Bevezető

Az első részben szó esett a tükörreflexes gépek alapvető felépítéséről, objektívekről és érzékelőkről. Nézzük, miről is lesz szó ebben a fejezetben (a cikk első részéhez képest vannak változások, több témát érintünk). Előre szólunk, hogy ez már mélyebb víz, ne érjen senkit meglepetésként. Megpróbálunk azért mindent a lehető legegyszerűbben elmagyarázni, úgy, hogy mindenki megértse.

III. Digitális kompakt fényképezőgépek

• Rövid összefoglaló az eltérésekről a DSLR-hez képest

IV. Fototechnikai alapfogalmak

• Rekesz (blende)
• zár, redőnyzár, záridő, vakuszinkron-idő
• autófókusz működése
• tükörfelcsapás (MLU)
• képstabilizátor működése
• mélységélesség (DoF)
• érzékenység, ISO értékek
• fénymérés, fénymérési módok, hisztogram, expozíció-korrekció
• fehéregyensúly, színhőmérséklet

Digitális kompakt fényképezőgépek: különbségek a tüköraknásokhoz képest

Szó esett már arról, hogyan épülnek fel és működnek a dSLR gépek. Kicsit kalandozzunk el a kompaktok irányába is, hiszen a ma eladott gépek döntő többsége ebbe a kategóriába esik.
Mi a legfőbb különbség a kompakt gépek és a dSLR-ek közt? Első ránézésre a méret rögtön szembetűnő lehet, de a fő eltéréseket nem itt kell keresni, hanem a működési elvben.

A tüköraknásnál már láttuk, hogy az objektíven bejövő fény egy tükörre esik, ami a keresőbe vetíti a képet, illetve továbbítja az AF egység fele. Az exponáláskor a tükör felcsapódik, majd egy mechanikus zár kinyílik, és az érzékelőre fény kerül.
A kompaktoknál ez a folyamat máshogy megy végbe. A mai kompakt gépeknél nincs sem tükör, sem különálló AF egység, de legtöbb esetben különálló mechanikus zár sem, hanem mindent az érzékelő végez.

A kompaktokban az objektívben levő rekesz, oldja meg a feladatot (központi zár: ez esetben nem függőlegesen lefutó lamellákról van szó, hanem a rekesz teljes becsukásáról. Előnye, hogy bármilyen záridővel lehet trükközés nélkül vakuzni), valamint "elektronikus zár" segíti a működést (egyes gépekben találkozhatunk redőnyzárral is, de ez igen ritka). Ennek vannak előnyei és hátrányai is. Előnyök többek közt (a teljesség igénye nélkül):

• kevesebb mechanikus elemet tartalmaz a fényképezőgép, így kisebb a meghibásodások esélye,
• bizonyos esetekben az előnyösebb fizikai méret,
• pontosabb (de lassabb) AF.

A hátrányok közé sorolhatjuk:

• a valós optikai élőkép hiányát (néhány típusnál még van átnézeti kereső, de a kettő nem azonos: a TTL keresőknél nincs parallaxis hiba – az a hiba, hogy a kereső és a rögzített kép eltér egymástól, különösen közelre történő fotózásnál –, az átnézeti keresőknél előfordul),
• a kisebb szenzorok okozta kisebb dinamikát és zajosabb képeket (különösen magas érzékenységen),
• és szintén a kisebb méretű szenzorok miatt a háttérelmosás nehézkes vagy nem is lehetséges.

Blende, rekesz

A fényrekesz (angolul diaphragm) egy nem átlátszó anyagból készült szerkezet, melynek feladata, hogy az érzékelőre eső fény mennyiségét szabályozza. Általában több lamellából épül fel, a lamellák száma és formája meghatározó a csúcsfények leképzésénél, és a háttérelmosásnál.

(forrás: www.wikipedia.com)

Átmérője meghatározza a belépőpupilla méretét, azaz az objektív aktuális fényerejét. Az objektív fényereje és a rekeszérték rokon fogalmak, de amíg az első az objektív felépítéséből adódik, a második az aktuális belépőpupilla átmérőjéből fakad. Jelölése f/(érték)-el történik. Pl. ha 1:4 fényerejű az objektív, akkor gyakran f/4-el jelölik, s így a legnagyobb rekeszérték is f4.

A rekeszsor értékei mértani sort alkotnak, minden egyes lépés kétszeres keresztmetszetet jelent. Mivel az átmérő és a terület közt négyzetes az összefüggés, így a rekeszérték sorozatának hányadosa kettő négyzetgyöke, azaz 1.41. Ez adja a teljes rekeszsor alapját, amely így néz ki:

1; 1.4; 2; 2.8; 4; 5.6; 8; 11; 16; 22; 32; 45

Ennél tovább nem érdemes folytatni a sort, kisfilmnél ezek az értékek a szokványosak. Két ilyen érték közti lépést 1 blendének, vagy 1 „stop”-nak is szokás nevezni. A rekeszértéket a modern objektíveknél nem folyamatosan (a korai objektívek rekesze folyamatosan volt állítható), hanem megadott értéksor alapján lehet változtatni. Észre kell azonban vennünk, hogy a fenti 1 blendés lépéseknél finomabb lépést is engednek a gépek, melyek lépésköze 1/2 vagy 1/3 lehet. Ez esetben a hányados 2^1/3 ill. 2^1/6.

Ez a sor természetesen kerekített értékekből áll, a könnyebb megjegyezhetőség végett. Szeretnénk egy tévhitet eloszlatni: a beállított rekeszértéktől nem függ az AF pontossága, mivel az AF művelet alatt a rekesz folyamatosan nyitva van. Ha rekeszeléssel változik az élesség, akkor az egyéb problémára utal: vagy az objektív egyik képalkotási hibája, a szférikus aberráció okozza, vagy pedig a rekeszeléssel együtt növekvő mélységélesség elfedi a hibát (erről kicsit később). Gyakran hallhatjuk azt, hogy egy objektív "teljesen nyitva van” vagy le van rekeszelve: ezek a rekesz aktuális állapotára utalnak.

