Sei que as câmeras digitais têm opções ISO, e que ISO é a sensibilidade da câmera à luz, mas se você definir um ISO mais alto, poderá obter uma imagem barulhenta. Eu também sei que existem outras duas opções de câmera, velocidade do obturador e abertura.
Qual é a relação entre eles? Existe alguma equação ou algo parecido?
Por exemplo, se eu definir o ISO para 640, como devo definir a velocidade do obturador e a abertura?
Respostas:
Não é uma equação, e por convenção, é configurado para ser realmente simples. Existem basicamente cinco fatores a serem considerados juntos:
e, finalmente, mas não menos importante:
Isso é muito para absorver, e é por isso que sair do modo Automático pode ser tão intimidador. Mas, vamos começar com simples.
A fotografia tem uma convenção chamada escala de valor de exposição . Essa é uma série de números geralmente no intervalo de um ou dois dígitos em ambos os lados do zero. Cada número corresponde às configurações de abertura e velocidade do obturador que resultam na mesma quantidade de luz coletada - o que significa, com a mesma cena e sensibilidade, a mesma exposição no resultado final.
Muitas vezes, é conveniente pensar nesses números em termos de cenas típicas que serão expostas de maneira tipicamente considerada correta no VE. Por exemplo, na ISO 100, o sol é em torno de 15, o interior da casa geralmente em torno de 6 e uma paisagem iluminada por um quarto de lua algo como -6. Mais detalhes aqui , ou resumidos neste prático gráfico circular:
Cada fator tem sua própria escala, mas chamamos cada etapa completa de qualquer uma das escalas de " uma parada " e, finalmente, cheguei à coisa simples! - o interessante é que, em termos de brilho resultante, você pode trocar uma parada de qualquer fator por uma parada de qualquer outro.
Por que você gostaria de fazer isso? Duas razões básicas. Primeiro, cada fator tem limites:
Mas segundo, além da exposição, cada fator afeta a imagem de outra maneira, e isso é fundamental para o processo criativo da fotografia:
Não importa o fator, alterar uma parada significa dobrar ou reduzir pela metade a quantidade de luz desse fator .
Eu disse que havia uma equação e depois não a dei. É basicamente isso:
aperture × shutter duration × sensitivity × light = exposure
MAS, não se preocupe em multiplicar nada - você só precisa adicionar e subtrair paradas .
(Se a matemática faz os olhos brilharem, pule esse parênteses. No entanto, se você está curioso, é porque o sistema de parada é uma escala logarítmica e estamos apenas adicionando expoentes, o mesmo que multiplicar. , o mais impressionante é que isso é pré-fatorado na maneira como trabalhamos com as câmeras, para que você nunca precise pensar nisso novamente, se não quiser.)
Para cada uma das escalas individuais:
e, na própria exposição, consulte Como escolher a exposição correta? .
Como você sabe o que é o VE de uma cena e quais valores para começar? Você pode adivinhar ou pode usar um medidor de exposição. Costumava ser muito comum tê-los como dispositivos separados, mas agora todas as câmeras possuem uma câmera muito boa incorporada. (Os dispositivos separados ainda têm seu uso, mas esse é um tópico mais avançado.) seus modos automáticos - eles fazem uma leitura do medidor e usam um programa para escolher os fatores de exposição a serem compatíveis. (Mais em Como as DSLRs descobrem qual abertura selecionar no modo P?. )
O medidor automático fornece configurações de abertura, obturador e ISO, que devem fornecer um brilho médio e médio. Você pode dizer o contrário, porém, com "compensação EV" - consulte Quando altero a compensação EV, como isso afetará minha abertura, velocidade do obturador ou ISO? para muitos detalhes.
Você pergunta: "Por exemplo, se eu definir o ISO para 640, como devo definir a velocidade do obturador e a abertura?" , e a resposta é: depende. Você mede para descobrir e consulta uma tabela EV ou, mais praticamente, simplesmente deixa a câmera sugerir um ponto de partida (se sua câmera não tiver um botão no modo manual para fazer isso, basta anotar o que foi escolhido em modo automático). E então você está pronto para ...
Se você quiser escurecer ou clarear a imagem resultante, poderá alterar qualquer uma das opções de abertura, duração do obturador, ISO ou iluminação da cena (até os limites inerentes a cada fator). Por exemplo - mantendo a iluminação a mesma por enquanto - se você deseja clarear uma imagem tirada em ISO 400, f / 8 e velocidade do obturador ¹⁄₁₂₀₁₂₀ de segundo por uma parada, você pode alterar qualquer fator: ISO para 800 , abertura para f / 5.6 ou obturador para ¹⁄₆₀th . (Se você alterar todos os três , isso faria uma alteração de três paradas , é claro.)
