Вводные заметки о вспышках и их применении в фотоохоте

При фотографировании природы во многих случаях естественного света бывает недостаточно для получения качественных снимков либо вообще, либо в некоторых частях кадра. Особенно это касается движущихся объектов.

Если при прямом солнечном освещении для съемки на пленку чувствительностью 100 ISO/ГОСТ пара выдержка/диафрагма составит, например 1/500 и 8 (или 1/2000 и 4), и этого обычно достаточно для съемки большинства объектов, то в сумерках или ночью ситуация, естественно, иная.
В густом лесу даже днем выдержка часто составляет 1/60 - 1/15 секунды, т.е. при использовании телеобъектива света недостаточно для получения резкого изображения даже неподвижного объекта.
С другой стороны, например, для получения резкого изображения маховых перьев мелкой воробьиной птицы в полете, нужна выдержка 1/4000 - 1/8000 сек. Это достижимо только при применении достаточно мощного источника искусственного освещения, по сравнению с которым действием естественного света можно будет пренебречь.
Вышеописанные ситуации назовем "вспышка как основной источник света".

В других случаях требуется дополнительный источник света для того, чтобы подсветить тени. Это так называемая "заполняющая вспышка" (fill flash).

Принципы работы вспышек

Принцип действия электронной фотовспышки заключается в следующем: электрическая энергия, накопленная конденсатором, по сигналу извне разряжается через специальную лампу.
Для того, чтобы газ, которым наполнена лампа, ионизировался, стал проводить электричество и в результате начал светиться, через него разряжается второй, т.н. поджиговый конденсатор. В простейших вспышках разряд этого второго конденсатора идет непосредственно через синхроконтакт фотокамеры, где напряжение и ток достигает значительной величины. В более современных конструкциях, пригодных для использования с электронными моделями камер, через камеру идет совсем небольшой управляющий ток, а поджиговый конденсатор разряжается через специальный полупроводниковый элемент - тиристор.
Длительность вспышки при полном разряде главного питающего конденсатора обычно 1/400 - 1/500 секунды. Многие модели электронных вспышек имеют дополнительные функции управления, позволяющие изменять длительность вспышки, а следовательно и количество света, излучаемого за один импульс, либо от автоматики камеры, либо от автоматики самой вспышки, либо непосредственно вручную при помоши шкалы доли мощности (power ratio). Неиспользованная часть энергии обычно остается в конденсаторе, что уменьшает время подзарядки для следующего кадра.
Для увеличенния дальности действия вспышек (за счет уменьшения угловой величины равномерно освещаемого простанства) применяются различные рефлекторы и насадки.

Химические вспышки

Химические фотовспышки представляют собой одноразовые устройства для сжигания некоего материала, дающего при сгорании яркий свет, например порошка магния или алюминия, или циркониевой проволоки. Химические вспышки могут оказаться незаменимы в некоторых специфических условиях (например, А.Кречмар применял их для освещения заснеженной тайги в сибирские морозы), однако обычно электронные вспышки намного удобнее, и во всех дальнейших рассуждениях речь пойдет именно об электронных вспышках.

Применение вспышек

При помоши вспышек фотограф может создать такое освещение, которое он считает наиболее подходящим для снимаемой сцены. В этом случае он не находится более в непосредственной зависимости от высоты солнца над горизонтом, его видимого перемещения с востока на запад в течение дня, и т.п. Тени от местных предметов можно заставить падать именно туда, куда нужно.
Однако, для того, чтобы воспользоваться этой свободой, нужно преодолеть ряд трудностей.

Во-первых, нужно иметь необходимое количество вспышек. В отличие от солнца, которое в состоянии осветить одновременно и сам объект съемки прямым светом, и белые облака, снег, воду и атмосферную дымку, и все прочие предметы, создающие сложное естественное освещение (включая иногда и отражатели, поставленные фотографом), отдельно взятая вспышка имеет значительно меньшую мощность. Требуемое количество вспышек может представлять проблему как в смысле цены, так и в смысле транспортировки.

Во-вторых, вспышки нужно синхронизировать с камерой, т.е. заставить их срабатывать одновременно в тот самый момент, когда затвор камеры полностью открыт. Это достигается либо системой кабелей с разветвителями (фирменные дороги, но простейший вариант можно сделать и самому, недостатки - вес и опутывание местности проводами), либо датчиками (slave - "слэйв"), заставляющими все вспышки срабатывать в ответ на импульс одной их них (недостаток - требуют прямой видимости), либо специальными беспроводными системами управления.