Az objektív lerekeszelése javíthatja a képminőséget (a képszél hibáinak hatása csökken), viszont egy bizonyos pont felett a túl szűk rekesz diffrakciós (fényelhajlási) hibát okoz, ami az élesség erőteljes csökkenését hozza magával. A diffrakciós limit azonban nem csak a rekeszértéktől függ, hanem az érzékelő méret/felbontás viszonyától is, ez azonban túlmutat jelen cikkünk keretein. Irányadónak elmondható, hogy diffrakció felléphet APS-C-n 10 megapixeles érzékelőnél kb. f10-től (a felbontás növelésével a diffrakciós limit egyre lentebb tolódik, tehát 15 megapixelnél már f8 körülire esik). Későbbiekben lesz erre példa, hogy hogyan is tudunk számolni a rekeszértékekkel.

Most essen pár szó a háttérelmosásról (bokeh, műszó, Mike Johnston a Photo Techniques szerkesztője alkotta kb. 1996-ban meg a japán „bo-ke” hangzású szóból, melynek jelentése elmosódott, homályos). Akkor jó minőségű a bokeh, ha az életlen területen (OoF: Out of Focus) a csúcsfények szabályos kör alakúak és nem lágy kontúrral rendelkeznek.
Mivel a szóródási kör (erről később még bővebben lesz szó) felveszi a belépő pupilla, azaz a rekesz alakját, így alapvetően befolyásolja a bokeh-t. Emiatt a drágább objektívekben sok rekeszlamellát alkalmaznak, olyan kialakítással, hogy a lehető legjobban megközelítsék a kör alakot.
Ha kevés lamellából áll a rekesz, akkor sokszögesednek a csúcsfények, és nem lesz szép a háttérelmosás. Szintén hátrányos, ha magas az objektív színhibája (laterális kromatikus aberráció), ami zavarossá teszi az elmosott területen levő csúcsfények szélét. Íme egy példa a bokeh-re (Canon 85/1.2L II portré objektív):

Feladat 1: készítsünk pár képet, majd nézzük meg milyen a háttérelmosásuk.
Feladat 2: készítsünk egy képet azonos témáról f4-es rekeszen, majd legkisebb rekeszen (általában f22 vagy f32). Nézzük meg, milyen mértékben életlenedett a képünk a diffrakció hatására (a mélységélesség nőni fog, de erről még lesz szó a későbbiekben).
Használjunk jól textúrált céltárgyat, pl. kérjük meg a párunkat, hogy álljon modellt; vizsgáljuk meg a haját, hogyan változott az élesség, vagy használjunk sűrű szövésű textilt témának.

Zár, redőnyzár, záridő, vakuszinkron I.

Volt már szó korábban különböző zárakról, nézzük meg közelebbről miről is van szó. Íme egy redőnyzár:

Jól láthatóak a függőleges irányban lefutó lamellák. A mai modern zárak szinte csak ilyen megoldással készülnek.

Hogyan is néz ez ki működés közben? Lássuk a következő ábrát (bár itt vízszintes lefutás látható, melyet régebben használtak, a lényeg azonos):

A piros szín jelöli az első, a zöld a második lamellát (ahogy a rekeszben, itt is lamella a neve a fényt kitakaró eszköznek).
Az exponálás kezdetekor az első lamella, amely eddig az érzékelő előtt volt (fig.1), elmozdul, fényt enged az érzékelőre (fig. 2.). Az exponálás végén a második lamella elzárja a fényt az érzékelőtől (fig. 3.). A két lamella lefutása közti idő a záridő. A művelet végén a két lamella alaphelyzetbe áll, és a folyamat kezdődhet elölről.

Ez a megoldás remekül működik, amíg nem túl gyors záridőt szeretnénk megoldani, kb. 1/500s-ig. Ha gyorsabb záridőre van szükségünk, trükköt kell alkalmazni, mely a következő ábrán látható:

Alaphelyzetben a szenzort takarja az első lamella (fig. 1). Az exponálás kezdetekor ez elmozdul, de adott idő után rögtön követi a második lamella is (fig 2. és 3). Az exponálás végén (fig 4.) a második lamella teljesen eltakarja az érzékelőt, majd a két lamella együtt visszafut, alaphelyzetbe állnak. A mai zárak legrövidebb zárideje általában 1/4000 - 1/8000 másodperc, de léteznek ezektől gyorsabbak is.

A redőnyzár működéséből adódik, hogy a gyorsan mozgó témáról torzképet ad. Ez abból következik, hogy az érzékelő felületét nem egy időpontban éri a fény. A redőnyre merőleges irányban mozgóknál megdönti a képet, a megegyező irányúakat összenyomja.

(forrás: www.wikipedia.com)

Zár, redőnyzár, záridő, vakuszinkron II.

A fényképezőgépek megbízhatóságának egyik kulcseleme a zár élettartama, azaz, hogy hány képet készíthetünk, mielőtt a zár tönkremegy. A gyártók soha nem adnak meg garantált értéket, csak egy tervezett, és valószínűsíthető számot (ami vagy összejön, vagy nem, de garanciaidőn túl nem szavatossági ok). A ma kapható gépeknél ez az érték 50 000 (belépő szintű gépek) és 300 000 (csúcsgépek) közé esik.

