В данной статье мы рассмотрим основу основ технической части фотографии – экспозицию. Несмотря на то, что это слово может кому-то показаться незнакомым и даже пугающим, мы сталкиваемся с экспозицией каждый раз, когда что-то фотографируем. Потому что экспозиция — это суммарный световой поток, который попадает на матрицу за время выдержки. Если хотите, чтобы яркость снимков соответствовала тому, как мы видим сцену в реальности — нужно освоить основные правила экспозиции.
Если матрице достался слишком малый объем светового потока, то такой кадр получится слишком темным, то есть, недоэкспонированным или недосвеченным. Вот пример такого кадра:

Первое желание, которое возникает при просмотре этой фотографии — ее хочется осветлить. Но, пытаясь прибавить яркости, мы неизбежно столкнемся с потерей качества. В темных местах (тенях) матрица получила настолько малый световой поток, что информация о цвете этих фрагментах частично или полностью отсутствует, или несильно отличается от уровня фонового шума. Шум на фотографиях выглядит как рябь. При попытке осветления недоэкспонированного снимка мы получим гарантированное усиление этого шума.
Если матрица, наоборот, получила слишком много света, фотография получается слишком светлой, то есть, переэкспонированной или пересвеченной. Пересвет — это еще большее зло, чем недосвет. Если недосвеченный снимок хоть как-то можно исправить в Adobe Photoshop, то пересвеченный снимок спасти намного сложнее, а во многих случаях — совершенно невозможно. При недосвете мы имеем недостаток информации о темных участках. Тем не менее, информация есть. Информация о цвете в пересвеченной области просто отсутствует — программа обработки ее воспринимает просто как абсолютно белый участок картинки. И какими бы не были совершенными алгоритмы обработки изображений, ни один из них не сможет «придумать» те детали, которые были потеряны при переэкспозиции.
Ниже приведен пример пересвеченного (переэкспонированного) снимка.

На картинке видно, что корпус яхты потерял все детали и стал просто белым пятнышком. Как мы не будем пытаться его затемнить, потерянные детали обратно уже не вернутся.
Эти два примера показывают, что при фотосъемке нужно найти золотую середину между пересветом и недосветом, то есть, обеспечить правильную экспозицию. В этом случае, фотография будет сбалансирована по светам и теням, будет иметь максимальную детализацию и будет смотреться естественно.

Как обеспечить правильную экспозицию?
Экспозиция задается тремя параметрами:
- Выдержка
- Диафрагма
- Чувствительность ISO
Выдержка - это временной промежуток, когда затвор фотокамеры открыт и матрица получает световой поток. Чем больше выдержка, тем больший световой поток получает матрица, тем ярче получается фотография. Выдержка обозначается как доля секунды 1/15, 1/30, 1/60 и т. д. Чем короче выдержка, тем меньший световой поток получит матрица.

Чем ниже уровень освещения, тем более длинную выдержку нужно использовать. В помещении без вспышки используются выдержки 1/15-1/60, на улице в солнечный день — 1/250-1/1000.
Диафрагма - это механический «зрачок» объектива, который может открываться и прикрываться, тем самым меняя интенсивность светового потока, попадающего на матрицу. При открытой диафрагме (расширенный зрачок) световой поток максимален, при закрытой диафрагме (суженный зрачок) — минимален.

Диафрагма позволяет объективу как бы «прищуриться» на ярком свету и «расширить зрачок», когда света недостаточно. Еще диафрагма влияет на глубину резко изображаемого пространства (ГРИП) и позволяет либо размыть фон, либо сделать его резким. С расширенным зрачком размытие фона максимальное размытие фона, с «прищуренным» — минимальное.
Чувствительность ISO — степень восприимчивости матрицы к свету. Изменение этого параметра позволяет матрице не «ослепнуть» от дневного света (для этого нужно задать низкую чувствительность) и не страдать «куриной слепотой» в темном помещении и делать в нем кадры без вспышки (для этого чувствительность нужно увеличивать).

Эти три параметра и задают экспозицию. Можно перенести это правило в систему координат:

