Pomiar światła - zasada działania i sposoby określania właściwej ekspozycji zdjęć

Tryb matrycowy jest najczęściej stosowanym mechanizmem pomiaru światła we wszystkich nowoczesnych aparatach cyfrowych i większość z nas używa go nawet nie zdając sobie z tego sprawy. Po jego uaktywnieniu aparat dzieli kadr na części, których w zależności od marki i modelu może być od kilku, do nawet kilkuset i mierzy natężenie światła w każdej z nich z osobna. Następnie, poprzez porównanie różnic naświetlenia tych pól z wewnętrzną bazą danych zawierającą informacje o różnych możliwych rodzajach zdjęć, elektronika aparatu próbuje ustalić, jaka ekspozycja kadru będzie w danym przypadku optymalna. Cały proces odbywa się w ułamku sekundy i jest dla fotografującego niezauważalny.

Zaletą stosowania tego trybu pomiaru światła jest jego wygoda i bezobsługowość, dzięki którym możemy się skupić wyłącznie na kadrowaniu i uchwyceniu interesującego nas momentu. W przypadku ujęć o stosunkowo niedużej rozpiętości tonalnej tryb matrycowy zawsze zapewni nam też obraz pozbawiony przepaleń i obszarów niedoświetlonych. Wadą pomiaru matrycowego dla większości zaawansowanych fotografów jest natomiast nieprzewidywalność jego działania. Fotografujący nigdy nie ma stuprocentowej pewności, jaka będzie ostatecznie ekspozycja zdjęcia, gdyż przy jej ustalaniu branych jest pod uwagę zbyt wiele czynników. I choć na ogół pomiar matrycowy sprawdza się bardzo dobrze nawet w scenach o skomplikowanym rozkładzie świateł i cieni, to równie dobrze może się też zdarzyć, że najbardziej interesujący nas obiekt na zdjęciu zostanie ukazany w postaci niedoświetlonej lub prześwietlonej.

Tryb matrycowy – najczęściej stosowany i sprawdzający się w większości sytuacji fotograficznych. (Fot. MorgueFile)

Tryb centralnie ważony to bardzo stara metoda pomiaru światła, znana już w latach 60. XX wieku. Polega ona na pomiarze natężenia światła w obrębie całego lub prawie całego kadru i wyznaczeniu ekspozycji zdjęcia w taki sposób, aby wyniki pomiarów dokonanych w centrum sceny były dla aparatu znacznie ważniejsze, niż te z obszarów znajdujących się bliżej krawędzi kadru. Ten tryb pomiaru po jego opanowaniu staje się znacznie bardziej przewidywalny aniżeli pomiar matrycowy, a przy tym nie wymaga aż takiej precyzji przy wyborze miejsca odczytu informacji o naświetleniu sceny, co pomiar punktowy.

Tradycyjnym zastosowaniem centralnie ważonego trybu pomiaru światła są tematy, w których interesujący nas obiekt znajduje się w centrum kadru i w wyraźny sposób odcina się od tła pod względem jasności. Z sytuacją taką możemy mieć do czynienia np. w fotografii portretowej, gdy uwieczniana na zdjęciu osoba znajduje się na zupełnie inaczej oświetlonym tle, aniżeli ona sama. Gdybyśmy zdjęcie takie wykonali z wykorzystaniem pomiaru matrycowego, to wówczas prawdopodobnie otrzymalibyśmy kadr naświetlony tak, aby oddać na zdjęciu zarówno jasne, jak i ciemne jego obszary, czego efektem byłoby prześwietlenie lub niedoświetlenie tego, co jest dla nas w tym kadrze najważniejsze. Odpowiednio użyty centralnie ważony pomiar światła może pomóc nam uniknąć takich sytuacji. Należy natomiast pamiętać o tym, że w kompozycjach innych niż centralna tego typu pomiar światła może nie spisywać się zbyt dobrze.

Tryb centralnie ważony – znakomity do zdjęć portretowych i innych o kompozycji centralnej.
(Fot. Jarosław Zachwieja)

Tryb punktowy pomiaru światła jest najtrudniejszy do opanowania zarówno przez początkujących, jak i nawet nieco bardziej zaawansowanych fotografów, jednak w zamian za trud poniesiony przy nauce, jego wykorzystywanie daje możliwości nieporównywalne z żadnym z dwóch przedstawionym wcześniej. Jego działanie opiera się na pomiarze jasności bardzo niewielkiego, bo obejmującego zaledwie kilka procent powierzchni kadru fragmentu sceny (w aparatach Canon EOS stosowane są obecnie dwa rodzaje pomiaru punktowego – analizujący jasność małego obszaru 3,5-procentowego oraz nieco większego 9- procentowego; zdarzają się też modele cyfrówek, w których rozmiar pola w pomiarze punktowym nie przekracza 1-1,5 procent powierzchni kadru). Na fotografującym spoczywa natomiast odpowiedzialność za wybór właściwego punktu będącego wzorcem dla pomiaru.