Ha már záridőről van szó, meg kell említenünk az úgynevezett vakuszinkron időt is. Jelölése X szokott lenni, angolul X-Sync a neve (Azért X-Sync, mert a vakukat általában Xenon gázzal töltik, ebből alakult ki az elnevezés). Ez az a legrövidebb záridő, aminél a szenzor egyáltalán nincs takarásban, ahogy az első ábra mutatja. A modern gépeknél ennek az értéke 1/200 – 1/250 mp körül szokott lenni.
A vakuk nagyon rövid idejű villanást produkálnak (teljes teljesítményen akár 1/800 sec. alatt elvillannak), ezért könnyen belátható, hogy ha az érzékelő egy része takarásban van, nem fog fényt kapni.

Természetesen lehetséges a vakuzás rövidebb záridők esetén is, ebben az esetben a vaku stroboszkópszerűen működik, így biztosítva, hogy a zár lefutása alatt folyamatosan érje fény az érzékelőt. Az üzemmód neve FP-Sync (Flat Peak Sync) vagy HSS (High Speed Synchronization). Ennek a megoldásnak a hátránya, hogy a vaku teljesítménye erőteljesen lecsökken, valamint csak rendszervakukkal valósítható meg ez a működési mód (általában beépített vakuknál nem is áll rendelkezésre ez az üzemmód).

Az expozíciós időt folyamatos megvilágítás esetén a záridő határozza meg, illetve vaku használatakor a vaku kisülési ideje (ha az egyéb fényforrások elhanyagolhatóak).

Míg a rekesznél a dupla megvilágításhoz 1.41x nagyobb rekeszértékre volt szükség, a záridőnél dupla megvilágításhoz (1 stop eltéréshez) kétszeres záridő kell. Tehát 1/200 mp záridő pont dupla megvilágítást ad 1/400 másodperchez képest.

A záridő hatása a képre: rövid záridővel le tudjuk "fagyasztani" a mozgást, míg hosszú záridővel el tudjuk mosni azt. Ezen információk tudatában, íme két egyszerű feladat, melyeknek a megoldásai a cikk végén lesznek megtalálhatóak:

Ha f5.6-os rekesznél 1/60 másodperces záridőre van szükségünk, mekkora rekeszt kell beállítani ahhoz, hogy a záridő 1/240 mp-re csökkenjen?
Mekkora lesz a záridőnk, ha f8-as rekesznél 1/125 mp-es záridőt ad a fénymérőnk, és mi f2.8-ra változtatjuk a rekeszt?

Az autófókusz működése I.

A közelpont leírásánál kiderült, hogy az objektívek nem képesek egy bizonyos távolságnál közelebbre fókuszálni. Valójában a fókuszálási távolság a közelpont és a végtelen közt történik meg, a mai gépeknél legtöbb esetben az autófókusznak nevezett funkció segítségével.
Arról már volt szó, hogy a keresőben hogyan jelenik meg a kép a 45°-os tükör és a pentaprizma /-tükör segítségével. Látjuk a támát, de valószínűleg életlen a képünk, ezt korrigálni kell. Két lehetőségünk van: vagy az objektív fókuszát kézzel állítjuk a mattüvegen látottak alapján, vagy a fényképezőgépre bízzuk ezt.

Ha utóbbi módszert választjuk, akkor a következő folyamat játszódik le a gépben: a fényképezőgép fő tükre valójában egy féligáteresztő tükör (azaz nem a beeső teljes fényt vetíti a keresőbe, hanem csak egy részét, a maradékot változatlanul átengedi, általában 60 - 40% arányban), mely alatt egy másik kis tükör helyezkedik el. Ez a kis segédtükör vetíti a fényt a gép autófókusz érzékelőjére.

Itt egy ábra, hogy egyszerűbb legyen elképzelni a műveletet:

Az 1-es jelöli a főtükröt, amiről korábban már volt szó, a 2-es a segédtükör, jól látható, ahogy a főtükörről ráeső képet lefele vetíti, és a 3-as maga az autófókusz egység.

A fenti kép az ún. fázisérzékelésen alapuló AF egységet mutatja be. Az újabb gépeknél megjelent egy másik működési elvű AF rendszer, amely a kontrasztérzékelésen alapul.
Utóbbi módszer megegyezik a kompakt gépekben megismerttel, de erről később még lesz szó. Térjünk vissza a fázisérzékelésre, illetve előnyeire, hátrányaira.

(forrás: www.canon.com)

Hogyan is működik? Amint az első ábrán látható, a segédtükörről a fény egy speciális egységbe vetül, ahol egy prizma (az élességi sík helyén) kétfelé bontja, majd kétsornyi érzékelőre, (pixelsorra, vonalszenzorra) vetíti (második ábra). A kép akkor éles, ha a két érzékelőn azonos fázisba kerül a kép (a;): itt van az érzékelőn megjelenő jel maximuma. Az AF rendszer képes a félrefókuszálás mértékéből megállapítani (közelebb-távolabb áll az objektív, mint a b; esetben, illetve közelebb, ahogy a c; eset jelzi), mennyit kell mozdítania a fókuszáló lencsetagon, hogy éles képet kapjunk.

Mik az előnyei ennek a megoldásnak?

• Sebesség: a fókuszálási sebesség nem függ a fő szenzor sebességétől, teljesen különálló rendszerről van szó.
• Kevés fényben is megbízható (működési tartományon belül), bár a sebessége ebben az esetben csökkenhet.
• Az AF folyamat közben a keresőben megszakítás vagy késleltetés nélkül látjuk a képet, valamint tudjuk ellenőrizni a folyamat sikerességét is.

