Один из способов "попасть в точку" с экспозицией

Практически каждый день на фотографических форумах можно увидеть длинные “ветки”, в которых участники обсуждают различные режимы автоматической экспозиции, пытаясь найти наилучший. Довольно быстро выясняется, что универсального метода автоматического замера нет, и обсуждения, как правило, сводятся в результате к одному вопросу - какую компенсацию автоматического замера ставить для получения хорошей экспозиции?

Начнем с определения "хорошей экспозиции".

Хорошей экспозицией является та, которая позволяет получить качественные исходные данные - т.е. с низким уровнем шумов и без клиппинга теней и светов во всех сюжетно-важных элементов снимаемой сцены, где требуется сохранить детали и текстуры (конечно, если динамический диапазон сцены шире возможного динамического диапазона камеры, это решение чисто субъективное, основывающееся на ревизуализации; если же камера имеет достаточно широкий динамический диапазон, то здесь поможет съемка с пошаговым повышением экспозиции, метод, часто называемый ETTR). Снимок, сделанный с такой экспозицией, может быть отрендерен (с использованием raw конверера и редактора изображений) так, чтобы сцена отвечала замыслу фотографа и могла быть представлена в желаемом размере.

Для быстрой оценки того, что сможет “вытянуть” из снимка raw конвертер, мы и написали FastRawViewer. Он не только быстро отренедерит и покажет результаты применения экспопоправки (exposure correction), баланса белого, кривой контраста, и т.д., но и запишет их в .XMP-файл (равно как и расставленные рейтинги, метки, заголовки и описания), чтобы вышеуказанные правки не пришлось повторять в Adobe Lr/ACR.

The shot taken with  spotmeter exposure and +3 EV in-camera correction, opened and adjusted in FastRawViewer

Pис 1. Снимок, открытый в FastRawViewer

Однако, выполняя автоматический замер экспозиции, камера никак не может знать замысла фотографа и, следательно, правильно оценивать, какие элементы сцены для него сюжетно важны, а какие нет. Например, при съемке в контровом свете должен ли быть сохранен фон? Фотограф знает ответ на этот вопрос, а камера – нет. Безусловно, можно начать требовать, чтобы производители камер добавили настроек в меню, дополнительных кнопок и других элементов управления. Но все эти дополнительные опции могут быть использованы только, если снимать очень неспеша и при неизменном свете в сцене. (Заметим, что для неспешной съемки можно обойтись без таких настроек, просто брэккетингом и быстрой оценкой результатов, например, в FastRawViewer – то есть пробной съемкой.)

Фотограф, в отличие от камеры, знает, что для него является важным в сцене, и поэтому для определения экспозиции ему предоставлена возможность использовать точечный замер (spotmeter). Стандартно точечный замер камеры откалиброван так, чтобы между экспозицией, рекомендованной в результате замера точкой и максимумом экспозиции в RAW было примерно 3 EV (2.5 EV для JPEG). Как откалибровать точечный замер камеры, можно прочитать в статье Establishing the in-camera exposure meter calibration point is the way to extract more dynamic range from your camera.

Одним из способов получения хорошей экспозиции является точечный замер с использованием внутрикамерного экспонометра по наиболее светлому, нуждающемуся в полном сохранении деталей, участку сцены (белые облака, снег и т.д.) и применение правильной компенсации к рекомендованной спотметром экспозиции.

Мы построили сцену, близкую к естественному зимнему пейзажу: сцена достаточно контрастна, имеет много белого, однако, многие сюжетно важные элементы в ней – значительно темнее фона. Интересно, как с ней справится матричный замер экспозиции?

Снимок ниже был сделан c матричным автозамером экспозиции (левая часть рис 2 – снимок без подъема яркости). Как можно убедиться, недодержка составляет 3 EV (правая часть рис 2, яркость поднята в FastRawViewer'е на 3 ступени).

Multi-segment autoexposure mode: underexposure +3 EV

Рис 2. Матричный автозамер экспозиции: левая часть – снимок “как есть”; правая часть – коррекция яркости +3 EV соотвествует величине недодержки

Для того, чтобы оценить недодержку, мы повышаем в FastRawViewer'е яркость, симулируя положительную компенсацию экспозиции в камере (орган управления, обычно называемый в RAW-конверторах “exposure”, помечен красным прямоугольником) до тех пор, пока величина Ov.Exp + Corr не составит доли процента, следя за тем, чтобы OE indication не появлялась в областях сюжетно-важных светов; в нашем случае - на снегу и на снеговике. “Вылет” в бликах допустим практически всегда.

На снимке видно, что автомат экспозиции скрупулезно сохранил все блики на концах еловых веточек (левая часть Рис.3, на панели Exposure Stats в столбце OvExp индицируется 0% в каждом канале), переведя основную часть сюжета в область глубоких теней.

Multi-segment autoexposure mode: completely preserved specular highlights that didn’t have details in any case; significant noise and artifacts in the shadows

Рис. 3. Матричный автозамер экспозиции:: левая часть – полностью сохранены блики, в любом случае не имеющие деталей; правая часть – значительный шум и артефакты в тенях

Конечно, можно надеяться на высокий динамический диапазон камеры и на то, что тени удастся вытянуть с достаточным качеством. Однако в подавляющем большинстве случаев такая коррекция приводит к тому, что детали в бликах все равно будут потеряны, а шум и артефакты в тенях буду выше (и, соответственно, разрешение и эстетика снимка ниже), чем было бы при хорошей экспозиции с самого начала (правая часть Рис 3. – применение Shadow Boost позволяет увидеть цветные артефакты и шум в тенях).