В-третьих, вспышки необходимо расположить неким образом, отражающим замысел фотографа.
Не пытаясь описать многие возможные схемы освещения, рассмотрим простейшую имитацию естественного дневного освещения при помощи вспышек.

Если осветить объект одной вспышкой, расположенной достаточно далеко от него для того, чтобы размерами самой вспышки можно было пренебречь, получается предельно жесткое освещение - имитация солнечного освещения в открытом космосе. Если вспышка расположена рядом с камерой (например, на стандартном разъеме), освещение будет плоское, подобное тому, как освещена луна в ночь после полнолуния: светотень отсутствует, объемные формы объекта никак не подчеркнуты - по виду луны нельзя сказать, выпуклая она или плоская. Вдоль края объекта идет небольшая полоска черной тени, которая на черном фоне космоса или глубины ночи обычно незаметна, но на светлом фоне выдает источник света с головой.
По мере удаления источника света от камеры ширина тени растет, на некоторых участках объекта скользящий свет может прорисовывать фактуру его поверхности, однако объемная форма объекта не прорисовывается , т.к. жесткие тени разрушают его очертания (ср. пример с луной).

Добавление большего количества источников света позволяет осветить и теневую сторону объекта, имитируя свет источников отраженного света, т.е неба, облаков, снега, воды, обычно присутствующих при съемке земных объектов. Свет, имитирующий отраженный свет (заполняющий свет), должен быть менее ярким, чем свет, имитируюший свет солнца. Соотношение освещенности, создаваемой тем и другим светом, т.е. контрастность освещения, будет определять соотношение освещенности в светах и тенях. Для имитации естественного освещения средней контрастности, позволяющего передать объемность и фактуру предмета, но не вызываюшего трудностей с экспозицией слишком плотными тенями, соотношение рисующего света (имитация прямого солнечного света) и заполняющего света можно принять от 2:1 до 4:1. Как расположить вспышки, чтобы получить такой свет?
Для простейщей схемы возьмем две вспышки. Основная вспышка, имитирующая солнце, должна располагаться выше камеры (если мы не хотим создать эффект восходящего или заходящего солнца). Источник заполняющего света располагаем ближе к прямой, соединяющей камеру с объектом съемки, с противоположной стороны. Например, если основной свет справа сверху, заполняющий свет немножко слева и немножко снизу. Как достичь правильного соотношения освещенности? Для этого можно маневрировать двумя величинами: мощностью вспышки и расстоянием от нее до объекта. Освещенность от вспышки меняется обратно пропорционально квадрату расстояния между вспышкой и объектом. Расстояние между камерой и объектом значения не имеет. Таким образом, если мы ставим основной и заполняющий свет на одинаковом расстоянии от объекта, вспышки должны иметь разную мощность (например, ведущее число вспышек 45 и 32 будет соответствовать разнице мощности и освещенности в 2 раза), либо возможность управления мощностью вспышки при помощи переключателя доли мощности (power ratio) на вспышке, или из камеры (встречается у новейших профессиональных моделей). Если вспышки одинаковые и ручное управление мощностью не предусмотрено, следует расположить их на разном расстоянии от объекта: основной (рисующий) свет ближе, заполняющий дальше в 1,5-2 раза. Реальное расстояние определяется исходя из расчета экспозиции.

Заполняющая вспышка

Иногда бывает нужен дополнительный источник света для того, чтобы снизить слишком высокий контраст, подсветить слишком глубокие тени в кадре, осветить теневую сторону объекта при съемке "против солнца", создать "зайчик" на глазу объекта, и т.п.
В этом случае действие вспышки должно быть несколько слабее, чем действие естественного освещения, в противном случае вместо подсветки получится просто легко узнаваемый свет неудачно расположенной вспышки.

Экспозиция при съемке со вспышкой

Следует различать две стороны вопроса об экспозиции при съемке со вспышкой: диапазон применимых выдержек с точки зрения конструкции затвора и собственно экспозицию.