Hátrányai:

• Nem azonos a képérzékelővel, ezért könnyen hibás lehet a fókuszbeállítás (az AF szenzoron ugyan éles a kép, de a főszenzoron már nem). Erre megoldást jelent új gépeknél az AF Micro Adjustment funkció, amivel finomhangolni lehet az AF rendszert (valamint bizonyos határokig a gyártási tűréshatárokból adódó pontatlanságokat is lehet ellensúlyozni ezzel).
• Rosszul viseli az ismétlődő mintákat. Pl. egy felhőkarcoló ablakai könnyen zavarba hozhatják, mert a rendszer nem fogja tudni eldönteni, hova állítson fókuszt (az újabb algoritmusok egyre fejlettebbek ezen a téren).
• Az élességállítás erősen függ az alkalmazott objektív fényerejétől. Az általánosan használt AF szenzorok f5.6 felett megtagadják a működést, ezért egyes objektívek, pl. a Sigma 50-500/4-6.3 tele végén f5.6-ot "hazudik” a váz fele, hogy ne tiltson le az AF érzékelő. F2.8-as - vagy fényerősebb – objektíveknél kapcsolják be a keresztérzékelőket ill. itt váltanak nagyobb érzékenységű üzemmódba (ebben az üzemmódban pontosabb az élességállítás). A felső kategóriás gépeknél f8-nál van a limit (pl. Canon 1-es szériája).
• Az élességállítás a sebesség miatt általában nyílt hurkos, azaz a rendszer nem ellenőrzi, hogy tényleg pontos lett-e a beállítás. Egyedül az objektív hajt végre az AF folyamat végén egy önellenőrzést, hogy az adott pontra állt-e be.
• Rögzített helyen vannak az AF pontok, nem helyezhetők át a képmező tetszőleges helyére, valamint legtöbb esetben nem minden érzékelőpont "keresztérzékelős”.

Az autófókusz működése II.

Többször szót ejtettünk az ún. keresztérzékelős AF pontokról. Alaphelyzetben egy AF pont csak függőlegesen vagy vízszintesen érzékeny. Ez gondot okozhat egyes esetekben (az AF csak „vadászik”, akkor is, ha kontrasztos, nem ismétlődő téma van előtte), ezért a gyártók bizonyos AF pontokat felruháztak mindkét irányú pixelsorral, így egyszerre érzékeny az adott pont a függőleges és vízszintes felületekre.
Általában a középső AF pont rendelkezik ezzel a tulajdonsággal (persze nem kizárólag, pl. a Nikon D300/D700/D3/D3x-ben alkalmazott CAM3500 modul középső 3 sora keresztérzékelős, összesen 15 AF pont az 51-ből, illetve a Canon 40/50D mind a 9 AF pontja ilyen, de olcsóbb – illetve régebbi – gépeknél, mint pl. a Nikon D60/D80, Canon 20D/350/400/450D csak a középső AF pont keresztérzékelős). Az alábbi ábra a Canon 40D AF rendszerét mutatja be, illetve azt, hogy hogyan jelenik meg a keresőben:

(forrás: www.canon.com)

Megígértük, hogy ejtünk szót a kontrasztérzékelésen alapuló AF-ről is. Ez a fókuszálási mód általános a kompakt gépek körében. Ebben az AF módban nincs szükség kiegészítő hardverre, így legtöbb esetben közvetlenül a fő képérzékelőn történik az élességállítás. Mint a neve is jelzi, az AF algoritmus a képen kontrasztkülönbséget fog keresni a kijelölt AF mező alatt, mégpedig úgy, hogy folyamatosan állítja közben az objektív fókuszmotorját. Az AF folyamatnak akkor van vége, ha a legnagyobb kontrasztkülönbséget sikerült megtalálni: ez esetben éles a kép.

Előnyei a módszernek:

• A lehető legpontosabb eredményt adja,
• az AF pont elvileg bárhova állítható a képmezőn (csak a programozáson múlik),
• az algoritmus tanítható bizonyos minták keresésére: az arcfelismerés is ezen alapszik.

Hátrányai:

• Lassú a fázisérzékeléses AF-hez képest,
• a keresőkép az AF idejére "megfagyhat”,
• a szenzor folyamatosan működik, ez rossz hatással van a képzajra.

Az autófókuszok működését három fő tényező limitálhatja:

• A rendelkezésre álló fény,
• a tárgy kontrasztja,
• fényképezőgép és/vagy a tárgy mozgása.

Ahogy az életben lenni szokott, ezek a limitáló tényezők sok esetben egyszerre jelentkeznek. Ha kevés a fény, nagy valószínűséggel a fényképezendő tárgy sem lesz az AF rendszer számára elég kontrasztos. Érdemes mindig úgy megválasztani az alkalmazandó fókuszpontot, hogy a lehető legkontrasztosabb témát mutassuk meg neki, ekkor van legnagyobb esélyünk a pontos fókusz elérésére.
Kevés fénynél általában lehetőségünk van AF segédfényt használni. Ez megvalósítástól függően másfél-tíz méterig hatásos. A működésének a lényege, hogy kellően kontrasztos mintát vetít a célpontra, amire így az AF rendszer már képes ráállni.

Tükörfelcsapás (MLU), a képstabilizátor működése

A tükörfelcsapás (MLU: Mirror Lock-Up) használata állványról történő fotózásnál hasznos. Hosszú záridős felvételeknél (vagy teleobjektív használatakor) mindenki találkozhatott már azzal a jelenséggel, hogy bár állványon volt a fényképező, de mégis bemozdult a kép.
Ennek az oka az, hogy exponáláskor – ahogy már korábban bemutattuk – a tükör felcsapódik a zár és a szenzor elől. Ezt a mechanikai hatást ugyan kis rezonanciának érezzük, amikor a kezünkben van a gép, ám az ezzel járó apró bemozdulás mégis képes tönkretenni a képünket.

Megoldást jelent a problémára a tükörfelcsapás funkció a tükörreflexes gépekben. A funkció aktiválásakor a kép elkészítése előtt lehetőségünk van a tükröt külön felcsapni, majd később, pár másodperc múlva exponálni. Ebben az esetben érdemes távkioldót vagy a beépített időzítőt (önkioldót) használni. Az így nyert pár másodperc elég arra, hogy a tükör felcsapódása okozta rezgések megszűnjenek, és a képünk éles maradjon.