Se você deseja manter a exposição igual, mas altera um fator, pode alterar um dos outros fatores na direção oposta . Portanto, para o exemplo de ISO 400, f / 8, 1/5 , se você quiser congelar melhor o movimento com um obturador de 1/4, você pode manter a exposição igual alterando ISO para 800 ou abertura para f / 5.6 Ou você pode alterar a iluminação em uma parada e deixar ISO e abertura em paz.
O "triângulo de exposição" é um termo popularizado pelo autor da fotografia Brian Peterson para abertura, duração do obturador e ISO. Não gosto disso por duas razões - primeiro, existem realmente mais fatores do que três e, segundo, mesmo se considerarmos esses três, não há nada de triângulo neles. Você pode ler muito, muito mais sobre isso em O que é o "triângulo de exposição"? - incluindo uma representação alternativa que você pode achar mais útil se quiser pensar em termos de geometria.
A exposição total obtida é governada por quatro fatores:
As três últimas são compensações que controlamos na câmera, e juntas são frequentemente denominadas "exposição" que foi usada para tirar uma foto. Em alguns casos, podemos controlar o brilho da cena, como nas luzes de um estúdio ou com um flash. As câmeras controlam os flashes às vezes, mas, para obter esta resposta, diremos que o brilho da cena é dado e queremos ajustar os outros 3 itens para obter a exposição desejada.
A configuração ISO controla a sensibilidade do sensor. Quando os sensores eram filmados, você decidiu isso pelo que carregava na câmera. Os filmes tiveram várias vantagens entre sensibilidade e granulação. Os filmes mais sensíveis eram mais granulados.
Com os sensores digitais atuais, você pode escolher a sensibilidade quadro a quadro. No entanto, assim como no filme, há uma troca. Na verdade, a maioria dos sensores possui uma única sensibilidade nativa, e a saída do sensor é amplificada (ou, em alguns casos, atenuada) antes de ser digitalizada. O problema com a amplificação do sinal do sensor é que você amplifica o ruído inerente junto com o sinal da imagem. Alguns sensores são melhores (menos barulhentos) do que outros, portanto, permita mais amplificação antes que o ruído seja grande o suficiente em comparação com o sinal da imagem para ser questionável.
A velocidade do obturador é praticamente o que parece e é quanto tempo a imagem é projetada no sensor. Tempos mais longos permitem que o sensor acumule mais dados em relação ao ruído e, portanto, são melhores desse ponto de vista. No entanto, é claro que há uma troca. Qualquer coisa que se mova na cena, ou a cena inteira, se você mover a câmera, ficará mais desfocada quanto mais tempo o obturador estiver aberto.
Por exemplo, se você estiver tirando uma foto em um evento esportivo e alguém estiver correndo a 3 m / s lateralmente, você pareceria um borrão de 3 metros de largura a 1 segundo de velocidade do obturador. Em 1/100 de segundo, o desfoque seria de 3 centímetros e, em 1/1000 de segundo, apenas 3 mm. Não existe uma resposta única sobre o que é melhor, e esse é um dos motivos pelos quais as câmeras oferecem essas opções. Você pode querer que alguém correndo seja borrado para mostrar velocidade. Por outro lado, você pode mostrar a expressão instantânea no rosto com gotas de suor congeladas no ar.
De qualquer forma, a exposição 1/1000 fornece ao sensor 10 vezes menos luz para trabalhar, portanto seu sinal fica 10 vezes mais próximo do nível de ruído.
Isso é um pouco de lado, mas os sensores digitais também acumulam algum ruído ao longo do tempo. É por isso que as câmeras digitais geralmente limitam os tempos de exposição a aproximadamente 30 segundos. Ao contrário do filme, você não pode simplesmente deixar um sensor digital detectando por longos períodos de tempo com pouca luz.
O f-stop ou a abertura controla a quantidade de luz que a lente deixa passar. O número f-stop é na verdade a razão do diâmetro efetivo (com o objetivo de deixar a luz passar) da lente dividida por sua distância focal. Isso é feito porque isso normaliza a medida das lentes que deixam a luz passar independentemente da distância focal. Por exemplo, uma lente de 50 mm definida como f / 8 projetará a cena com o mesmo brilho que uma lente de 200 mm definida como f / 8. A lente de 200 mm fará com que cada elemento da cena seja 4 vezes maior, de modo que seja espalhado por 16 vezes mais área. Isso significa que ele precisa coletar 16 vezes mais luz da cena para obter o mesmo brilho. No entanto, tudo isso é levado em consideração com essa medida de abertura normalizada que chamamos de f-stop.