Диапазон применимых выдержек

По конструкции затворы разделяются на центральные и шторные. Центральный затвор обычно встроен в объектив и открывает зрачок объектива для всего кадра одновременно, поэтому для съемки со вспышкой применимы любые выдержки. Центральные затворы, однако, на зеркальных камерах, пригодных для фотоохоты, встречаются редко - в основном на среднеформатных полустудийных камерах Mamiya, Bronica и т.п. Из советских моделей - Зенит-4, Зенит-5, Зенит-6 , но для них нет соответствующих телеобъективов.
Шторный затвор открывается в виде щели, которая бежит вдоль или поперек кадра и экспонирует его постепенно. Чем длиннее выдержка, тем шире щель. При определенной выдержке ширина щели становится равна ширине кадра, и это и будет минимальная применимая выдержка, указанная в инструкции к камере. Для обычных Зенитов (С, 3М, В, Е, ЕМ, ЕТ, ТТЛ, 12 и т.п.) - 1/30сек., для Зенита-16 - 1/125. Некоторые камеры (Praktica, Pentacon Six) имеют специальную выдержку для вспышки, обозначенную значком молнии.
Некоторые типы электронных вспышек могут работать не только как импульсные источники, но и имитировать долгогорящие химические вспышки, что позволяет (при достаточной мощности) использовать более короткие выдержки. Для работы со вспышкой в таком режиме камера должна иметь специальный режим синхронизации FP. В этом режиме вспышка горит дольше, но с меньшей мощностью, поэтому для съемки удаленных объектов этот режим не имеет большого значения.

Если вы хотите использовать естественный свет наряду со вспышкой, можно использовать и более длинные выдержки. Это создает две проблемы.
1) Паразитное изображение. Если снимать движущуюся в тени птицу на фоне освещенной солнцем листвы, можно получить красивый зеленый фон, но на нем помимо резкого изображения птицы, сформированного светом вспышки за, например 1/4000 секунды, будет видна и нерезкая темная тень птицы, образующаяся за счет того, что в течение 1/60 секунды выдержки птица успела закрыть собой фон в разных местах, а не только там, где ее застала вспышка.
2) Определение правильной экспозиции для двух видов света.

Методы определения экспозиции

Существует несколько методов, которые мы расмотрим в порядке нарастания автоматизации (и хронологии появления). Этот порядок не означает, что более новые методы являются обязательно более совершенными.
Во всех случаях следует иметь в виду, что правило взаимозаместимости, т.е. соответствия пар выдержек и диафрагм, известное для съемки при естественном или постоянном искусственном свете, не работает для импульсного источника, для которого имеет значение только диафрагма.

1. Методы определения экспозиции: Ведущее число
Каждая вспышка в зависимости от мощности и конструкции лампы и рефлектора имеет некую более или менее постоянную характеристику, соответствующую произведению знаменателя диафрагмы на расстояние от вспышки до объекта при стандартной чувствительности пленки 100 ед. Это число (обычно в интервале от 10 до 60) нужно разделить на расстояние (если оно известно, например расстояние между деревом, на котором укреплена вспышка, и звериной тропой), чтобы получить диафрагму, или разделить на диафрагму (например, известную из расчета экспозиции для фона, освещенного естественным светом), чтобы получить расстояние. Например, если вспышка имеет ведущее число 32, это означает, что с расстояния 8 метров она создаст нормальную освещенность для съемки с диафрагмой 4, а с расстояния 2 метра - с диафрагмой 16.
Для вспышек, предназначенных в основном для съемки в помещении, изготовители часто закладывают в ведущее число отражательные способности стен и потолка, поэтому для съемки под открытым небом вспышку следует протестировать и при необходимости производить расчеты исходя из несколько меньшего ведущего числа, например 24 вместо 30.
После того, как истинное ведущее число известно, расчеты с его применением весьма точны, хотя и требуют при необходимости поправок на светопропускание объектива (например при съемке 15-линзовым зумом с 7-линзовым конвертером ведущее число следует считать несколько меньшим, чем при съемке простым просветленным объективом из 5 линз), на светофильтры, на рассеивающие и концентрирующие насадки для вспышки, на выдвижение объектива при макросъемке - в общем на все факторы, связанные с изменением характеристик вспышки и оптической системы объектив-камера. Напротив, этот метод, в отличие от более автоматизированных методов, не подвержен ошибкам, связанным с размерами и окраской объекта съемки. Только при съемке белых и черных объектов может понадобиться коррекция экспозиции для проработки деталей.
Вышеприведенный расчет предназначен для одной вспышки.
При применении двух вспышек, дающих одинаковую освещенность, диафрагму следует закрыть на 1 деление по сравнению со значением, рассчитанным для каждой из них в отдельности. Влиянием дополнительной вспышки, создающей освещенность в 4 раза меньшую, чем основная, можно пренебречь.
Метод удобен тогда, когда расстояние между вспышкой и объектом заранее известно, и неудобен в иных случаях.