A képstabilizátor működése

A mai gépek lassan elengedhetetlen kelléke a képstabilizátor (IS: Image Stabilizer). Az első nem mechanikus giroszkópos képstabilizátort a Panasonic (Matsushita) alkotta meg videokamerái számára (1981), de a fényképezőgépeknél jóval később jelent meg: a Canon volt az első, aki használta (a 75 - 300 IS objektívben, 1995-ben). Mindkét cég az objektív egy lencsetagját mozgatta a stabilizáláshoz.
Jóval később a Konica Minolta fejlesztette ki a szenzormozgatáson alapuló képstabilizálást (A1, 2004). Ezek a módszerek mind mechanikusak, nem rontják a képminőséget. Mindkét esetben egy függőleges és egy vízszintes elmozdulás- ill. elfordulás érzékelő adatai alapján határozzák meg, mekkora korrekcióra van szükség a lencsetagon vagy a szenzoron.

Vannak elektronikus stabilizátorok is, melyek fogalma fényképezőgépeknél főleg az ISO érték növelésében (és így a záridő rövidítése) szokott kimerülni, de ez a fajta megoldás a képminőség romlásával jár.

A gyártók különböző néven jelölik a stabilizátor megoldásaikat: Canon: IS (Image Stabilizer), Panasonic: MegaOIS (Mega Optical Image Stabilizer), Konica Minolta: Anti-Shake, Sony: Super Steady Shot, Nikon: VR (Vibration Reduction), Tamron: VC (Vibration Control), Sigma: OS (Optical Stabilizer), Pentax: SR (Shake Reduction).

Miért is van rá szükség? A "reciprok-szabály” értelmében a leghosszabb záridő, ami még bemozdulásoktól mentesen, napfényes környezetben megtartható, az a használt objektív gyújtótávolságának reciprok értéke másodpercben (de minimum 1/30 mp, kb. ez az érték az emberi test saját mozgása).
Tehát egy 300 mm-es telét 1/300 másodperces záridővel tudunk bemozdulásmentesen megtartani. Persze, a reciprok-szabály csak irányadó (attól, hogy egy adott objektívet milyen záridővel tudunk kitartani rengeteg mindentől függ: pl. érzelmi és fizikai állapotunk, a gép-objektív súlyelosztása stb.), ráadásul 35 mm-es filmre határozták meg (és nem olyan felbontás mellett, amit ma használunk), APS-C-n, illetve a többi kisebb méretű szenzoron az ekvivalens értékkel kell számolni.
A képstabilizátorok alkalmazásával akár 3-4 FÉ értékkel hosszabb záridő is kitartható, azaz esetünkben, a 300 mm-es példával élve, 1/300 mp helyett 1/20-1/40 mp körül is éles képet kaphatunk.

A képstabilizátor működése II.

Nem szabad azonban elfelejtenünk, hogy a képstabilizátor csak a fényképész saját bemozdulását kompenzálja, a témáét nem!
A stabilizátorok általában több üzemmóddal is rendelkeznek. A legáltalánosabb minden mozgást megpróbál korrigálni. A második üzemmódot gyakran panning módnak is hívják. Ez arra szolgál, hogy svenkeléskor (amikor a fényképezőgépen hosszabb záridőt használunk – általában állványról –, és vízszintesen követjük a témát, melyet folyamatosan egy pontban tartunk. Ilyenkor a téma éles marad, viszont a háttér szépen elmosódik, a mozgást kiemelve) csak függőleges irányban kompenzál, vízszintesen nem.

Amint láttuk, két fő megvalósítási irány van: az objektíven belüli lencsetag, illetve a fő szenzor mozgatása. Mindkét módszernek vannak előnyei és hátrányai, nézzük végig ezeket:

Az objektíven belüli stabilizálás előnyei:

• a keresőkép is stabilizált lehet, ez jó hatással van az AF-re is (ugye mindenki emlékszik a három fő problémára, azok közül is a fényképezőgép mozgására?),
• jó hatékonyságú (jobb, mint a szenzormozgatású).

Hátránya:

• drága (objektívenként meg kell vásárolnunk)

Az érzékelő-mozgatáson alapuló stabilizálás előnyei:

• minden objektív stabilizálása megoldott, amit a vázra teszünk,
• Liveview használatakor az élőkép is stabilizált lehet.

Hátránya:

• Nem olyan hatékony, mint az objektíven belüli stabilizálás.

A mélységélesség (DoF: Depth of Field) fogalma

Ha egyszerűen szeretnénk kifejezni, mi a mélységélesség, akkor úgy lehetne fogalmazni, hogy az élességi síktól az elfogadható élesség határáig terjedő tartomány. A mélységélesség több dologtól függ: a legfontosabb összetevő az objektív fizikai gyújtótávolsága és a rekesz értéke. Hogy mi az az elfogadható élesség, arról nemsokára szót ejtünk.

Az alábbi ábra demonstrálja, hogy adott gyújtótávolságnál milyen hatása van a rekesz értékének megváltoztatásának:

Jól látható, hogy a rekeszérték növelésével jelentősen megnő az élesnek mondható terület. Mitől van ez? A tökéletes élességnél egy élességi sík keletkezik (tárgysík), amely pontjai az érzékelőn is pontokként jelennek meg (szóródási kör = 0). Minden, ami ezen a síkon kívül esik, a pupilla keresztmetszetének megfelelő foltként fog megjelenni. Ez a folt a szóródási kör (angolul CoC: Circle of Confusion). Az így létrejövő szelektív élesség fontos szerepet játszik a fényképeknél. Egyszerre áldás, mert fontos kompozíciós eszköz, kis mélységélességgel kiemelni a témát egy adott környezetből (éles téma – homályos háttér, ahogy a fenti animáción is látszódik f2.8-nál), és átok, mert a képen nem tudunk mindent élesre állítani.