Сферическая поверхность — это множество значений параметров экспозиции, при котором яркость снимка будет одинаковой. Если зафиксировать чувствительность ISO на уровне, например, 200, то в солнечный день следующие пары выдержки диафрагмы дадут одинаковый уровень экспозиции фотоснимка.
1/2000 сек, F2.8 | 1/1000 сек, F4 | 1/500 сек, F5.6 | 1/250 сек, F8 | 1/125 сек F11 | 1/60 сек, F16 |
 |
Учитываем, что при максимально открытой диафрагме (F/2.8) будет минимальная глубина резкости и будет резким либо передний, либо задний план. Это хорошо для портрета, но плохо для пейзажа. При сильно зажатой диафрагме (F/16) глубина резкости будет максимальной, возможно снижение общей детализации на фотоснимке из-за дифракционного размытия. Поэтому, в общем случае стараемся снимать пейзажи на средних значениях диафрагмы — в районе F/8.
Замер экспозиции
В современных фотоаппаратах вся эта троица параметров может выставляться автоматически. В большинстве случаев автоматика работает безупречно, поэтому многие даже не задумываются о том, чтобы что-то выставлять и что-то менять. Но в ряде случаев автоматика срабатывает неправильно и мы начинаем искать причину… Почитав инструкцию к фотоаппарату, мы выясняем, автоматический экспозамер действует по одному из нескольких алгоритмов. Каждый из них «заточен» под разные условия освещения. Вот основные виды алгоритма замера экспозиции…
- Интегральный (матричный) замер
- Частичный и точечный замер
- Центрально-взвешенный замер
В чем между ними разница и какой режим лучше использовать? Смотрим таблицу…
1. Интегральный (матричный замер) | 2. Частичный или точечный замер | 3. Центрально-взвешенный замер |
 |  |  |
Показания к применению:  Основной режим для съемки, когда освещенность в кадре более-менее равномерная и нет объектов, которые сильно «выбиваются» из общей тональности. | Показания к применению:  Когда ключевой объект по своей освещенности сильно отличается от общего фона и он должен быть хорошо проработан. Пример — портрет человека в темной одежде на темном фоне. При использовании других видов замера камера с большой долей вероятности «проявит» темный фон, излишне выбелив при этом лицо. | Показания к применению:  Как правило, результат мало отличается от интегрального замера. Тем не менее, при съемке контрастных сюжетов большее внимание уделяется экспозиции центральной части кадра. |
После замера экспозиции автоматика аппарата выставляет экспопару — выдержку и диафрагму. В видоискателе камеры высвечиваются числа, например:

Это означает, что выдержка составляет 1/250 секунды, диафрагма — 8. Аппарат готов к съемке, нам остается только нажать кнопку спуск!
Коррекция экспозиции и когда ее стоит применять?
Бывает так, что автоматический экспозамер ошибается и фотография имеет незначительный пересвет или недосвет. В этом случае можно внести поправку в работу экспозамера и переснять сюжет так, чтобы следующий кадр был нормально проэкспонированным. Но вот в чем вопрос — как определить, есть ли ошибка в экспозиции на отснятом кадре? Ведь на небольшом ЖК-экране, зачастую с не идеальной цветопередачей, мало что можно увидеть! И тут нам на помощь приходит замечательная функция — просмотр гистограммы.
Гистограмма — это график, показывающий распределение яркости на фотоснимке.
Вот пример фотоснимка и его гистограммы:

В данном случае видно, что гистограмма «упирается» в левый край — это означает, что на фотографии присутствуют недосвеченные объекты, которые выглядят на грани черноты. В то же время видно, что справа от графика есть немного свободного места. Чтобы избавиться от недосвета давайте попробуем скорректировать экспозицию, на +1/3EV (это эквивалентно тому, что мы увеличим выдержку «на 1 щелчок колесика», то есть, на 1/3 шага).
Чтобы ввести экспокоррекцию, нам нужно найти на фотоаппарате кнопку с такой пиктограммой:

Удерживая эту кнопку нажатой, крутим управляющее колесо, или нажимаем джойстик (у разных аппаратов по разному). На экране будет отображаться ползунок, который можно перемещать влево или вправо:

Такая же шкала отображается в видоискателе. Если сместить ползунок вправо, снимок будет светлее (положительная экспокоррекция), если влево — темнее (отрицательная экспокоррекция). Наша задача — выставить такой уровень экспозиции, при котором на фотографии будут проработаны и светлые и темные области, то есть, картинка оптимально впишется в динамический диапазон камеры.
Вот вариант предыдущего снимка, сделанного с положительной экспокоррекцией.

Мы видим, что картинка чуть посветлела, проработка теней на ней улучшилась. Гистограмма при этом сдвинулась чуть вправо. Если внести большую поправку, то тени будут проработаны еще лучше, но облака при этом будут пересвечиваться, то есть, терять оттенки и уходить в белизну. При этом гистограмма еще сильнее сместится вправо и будет «обрезана» со стороны светов. В идеале гистограмма не должна выглядеть обрезанной ни слева, ни справа. Если гистограмма обрезана слева, на фотографии присутствуют недосвеченные области и идет потеря информации в тенях. Если гистограмма обрезана справа, то на фотографии идет потеря оттенков в светлых областях.
Иногда возникает ситуация, когда гистограмма упирается и вправо и влево — в этом случае на снимке идет одновременная потеря деталей в тенях и в светах.

В этом случае при съемке пейзажа прибегают к технологии расширения динамического диапазона — HDR. Камера ставится на штатив, делается несколько кадров с разным уровнем экспозиции, которые впоследствии объединяются в одно изображение при помощи специального программного обеспечения. Более подробно о HDR можно почитать в статье Динамический диапазон фотографии и способы его расширения.