Dzięki znacznemu ograniczeniu obszaru pomiarowego, fotografujący nie musi się obawiać, że pracę światłomierza zakłócą różnego rodzaju odblaski, kontrastowe oświetlenie, czy nagłe pojawienie się w kadrze nowego źródła światła. Ten tryb pomiaru szczególnie często wykorzystywany jest też w połączeniu z wzorcami ekspozycji i balansu bieli, takimi jak np. szare karty. Warto przy okazji zauważyć, że w większości aparatów cyfrowych dysponujących punktowym pomiarem światła, obszar kadru w którym dokonany zostanie odczyt stopnia naświetlenia może być ustawiony dość dowolnie. Zazwyczaj jest on sprzężony z aktywnym punktem autofokusa, ale nie jest tak zawsze. Dlatego też przy posługiwaniu się punktowym trybem pomiaru światła szczególnie ważne jest, aby dokładnie zapoznać się z odpowiednimi rozdziałami instrukcji obsługi aparatu.

Tryb punktowy – narzędzie dla fotografów ceniących sobie precyzję na każdym kroku. Umożliwia wykonanie poprawnie naświetlonego zdjęcia w trudniejszych warunkach oświetleniowych.
(Fot. MorgueFile)

Jednym z wielu pobocznych zastosowań trybu punktowego pomiaru światła jest określenie rozpiętości tonalnej sceny, np. w celu określenia, czy wymaga ona skorzystania z technik wykonywania fotografii o poszerzonej rozpiętości tonalnej, czyli HDRI. W tym celu po przestawieniu światłomierza aparatu w tryb pomiaru punktowego należy zmierzyć ekspozycję dwukrotnie – raz dla najjaśniejszego obszaru w kadrze, a drugi raz dla najciemniejszego. Porównując ze sobą obydwa wyniki można określić, jaką rozpiętością tonalną w stopniach EV odznacza się fotografowana scena i w razie potrzeby wykorzystać wspomniane techniki. Osobom zainteresowanym tym tematem bliżej polecam zestaw filmów szkoleniowych poświęconych technikom HDRI opracowanych i wydanych przez serwis SwiatObrazu.pl, które to filmy przybliżają to zagadnienie w sposób bardzo szczegółowy.

Kilka faktów dotyczących mechanizmu pomiaru światła

Niezależnie od konkretnie zastosowanego trybu pomiaru światła w aparacie, podstawowy mechanizm leżący u podstaw działania tych systemów (za wyjątkiem być może matrycowego, który w obecnej postaci stanowi raczej skomplikowany proces analizy różnic pomiędzy określonymi obszarami zdjęcia) pozostaje niezmienny od wielu lat. Kluczem w rozwoju technik fotograficznych było spostrzeżenie dokonane przed ponad pół wiekiem, zgodnie z którym sumaryczna, uśredniona jasność większości "typowych" scen niezależnie od ich treści jest stała i odpowiada jasności gładkiej płaszczyzny pomalowanej farbą o 18-procentowym współczynniku odbicia światła (dla oka ludzkiego barwa ta może być określona mianem "średnioszarej").

Wzornik ekspozycji firmy Lastolite – klasyczna szara karta o współczynniku odbicia światła 18% w wygodnej składanej i odpornej na działanie wody postaci. (Fot. Lastolite)

Dlatego też mechanizmy pomiaru światła punktowego, centralnie ważonego oraz uśrednionego (stara odmiana pomiaru matrycowego, w którym ogólna jasność sceny była sumowana bez próby podziału ujęcia na strefy i ich analizy) zakładają, że obszar pomiaru odznacza się taką właśnie neutralną jasnością. Stosownie do tego właśnie założenia ustawiane są parametry ekspozycji przez aparat po dokonaniu pomiaru jasności fotografowanej sceny. Dlatego też dokonanie pomiaru punktowego obszaru bardzo jasnego zaowocuje silnym niedoświetleniem zdjęcia (zjawisko to można zaobserwować na wielu zdjęciach zimowych pejzaży wykonywanych przez mniej doświadczonych amatorów), natomiast bardzo ciemnego wyraźnym jego prześwietleniem.

Wszystkie mechanizmy pomiaru światła obecne w nowoczesnych lustrzankach cyfrowych i bezlusterkowcach dokonują pomiaru typu TTL (ang. Through The Lens), czyli mierzą światło rzeczywiście docierające do wnętrza aparatu przez obiektyw i padające na jego matrycę. Rozwiązanie takie sprawia, że układu pomiarowego nie powinny zmylić źródła światła padającego z boku lub z tyłu aparatu i nie mającego faktycznego wpływu na ekspozycję zdjęcia. Jest jednak pewien wyjątek od tej reguły, który dotyczy wyłącznie tradycyjnych lustrzanek cyfrowych (i analogowych również): ponieważ układ pomiaru światła lustrzanki mieści się w komorze wizjera, może się zdarzyć, że podczas wykonywania zdjęć ze statywu (kiedy fotografując nie zawsze trzymamy oko przy okularze) wpadające od tyłu promienie świetlne mogą zakłócić wyniki pomiaru. W takich sytuacjach należy więc korzystać z mechanizmu zamykającego wizjer (jeżeli takowy został w lustrzance zamontowany) bądź też z zaślepki montowanej z reguły na pasku naramiennym aparatu.

Ręczny światłomierz – niegdyś nieodzowne narzędzie każdego fotografa, obecnie w znacznym stopniu już wyparte przez układy montowane w aparatach. Powszechnie używany już raczej tylko w studiach fotograficznych. (Fot. Sekonic)

To tylko niewielki fragment jednej z lekcji e-kursu

"Poznaj swój aparat i fotografuj jak profesjonalista  edycja 2015".