Könnyen belátható, hogy nem csak azt az egy síkot fogjuk élesnek látni, ami tökéletesen képződik le az érzékelőre, mert sem az objektívek, sem a szenzor, de még a szemünk sem képes végtelen pontossággal dolgozni, ezért ki kell jelölni egy olyan határt, amit elfogadunk, aminél kisebb szóródási kört még élesnek mondunk. Sajnos ennek a kiszámítására nincs egységes módszer.

Mi a Zeiss -féle számítást fogjuk használni, ami a korábban emlegetett "reciprok-szabály” alapja is. A Zeiss formula kizárólag a felvételi média méretéből számítja a szóródási kör határértékét, mégpedig a képátló / 1730 képlettel, viszont a gyakorlatban a képátló / 1500 formulát használjuk. Ez 35 mm-es filmen kerekítve 0.03 mm-t jelent, APS-C-n 0.019 mm-t. Az objektívek gyártói is ezeket az értékeket használják a mélységélességi táblázatok megalkotásánál.

Nézzük, mit is kell leszögeznünk (az állítások matematikai úton levezethetők, de cikkünk keretein jelentősen túlmutatnak):

• A nagyobb rekeszszámok (kisebb átmérőjű fényrekesz) növeli a mélységélességet,
• az élességi tartomány élességi sík mögé eső része mindig nagyobb, mint ami elé esik (de a tévhittel ellentétben nem 2/3 – 1/3 az eloszlási arány). Nyitott rekesznél szinte szimmetrikus az élességi tartomány élességi síktól való távolsága, rekeszeléssel a sík mögé eső rész egyre jobban nyílik, egészen a végtelenig,
• minél kisebb egy objektív gyújtótávolsága, annál nagyobb a mélységélessége, összehasonlítva azonos rekeszen egy nagyobb gyújtótávolságú objektívvel.

Szót kell ejtenünk itt a hiperfokális távolságról. Ez a távolság az élesség közelebbi határa abban az esetben, ha az objektívet végtelen tárgytávolságra állítjuk. Hatásosan alkalmazhatjuk pl. tájképek készítésénél, vagy akkor, ha egy mozgó témát mindenképpen az éles tartományban akarunk tartani.

Feladat: vegyünk elő egy nagylátószögű objektívet (pl. egy kit objektívet, nagylátószögű állásban) és hasonlítsuk össze a mélységélességet azonos tárgytávolságnál egy teleobjektívvel úgy, hogy azonos rekeszt használunk (pl. mindkét objektív f5.6-ra van állítva).

Érzékenység, ISO értékek

Mi is az az érzékenység? Gyakorlatilag a szenzor/film érzékenysége a fényre. A kisebb érzékenység hosszabb expozíciót igényel, a nagyobb érzékenység rövidebbet.

Az érzékenységet ISO érték szerint szokás megadni. Az ISO skálán kétszeres érték kétszeres érzékenységet jelent. Szokták még ASA értéknek is nevezni, ami az amerikai megfelelője a kifejezésnek, de értékeikben megegyeznek.
A leggyakoribb értékek digitális fényképezőgépeknél ISO 50 - 6400 közé esnek, a következő sor alapján: 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400.

Természetesen itt is lehetőség van köztes értékek használatára (a komolyabb gépeknél ˝ és 1/3 stoppos lépések is elérhetőek). Használatos még a DIN skála is, de digitális fényképezőgépeknél gyakorlatilag nem találkozunk ezzel. A két skála egymásba átszámítható, mégpedig a következő képlettel: DIN = 1 + 10lg (ISO)°. Megegyezés alapján mindkét értéket fel kell tüntetni az érzékenység meghatározásánál, tehát a helyes írásmód: ISO 100/21°.

Ha az ISO értéket ISO 100-ról ISO 200-ra emeljük, változatlan rekeszérték mellett, akkor pontosan fele záridőre lesz szükségünk azonos expozícióhoz, mint ISO 100-on, azaz ha ISO 100-on F4 és 1/200 mp-es értéket kaptunk, majd megemeltük ISO 200-ra az érzékenységet, akkor F4-es blende mellett 1/400 mp-es záridőt kell beállítanunk.

Hogyan állítunk érzékenységet a gépen? A megoldást a szenzoroknál kell keresni. A szenzorok mindössze egyetlen érzékenységgel rendelkeznek. A kiolvasás után viszont egy analóg erősítőre kerül a jel, aminek az erősítésének mértékével állítjuk az ISO értéket (még a digitalizálás előtt).
Minél kisebb erősítést állítunk be (vagy éppen osztást használunk, pl. L kiterjesztett módban) annál kisebb a képzaj is. Ilyenkor az ISO érték is alacsony lesz. Ha nagy erősítést használunk (magas ISO), akkor a képzaj is növekedni fog. Az első kép ISO 100-on készült, a második ISO 1600-on. Jól látható a képzaj (fényesség és színzaj) növekedése:

A fénymérés, fénymérési módok, hisztogram, expozíció-korrekció

Túljutottunk a záridőn, a rekeszértéken, az ISO értékeken. Most tekintsük át a gép fénymérését, amivel értelmet kapnak ezek a számok.

A mai gépek kizárólag TTL ("trough the lens") fénymérést használnak, tehát az objektíven beeső visszavert fényt mérik. Ez szerencsés, mert bármilyen szűrőt használunk (pl. polár- vagy színszűrőt), a gép fénymérője már beleszámolja ezt az eredménybe.

