число. Экспонометрия. Zenit Camera. Дата обращения: 17 октября 2015. Архивировано 25 октября 2015 года.
  13. ↑ Mike Eckman. Keppler’s Vault 25: Light Value Scale (англ.). Photography (7 декабря 2018). Дата обращения: 8 ноября 2020. Архивировано 22 октября 2020 года.
  14. ↑ Советское фото, 1977, с. 41.
  15. ↑ Marco Kröger. Kleinbild oder 6x6? (нем.). Zeissikonveb (июль 2017). Дата обращения: 20 января 2024. Архивировано 28 сентября 2023 года.
  16. ↑ Vol. 10. History of the Nikon cameras and shutter mechanisms (англ.). Legendary Nikons. Nikon. Дата обращения: 4 июня 2013. Архивировано из оригинала 4 июня 2013 года.
  17. ↑ Stephen Gandy. Nikon SP Rangefinder (англ.). Stephen Gandy's CameraQuest (12 сентября 2017). Дата обращения: 8 января 2019. Архивировано 9 января 2019 года.
  18. ↑ Vol. 7. Nikon SP/S3/S3M/S4 (англ.). Nikon. Дата обращения: 9 января 2019. Архивировано 9 января 2019 года.
  19. ↑ Линия ЗЕНИТ-7. Фототехника. Zenit Camera. Дата обращения: 2 июля 2013. Архивировано 20 апреля 2013 года.

Литература

  • Гордийчук О. Ф., Пелль В. Г. Раздел II. Киносъёмочные аппараты // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1979. — С. 68—142. — 440 с.
  • А. В. Казанский, Д. И. Новожилов. Стандартизация и нормализация элементов фотоаппаратов // Оптико-механическая промышленность : журнал. — 1959. — № 11. — С. 16—21. —
    ISSN 0030-4042
    .
  • Виктор Резников. Фотоаппарат в ваших руках // «
    ISSN 0371-4284
    .
  • Андрей Шеклеин. Оттомар Анщютц, или у колыбели шторного затвора // «Фотомагазин» : журнал. — 2002. — № 10. — С. 50—54. —
    ISSN 1029-609-3
    .

Ссылки
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Выдержка_(фото)&oldid=136842443