На самом деле в этой сцене мы бы хотели, чтобы самыми яркими элементами, сохраняющими текстуру, были снег и снеговик, а не блики на елках. Поэтому, как мы и отмечали выше, воспользовавшись внутрикамерным точечным замером экспозиции по наиболее светлому сюжетно важному участку сцены и добавлением к показаниям этого замера коррекции (+3 EV) мы должны получить экспозицию, близкую к оптимальной.

При съемке приводимой ниже картинки замер выполнялся по белому цилиндру на голове снеговика с поправкой +3 EV в камере.

Shot 2725: spotmeter pointed at the top hat of the snowman and +3 EV correction in the camera

Рис. 4. Экспозиция “точечный замер по цилиндру снеговика и +3 EV коррекцией в камере”

Да, мы получили некоторое количество вылетевших пикселов на месте блесток на кончиках веток елок (на панели Exposure Stats индицируется 0.02% в R и G каналах, 683 и 1.7k пикселов соответственно, и 124 писела в синем канале) - но это блики, которые в любом случае лишены деталей. Зато все тени у нас сохранены (что легко увидеть, опять же применив Shadow Boost), равно как и фактура снега.

The shot 2725: the clipping is only in the specular highlights, as was planned; shadows are clean

Рис. 5. Слева – клипинг есть только в бликах, как и планировалось; справа – тени чистые.

Позже мы можем отрендерить этот raw в соответствии с нашими пожеланиями.

The shot 2725, render in RPP

Рис. 6. Например, так...

А можно ли рассчитать постоянную поправку к автоэкспозиции для матричного замера – так, как мы это делаем для точечного замера?

К сожалению, с автоэкспозицией в матричном режиме замера этот прием работает плохо. Посмотрим, что произойдет с автозамером экспозиции при изменении освещенности фона сцены на +/-1 EV.

При увеличении яркости фона примерно на +1EV от первоначальной, снимок с автоэкспозицией в режиме multi-segment metering оказался недодержан на 3 1/3 EV, то есть на треть ступени сильнее, чем в предыдущем случае.

Multi-segment metering mode, the brightness of the background has been increased by 1 EV: underexposure is 3 1/3 EV

Рис. 7. Матричный замер экспозиции, яркость фона увеличена на 1 EV: левая часть – без коррекции; правая часть – выполненная в FastRawViewer коррекция в +3 1/3 EV определяет величину недодержки

При уменьшении яркости фона в сцене примерно на -1EV (опять же, от первоначальной), снимок окажется недодержан на 2 2/3 EV, то есть на треть ступени меньше, чем первый снимок, и если бы мы поставили в камере +3 EV exposure compensation, некоторые важные детали в светах оказались бы "выбиты".

Multi-segment metering mode with background brightness decreased by 1 EV: underexposure is +2 2/3 EV

Рис. 8. Матричный замер экспозиции, яркость фона уменьшена на 1 EV: левая часть – без коррекции; правая часть – требуемая коррекция в +2 2/3 EV определяет величину недодержки

При этом, если замысел был - съемка в контровом свете, и сохранение фона не требуется, то недодержка составляет больше 4 EV.

Multi-segment metering mode with brightness of the background decreased by 1 EV: underexposure is +4 EV

Рис. 9. Матричный замер экспозиции, яркость фона уменьшена на 1 EV: левая часть – без коррекции; правая часть – при коррекции яркости на +4EV на сюжетно-важных элементах сцены нет OE indication

Следовательно, мы не имеем возможности сколько-нибудь надежно рассчитать стандартную поправку к экспозиции в режиме multi-segment metering. Использование же замера точкой (как описано выше) данную проблему исключает.

Мы провели аналогичные эксперименты на камерых других производителей (Canon / SONY / Olympus / Panasonic), и выводы таковы:

  1. при изменении освещенности фона величина требуемой поправки к значению, полученному с помощью матричного замера экспозиции, меняется;
  2. при изменении контраста сцены или общей яркости освещения меняется и величина требуемой поправки к значению, полученному с помощью матричного замера экспозиции;
  3. величины поправок к матричным замерам экспозиции различны не только для разных производителей, но и для различных моделей камер одного производителя;
  4. при использовании точечного замера по светам с поправкой на калибровку экспонометра экспозиция стабильна и не зависит от освещенности фона.

PS. В некоторых случаях в сцене нет зон с ярко выраженными сюжетно-важными светами, имеющими размер, достаточный для выполнения замера. В таком случае можно выполнить spot meter по теням и применить отрицательную компенсацию - в соответствии с динамическим диапазоном вашей камеры для данного ISO. Замер "по теням" гарантирует, что тона теней будут расположены именно в той зоне, где вы хотите их видеть, тем самым сюжетно-важные тени не утонут в шумах и будут иметь достаточную точность (иногда новорят "достаточно бит"), то есть будут достаточно чистыми, с нужной проработкой деталей и фактур.

https://www.fastrawviewer.com/sites/fastrawviewer.com/files/Fig10_CuneoShot_655px.jpg, Waterloo station, London UK

Рис. 10. Скульптура Terence Cuneo (в момент, когда он еще стоял на London Waterloo station)

Точечный замер экспозиции в данном случае выполнялся по теням скульптуры, с компенсацией на -3 EV...

Автоматическая экспозиция в данном случае приводит к менее удачному результату, даже при дневном свете..

Безусловно, съемка с замером точкой по теням, в отличие от съемки с точечным замером по светам, требует выполнения небольшой “домашней работы”. Для правильного расчета отрицательной компенсации требуется выполнить оценку динамического диапазона камеры для данного ISO, по процедуре, описанной в статье How to Use the Full Photographical Dynamic Range of Your Camera (к сожалению, использование значений динамического диапазона камеры, взятых из интернета могут разочаровать).