A legfontosabb, amit a fénymérőkről tudni kell: minden esetben középszürkének szeretnék beállítani a képet. Ez azért van, mert egy átlagos kép fényeloszlása szürkeskálán kb. a 18%-os szürkének felel meg. A gépünk a mérés eredményeként egy viszonyszámot fog adni, melyet automatikusan rekesz/zársebesség párossal jellemez az adott ISO érték mellett.
Természetesen a viszonyszámhoz nem csak egy rekesz/záridő tartozhat, hanem a már korábban megtanultak alapján több is. Pl. ISO 100-nál a gép f5.6-os rekesz mellett 1/200 mp záridőt ad meg a helyes expozícióhoz, akkor ha f4-re állítjuk a rekeszünket, a záridőnk 1/400 mp-re fog rövidülni, azonos expozíció mellett. Ezt a lehetőséget használhatjuk ki a gépünkön P (program-automatika) módban, "program-shift” funkcióként, illetve ez alapján fog a gépünk Av/A (rekeszprioritás) módban a beállított rekeszhez záridőt rendelni, vagy Tv/S (záridő-prioritás) módban rekeszt állítani az általunk megszabott záridőhöz.

Általában a következő fénymérési módokkal találkozhatunk gépeinknél:

• Mátrix fénymérés (Matrix, Evaluative metering): általában ez az alapbeállítás. Ilyenkor több fénymérőmezőn (géptől függően 35 - 256, vagy akár 1000 mezőn) mér fényt a gép, majd a tárolt minták alapján dönt arról (több 10 000 mintát is tárolhatnak), hogy kell-e saját magát korrigálni automatikusan vagy sem. A döntéshez olyan paramétereket is figyelembe vehet a rendszer, mint pl. az objektív gyújtótávolsága, a beállított tárgytávolság vagy éppen azt, hogy melyik AF mező aktív. Az esetek kb. 95%-ban megfelelően exponált képet kapunk alkalmazásával.
• Középre súlyozott fénymérés (Center Weighted metering): az összes fénymérési mezőn figyelembe veszik az eredményt, de a középső területre jutó mezők jóval nagyobb súlyban fognak szerepelni a végeredményben. Általában a kép közepe 60-80%-os arányban szerepel a mérésben, míg a szélek a maradékon osztoznak.
• S(z)pot mérés (Spot metering): általában a képmező közepén 2 - 3%-os körben mér a gép (vagy egyes gépeknél az aktív AF mezőhöz is lehet kapcsolni a mérőmezőt). Ezt az üzemmódot a legnehezebb használni, de a legpontosabb eredményt adja.

Mi történik akkor, ha a fénymérő téved, nem helyes eredményt ad? Ez esetben kénytelenek vagyunk korrigálni a mérés eredményét (exposure compensation). Általában a korrekció tapasztalati alapon történik, kiismerve a gép fénymérési sajátosságait (minden gép másképpen viselkedik egy adott helyzetben).

A fénymérés elején utaltunk arra, hogy a fénymérő a középszürke átlag elérésére törekszik. Ez a módszer a fehér tónusokat és a feketéket is a szürkére próbálja kiexponálni. Ezért, ha túlnyomórészt fehér (vagy világos) tónusú a képünk, pozitív korrekcióra lesz szükségünk, ha fekete, akkor negatívra.
Pl. egy homokos part tűző napsütésben akár 2 stoppal (2 FÉ-vel) is képes elvinni a mérésünket, amit kézzel kell korrigálnunk, ha nem akarunk súlyosan alulexponált képet kapni.

Az expozíció pontosságának megállapításában jelentős segítség a digitális gépeknél a hisztogram használatának lehetősége. Kompakt gépeknél már a fényméréskor is bekapcsolhatjuk a hisztogramot, így azonnal látjuk, ha korrekcióra lesz szükségünk. A hisztogram a kép fényeloszlását mutatja meg egy koordináta-rendszerben. A vízszintes tengely jelenti a feketétől-fehérig tartó szürkeskálát, a függőleges tengely pedig az adott szürkeértékhez tartozó pixelek számát.

Jól exponált a képünk, ha a hisztogram harang alakúan néz ki. Ha balra csúszik, akkor alulexponált, ha jobbra, akkor túlexponált lesz az eredmény. Természetesen vegyük figyelembe a hisztogram olvasásánál a képünket is: ha eleve sötét tónusút készítünk (amin sok sötét vagy fekete rész van, "low key” képek), akkor a jól exponált képnél is balra fog csúszni a harangunk, ugyanez igaz világos tónusú képeknél is ("high key”), csak a másik oldalra tolódik el mionden.

Alul, jól és túlexponált kép hisztogramja a következően néz ki:

Színhőmérséklet (Color temperature), fehéregyensúly (White Balance, WB) I.

A látható fény kb. 380 - 700 nm-es hullámhosszú tartományba esik. A színhőmérsékletét egy fényforrásnak úgy határozzuk meg, hogy összehasonlítjuk egy ideális fekete sugárzóval. A hőmérsékletet – melyet Kelvinben (°K) adunk meg – úgy kapjuk meg, hogy a fekete sugárzót hevítjük addig, amíg a fényforrás színét nem adja vissza.

Íme egy ábra, amely a látható színtartományra vetíti az ideális fekete sugárzó hőmérsékletét, CIE 1931-es ábrában (Tc: az emberi látásra korrigált érték):

Jól látható, hogy a magasabb színhőmérséklet hidegebb színeket jelent (egyre több a kék összetevő), míg az alacsony színhőmérséklet melegebb színeket eredményez (több a vörös összetevő).

A fotográfiában általában 1000 - 15 000°K-es színhőmérsékletekkel találkozhatunk. A fényképezőgépek automatikus fehéregyensúly beállítása 2000 - 12 500°K-es terjedelemmel szokott rendelkezni.