É claro que novamente há uma troca. Uma lente aberta mais larga (menor número de paradas f) fornece ao sensor mais luz, o que resulta em uma melhor relação sinal / ruído. No entanto, a profundidade de campo (a distância sobre a qual os objetos da cena estarão em foco) será menor. As imperfeições nas lentes também serão mais proeminentes.
Em aberturas realmente pequenas (números f-stop maiores), a difração se torna um problema. Os raios de luz que apenas olham além das bordas do diaframe da abertura são dobrados um pouco, em vez de continuar em linha reta. Isso só acontece quando eles passam perto de algo que os bloqueia, então isso só importa para o anel de raios de luz que passam exatamente dentro da abertura. Como a abertura é menor, uma fração maior de raios de luz fica próxima à borda e esses raios curvos compõem mais a luz que atinge o sensor. O resultado é que objetos brilhantes na cena fazem com que outras áreas da imagem projetada fiquem mais claras também. O efeito geral é reduzir o contraste e dar uma aparência de menos nitidez.
Geralmente f / 5.6 é o ponto ideal, mas isso depende da lente específica. Na maioria das vezes, você não se preocupa muito com isso, e as lentes de boa qualidade ainda tiram boas fotos em f / 2, e é difícil notar a difração em f / 22. Tirei fotos macro em f / 64, e a perda de nitidez devido à difração foi bastante evidente.
Na maioria das vezes, no entanto, trocamos f-stop entre deixar mais luz passar e uma profundidade de campo muito pequena.
A exposição geral é, portanto, controlada pela configuração ISO, velocidade do obturador e f-stop. Os vários resultados que você troca entre si estão principalmente fornecendo luz suficiente ao sensor para que o sinal da imagem seja grande comparado ao ruído, movimento (ou trepidação da câmera) e profundidade de campo.
Como orientação geral, uma cena normal sob luz solar total é bem exposta em f / 16 e a velocidade do obturador é definida como 1 dividida pelo valor ISO. Por exemplo, isso pode ser f / 16, 1/100 segundo e ISO 100. Ou pode ser f / 16, 1/250 segundo, ISO 250.
Na fotografia, um fator de dois na exposição é um passo claramente perceptível, mas não particularmente grande. Geralmente pensamos em ajustar a exposição em números de duas etapas. Você pode pensar em um fator 2 como sendo um "incremento padrão" na fotografia.
ISO ajusta linearmente. A ISO 200 é o dobro da exposição da ISO 100.
O tempo do obturador também é linear. No entanto, como geralmente escrevemos os números da velocidade do obturador como recíprocos (1/100 segundo, 1/250 segundo, etc.), o número inferior diminui para aumentar a exposição. 1/50 segundo é o dobro da exposição de 1/100 segundo.
A matemática dos números f é mais complicada. A exposição segue o logaritmo do recíproco do número f. Como isso é complicado de se fazer mentalmente, vários números f foram pré-computados que causam metade da exposição do anterior. Cada um desses números f deve ser a raiz quadrada de 2 mais alto para fazer metade da exposição. Começando em f / 1 (quase nunca acontece), obtemos a progressão f / 1, f / 1.4, f / 2, f / 2.8, f / 4, f / 5.6, f / 8, f / 11, f / 16, f / 22. Esses valores são tão comumente usados que as câmeras antigas costumavam ter detenções no anel de abertura para permitir a configuração positiva de um desses valores e para ajustar o aumento ou diminuição da sensação ao olhar pelo visor. Esses detentos também foram chamados de "paradas", que é de onde veio o termo "f-stop".
Como os f-stops comuns representam um fator de 2 brilho a partir do próximo, o termo "f-stop" passou a ser usado como um fator de dois na exposição, mesmo que a abertura em si não seja alterada. Por exemplo, é comum na fotografia dizer que o ISO 400 é "2 f-stops" a mais do que o ISO 100, ou que a velocidade do obturador 1/500 é 1 f-stop abaixo da velocidade do obturador 1/250.
Geralmente pensamos em exposição em termos "f-stops" para cima ou para baixo. Por exemplo, digamos que você tenha tirado uma foto em ISO 200, f / 5.6 e 1/250 segundo. Isso ficou muito escuro e você sentiu que precisava de mais 2 f-stops de exposição (fator de 4 a mais luz). Você pode tentar qualquer um destes procedimentos para obter esses 2 f-stops adicionais de exposição:
ISO 200, f / 2.8, 1/250 s
ISO 400, f / 4, 1/250 s
ISO 400, f / 5.6, 1/125 s
ISO 200, f / 4, 1/125 s
No entanto, embora a exposição de cada um dos quatro exemplos acima seja equivalente, a profundidade de campo, a desfocagem do movimento e a relação sinal / ruído do sensor não serão. A maioria dos sensores modernos tem pouco ruído em relação à exposição total na ISO 400, portanto a última troca nesses exemplos provavelmente não seria um problema na maioria dos casos.