2. Методы определения экспозиции: Флашметр
Это отдельный прибор, определяющий с большой точностью освещенность объекта, создаваемую системой вспышек или каждой отдельной вспышкой. Может использоваться как для установки правильного соотношения рисующего и заполняющего света, так и для собственно определения экспозиции. Часто совмещен с экспонометром для естественного света.
При подготовке съемки можно (и обычно это правильнее) замерять освещенность не самого объекта (если он еще не появился в поле зрения, то это единственный вариант), а подходящего объекта средней отражающей способности (светло-серая кора дерева, зеленая трава, фирменная серая картоночка).
Как и предыдущий, этот метод удобен тогда, когда расстояние между вспышкой и объектом постоянно и заранее известно, и неудобен в иных случаях.
Он учитывает автоматически все факторы, изменяющие реальную освещенность от вспышки/вспышек (число работающих вспышек, наличие отражающих поверхностей, насадки, фильтры), но не изменяющиеся характеристики объектива (изменение светосилы при зуммировании, светопропускание, выдвижение, фильтры).

3. Методы определения экспозиции: TTL-flash
В японских и немецких камерах присутствует с начала-середины 80-х годов (Nikon F3, Pentax LX, Canon T70). В камерах Canon A-1, AE-1P, AV-1 отсутствует. При этом методе специальные датчики внутри камеры определяют реальное количество света вспышки, отраженное объектом и попавшее через объектив при установленном значении диафрагмы на пленку. Когда это количество света становится по представлениям автоматики камеры достаточным, подается сигнал вспышке, и она гаснет.
Это обычно не та же самая автоматика, которая определяет выдержку для естественного света, по ряду причин, в частности:
- во время срабатывания вспышки зеркало убрано и обычные датчики, находяшиеся в пентапризме над зеркалом, недоступны.
- для отсечки импульса вспышки в реальном времени (1/20000 сек.) нужно гораздо большее быстродействие.
В связи со вторым фактором эта автоматика и намного примитивнее. Даже в самых современных камерах она не оперирует таким количеством зон замера, как автоматика для дневного света, а ограничивается 3-6 зонами, и не может производить сложных расчетов и сравнений с многочисленными шаблонами.
Отсюда основной недостаток этого метода - небольшой объект на удаленном (и, следовательно, черном) фоне часто бывает освещен слишком сильно, теряется насыщенность цветов и детали в светах. При попадании в кадр посторонней близко расположенной (и, соответственно, ярко освещенной) детали, напротив, возможна недодержка основного объекта.
В различных камерах применены различные ухищрения для того, чтобы избежать таких ошибок, например учет информации о дистанции в камерах Nikon при применении объективов с функцией D, увязка ведущей зоны замера с выбранной точкой фокусировки (Canon EOS50E) и т.д., однако гарантии от ошибок нет.
Метод удобен, когда местоположение объекта в момент съемки заранее не известно, но он достаточно велик.
Возможен только при применении специально предназначенных (dedicated) вспышек.

Имеется несколько модификаций этого метода, в частности у камер и вспышек Canon: A-TTL
Пытается автоматически устанавливать оптимальную диафрагму, оценивая результат предвспышки, излучаемой вспышкой по команде камеры, далее по схеме TTL. Для фотоохоты малополезно, диафрагму лучше установить вручную исходя их желаемой глубины резкости и длительности импульса вспышки.

4. Методы определения экспозиции: E-TTL
Камера использует предвспышку для того, чтобы автоматически рассчитать экспозицию при помощи тех же датчиков и микропроцессора, которые используются для измерения естественного освещения при обычной съемке.
Замер, таким образом, происходит не в реальном времени, а за долю секунды до собственно съемки, перед поднятием зеркала, что снижает требования к быстродействию системы и позволяет использовать сложные расчеты. В наиболее продвинутых версиях используется также информация о дистанции фокусировки объектива и о выбранной зоне фокусировки.
Особенно полезен в том случае, если естественный свет используется как основной, а вспышка - для подсветки теней, и в том случае, когда местоположение объекта заранее не известно. Работает только с самыми современными моделями вспышек.

Обновлено: декабрь 2005

Клуб фотоохотников: Новости | Снимки | Полезное | Истории | Ссылки | English version