Íme néhány jellemző érték, mellyel találkozni fogunk:

• Gyufa lángja: 1700°K
• Gyertya fénye: 1850°K
• Normál izzólámpa: 2700 - 3300°K
• Műfény lámpa: 3200°K
• Fluoreszcens lámpa (neon): 4000 - 5000°K
• Napfény (derült égbolt, nap a fej fölött), örökvaku fénye: 5500 - 6000°K
• Felhős égbolt 6500 - 9000°K
• Árnyék, vagy esősen borult égbolt 9000 - 10 000°K

A fő probléma a fehéregyensúllyal, hogy a szemünk meglehetősen jól alkalmazkodik - különböző fénykörnyezetben a fehér lapot mi minden esetben fehérnek látjuk, ellentétben a fényképezőgépekkel. Ennek a problémának a megoldására szolgál a fehéregyensúly beállítása.

Színhőmérséklet (Color temperature), fehéregyensúly (White Balance, WB) II.

A leggyakrabban előforduló értékek szerepelnek a gépek fehéregyensúly-beállításai közül (Flash – vaku, Daylight – napfény, Incandescent – izzólámpa, Fluorescent – fénycső, Shade - árnyék), melyek általában közelítő értékek, de legtöbbször módosíthatóak. A felhasználók azonban az esetek jelentős részében az automatikus fehéregyensúly (AWB, Auto White Balance) beállításra hagyatkoznak. Ez a módszer arra alapul, amire a fénymérés is: a 18%- os szürke minden színösszetevőből azonos mennyiséget tartalmaz (ezért is szokták neutrálisnak mondani). Az algoritmus a képen általában a legfényesebb, de még nem beégett témarészletre nézve próbálja egymáshoz igazítani a kék-zöld-piros csatornák színét. Ez vagy összejön a gépnek, vagy nem (sok esetben nem, ilyenkor korrekciókra van szükség), különösen akkor számíthatunk nagyobb tévedésre, ha kevés neutrális színűnek mondható képelemünk van.

Ha hibás eredményt kaptunk AWB-vel, illetve az előre beállított értékekkel, akkor más módszerhez kell folyamodnunk. Ha rendelkezünk színhőmérséklet-mérővel (ez a ritkább eset), akkor a legtöbb dSLR-ben Kelvin skálán megadható a színhőmérséklet és a színezet.

Használhatunk szürke lapos mérést, ez esetben a fotózandó területre teszünk egy szürke lapot, amit lefényképezünk, és megadjuk referenciának. Azért jobb a szürke lap, mert a fehér lapot könnyen túlexponálhatjuk, és ha csak az egyik színcsatorna is túlcsordul, hibás fehéregyensúlyhoz jutunk. Ilyen eszköz például a Michael Tapes által kifejlesztett Whibal is (www.rawworkflow.com/whibal/).

Vannak más módszerek is, pl. a ColorRight objektív elé helyezhető fehéregyensúly beállító eszköze (www.colorright.com) vagy az ugyanilyen elven működő Expodisc (www.expoimaging.net). Ezeknél az eszközöknél nem a téma, hanem az objektívre eső fény színét mérjük meg, milyen arányban tér el a neutrálistól. Egy képet készítünk az eszközzel az objektíven, és ezt használjuk fel referenciának.

Általában nem csak egy fényforrás szerepel a képünkön, ilyenkor könnyen előfordulhat, hogy az egyik által megvilágított képrészlet színhelyes lesz, a többi nem. Tipikus eset pl. a vakufénnyel megvilágított ember, háttérben az izzólámpával megvilágított szoba.
Ilyenkor a vaku fénye által dominált rész jó fehéregyensúllyal rendelkezni, de a háttér bántóan sárgává válik. Ezekben az esetekben érdemes a vaku színét színszűrővel korrigálni olyan mértékben, hogy a környezeti világítással (közel) azonos színhőmérsékletű legyen.

Az alábbi ábrán jól látható mekkora különbség lehet az AWB és a beállított fehéregyensúly közt:

(forrás: www.colorright.com)

Amennyiben utólag korrigálni szándékozunk a fehéregyensúlyon érdemes RAW formátumban fotózni, mert a JPEG 8 bites színmélysége miatt könnyen torzulhatnak a színek, széteshetnek a színátmenetek utólagos korrekció esetén.

Feladat: próbáljunk automatikus, és manuális fehéregyensúllyal képet készíteni kevert világítás esetén.

Utószó

Végére értünk az alapoknak, akit jobban érdekel a téma, annak ajánlom következő szakirodalmat:

• Fényképészet, Szerkesztette: Baki Péter
• Dr. Sevcsik – Hefelle: Fényképészet
• John Freeman: A Fotózás kézikönyve
• Robert Caputo – Peter K. Burian: Tippek és Trükkök (National Geographic Fotóiskola)
• Nagy Krisztián honlapja, mely magyarul a következő címen érhető el: http://nagykrisztian.com/index.php?l=hu

Az első két könyv azoknak ajánlott, akik mélyebben szeretnének elmerülni a témában, a másik két könyv bárki számára megfelelő lehet.
A továbbiakban fogunk még fotózással kapcsolatos tippeket-trükköket adni természetesen, részben fotózási szituációkra vonatkoztatva (mint pl. a már megjelent Koncert- és színházfotózással illetve Holdkór c. asztrofotózással kapcsolatos témák), részben kicsit jobban elmerülve egyes területekben, mint pl. a helyes vakuzás nehéz témaköre.

A végére a legfontosabb útravaló: a technikai tudás fontos ugyan, de önmagában nem elég, érdemes figyelemmel követni a nagy elődök illetve kortárs fotográfusok munkásságát, tanulmányozni képeiket, valamint a lehető legtöbb fotót elkészíteni, de úgy, hogy a mennyiség ne menjen a minőség rovására.
Képeink elkészítésénél mindig járjunk el körültekintően, szánjunk időt a fotók elkészítésére, próbálkozzunk, kísérletezzünk és fejlődjünk lépésről lépésre. Aki végigolvasta a cikk két részét az első lépést már megtette, innen már csak rajta múlik, hova jut el a fotózás rögös ösvényein.

A záridős feladat megoldásai:
1. feladat: f2.8
2. feladat: 1/1000s