Mais uma vez, trata-se de compensações. Não há respostas certas ou erradas, apenas o que funciona com sua câmera, sua cena e o que você está tentando mostrar.
Se você pensa em uma câmera simplesmente como um coletor / gravador de luz ou contador de fótons e ignora realmente tirar uma foto de uma cena, existe uma relação muito simples entre ISO, abertura e velocidade do obturador:
A luz total gravada 1 é proporcional à ISO × abertura × velocidade do obturador × luz disponível na cena
No restante desta explicação, trate a luz disponível como uma constante que você não pode controlar.
Portanto, se você aumentar qualquer um dos três controles (ISO, abertura, velocidade do obturador) por um fator 2, por exemplo, deverá reduzir pela metade um dos dois controles restantes para manter a mesma luz total coletada. 2 ( Nota 1 abaixo)
Portanto, temos três controles de entrada (ISO, abertura, velocidade do obturador) para produzir uma única saída, a luz total coletada. Embora não pensemos em termos do número total de fótons coletados, pensamos em termos de imagens corretamente expostas . Portanto, para obter uma imagem corretamente exposta desejada, ajustamos os três controles com base em seus efeitos na imagem desejada, com base na cena individual que está sendo filmada.
Na prática, o ISO normalmente é o último dos controles a serem definidos, aquele com o qual você se preocupa menos. 3 Geralmente, você está compondo para a profundidade de campo (abertura), para a ação de parada ou implica movimento (velocidade do obturador curta vs. lenta) ou algumas combinações das mesmas. Após a discagem, o ISO é mais ou menos escolhido para você, a fim de obter a exposição desejada. Obviamente, se sua escolha de abertura e velocidade do obturador exigir um ISO indesejávelmente alto (por exemplo, granulação ou ruído) para obter a exposição correta, você poderá fazer algumas escolhas:
Notas:
No contexto do filme, ISO é uma medida da sensibilidade da mídia de gravação à luz. Quanto maior o ISO, mais sensível o filme é proporcionalmente menos luz recebida, com a troca que o grão do filme ("ruído" do filme) aumenta com o ISO.
No contexto da fotografia digital, a ISO não descreve a sensibilidade do sensor de imagem à luz; o sensor tem uma sensibilidade fixa a uma determinada quantidade de luz que entra, produzindo uma certa tensão. No entanto, a tensão resultante é amplificada (multiplicada) antes de ser convertida em um valor digital ou o valor digital pós-conversão é multiplicado, ou ambos, de acordo com o valor ISO definido para a foto. Assim, com relação à imagem gravada, o ISO digital funciona de maneira semelhante ao ISO do filme.
No que diz respeito à abertura, eu não disse pela metade o número ƒ . A medida significativa da abertura é uma área de seção transversal . Lembre-se de que a área é proporcional ao quadrado da medida linear na área, ou seja: A ∝ d ². Assim, para dobrar / reduzir pela metade a área de abertura , o número ƒ deve ser aumentado / diminuído por um fator de √2, ou aproximadamente 1,414 ...
Ao usar o filme, ISO era algo com o qual você se importava muito mais e algo com o qual tinha relativamente menos controle (tanto em termos do intervalo ISO quanto na capacidade de escolher ISOs com base no filme disponível). Para DSLRs, em certo sentido, ISO é o fator de compensação para permitir que você escolha melhor sua abertura e velocidade do obturador. Ainda importa, mas não é realmente uma escolha prioritária. Não consigo imaginar muitos fotógrafos abordando uma cena pensando "independentemente das outras configurações, quero a ISO 400 para esta foto".
Essa explicação ignora completamente questões como composição, profundidade de campo, ruído (granulação) etc. É claro que essas são extremamente importantes para se obter uma boa imagem.
Todos os fotógrafos devem memorizar as "paradas" básicas básicas da exposição, conforme expressas na velocidade do obturador, abertura e ISO.
Quando você estiver familiarizado com elas, sempre que alterar uma das variáveis, é muito fácil ajustar uma das outras para igualar a mesma exposição.
1/30 1/60 1/125 1/250 1/500 1/1000 etc. (metade ou o dobro é 1 ponto completo)
f / 1.4 f / 2.0 f / 2.8 f / 4.0 f / 5.6 f / 8 f / 11 etc
ISO100 ISO200 ISO400 ISO800 ISO1600 ISO3200 ISO6400 etc (metade ou o dobro é 1 ponto completo)
Conforme a pergunta original, se você estiver usando o ISO640 e alterar o ISO em 1 ponto completo (reduza pela metade ou o dobro para ISO 320 ou 1250), ajuste a velocidade da abertura ou do obturador em 1 ponto completo.