Blesk - 2. Měření expozice bleskem - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

27. dubna 2006, 00.00 | Při fotografování s bleskem každý intuitivně vytuší, že sílu blesku je nutné nějak regulovat. Většinou se spoléháme na automatiku, která regulaci provede za nás. Často ale bohužel selhává a výsledky jsou pak neuspokojivé. A právě porozumění tomu, jak fotoaparát blesk reguluje, nabízí cestu k nápravě!

::Blesk - 1. Základní pojmy
::Blesk - 2. Měření expozice bleskem
::Blesk - 3. Další funkce a příslušenství blesků
::Blesk - 4. Praktická práce s bleskem

Popředí a pozadí
Pro správné určení množství světla, které má blesk "poslat na scénu", je důležité definovat pojmy popředí a pozadí snímku.

• Popředím neboli hlavním objektem se myslí lidé, zvířata či předměty, které budou dominantně osvětleny bleskem. Z logiky věci se nalézají v dosahu blesku, obvykle tedy ve vzdálenosti několika metrů.
• Pozadím se označují ty části scény, které blesk nijak výrazně neosvítí. Protože intenzita blesku klesá s druhou mocninou vzdálenosti, jsou to většinou místa 3x a více vzdálená od popředí.

Zjednodušeně řečeno - správná expozice bleskem je taková expozice, která zajistí správnou expozici popředí! Jinak to ani nemá smysl - přímým bleskem lze totiž správně exponovat pouze předměty ve stejné vzdálenosti od fotoaparátu (tj. povrch koule). A vzdálené předměty (tedy pozadí) osvítit bleskem kvůli výkonu stejně nelze. Nezbývá, než měřit expozici na popředí.

Opět 18% střední šedá!
Naskýtá se otázka, co je to vlastně správná expozice popředí bleskem. Je to v principu opět velmi jednoduché a koresponduje to s běžným měřením expozice, které jsme podrobně popsali v seriálu o běžné expozici v díle Měření expozice. Správná expozice bleskem je taková expozice, která u popředí vede k 18% střední šedé. Jinými slovy - fotoaparát se snaží spočítat takovou sílu záblesku, aby bleskem osvětlené popředí bylo středně šedé.

Jak fotoaparát a blesk pozná popředí?
Určit popředí podle významu dokážeme jen my, lidé. Fotoaparát takovou schopnost nemá a musí tedy volit jednodušší strategii. Nabízí se několik metod:

1. Popředí je místo, kam je zaostřeno. Přesněji řečeno - za popředí, a tudíž místo měření expozice bleskem, se považuje okolí aktivního zaostřovacího bodu. Tato strategie je používána zejména u některých digitálních zrcadlovek
2. Popředí se určuje na základě rozboru obrazu a řady dalších informací (zaostřená vzdálenost atp.)
3. Popředí se nijak zvlášť nehledá a snímek se exponuje bleskem jako celek

Popředím na tomto snímku pořízeném za úsvitu a s bleskem je logicky modelka vzdálená od fotoaparátu cca 4 metry. Pozadí je naopak příroda za modelkou. Blesk musí osvítit scénu takovým výkonem, aby popředí (tj. modelka) byla na výsledném snímku v průměru blízká 18% střední šedé.

Upřesněme tedy důležitou tabulku:

	Pozadí = expozice stálým světlem	Popředí = expozice světlem blesku
Expoziční čas
Clona		[1]
ISO citlivost		[2]
Síla blesku (doba jeho svitu)

[1] Clona ve skutečnosti expozici bleskem neovlivňuje. Clona sice brání světlu od blesku stejně jako světlu stálému, ale automatika (aby zajistila střední šedou) tento vliv vykompenzuje vyšším výkonem blesku. Takže se clona ve skutečnosti expozičně neprojeví. Samozřejmě to platí pouze v případě, že se nenarazí na limit výkonu blesku. Proto při fotografování s bleskem je rozumné nastavovat nižší hodnoty clonových čísel, protože to šetří baterie blesku a současně zkracuje dobu dobíjení blesku.

[2] To samé platí pro ISO - také ve skutečnosti expozici bleskem neovlivní. Pro blesk by sice bylo výhodné vysoké ISO - šetřilo by to opět baterie i blesk - ale tady jsme omezeni nárůstem šumu pro vyšší hodnoty ISO.

Zjištění potřebného výkonu blesku
Předpokládejme na chvíli, že chceme exponovat bleskem portrét (= popředí) v černé místnosti (= pozadí). Běžná expoziční automatika zjistí velmi málo světla a nabídne díky tomu dlouhý expoziční čas. O vhodné expozici bleskem nelze ale nic zjistit, protože blesk nesvítí!

Aby bylo možné zjistit vhodnou míru energie blesku, tak blesk musí blesknout! Jen tak bude automatika schopná zjistit vhodné množství světla blesku odrazem od portrétované osoby a blesk správně zregulovat. Blesk ale nemůže stále "bleskat" (jednak by to bylo velmi nepříjemné a dále by to vybíjelo baterie), a tak se nabízejí dvě v současnosti používaná řešení:

1. Správnou expozici bleskem určit pomocí krátkého falešného předblesku těsně před vlastní expozicí. Blesk tak vlastně bleskne dvakrát rychle za sebou - jednou, aby si automatika scénu změřila, podruhé pro vlastní expozici snímku.
2. Při expozici snímku odpálit blesk, během expozice měřit expozici a v okamžiku dosažení správné expozice blesk zhasnout.

TTL (Through-The-Lens) měření síly blesku
Moderní fotoaparáty používají měření expozice bleskem typu TTL (Through-The-Lens), tj.měření světla od blesku prošlého objektivem fotoaparátu. Měří tudíž fotoaparát uvnitř svého těla (za objektivem) a s bleskem si inteligentně povídá. Díky měření světla blesku skutečně prošlého objektivem se zohlední všechny faktory mezi scénou a senzorem (filtry, mezikroužky atp.).

Jak tedy přesně vypadá algoritmus určení správné expozice bleskem? Uveďme příklad běžný pro digitální zrcadlovky používající předblesk. I když algoritmy či umístění senzorů u různých fotoaparátů se může lišit, princip zůstane podobný:

1. Při namáčknutí spouště do půlky se expozičním senzorem změří běžná expozice scény bez blesku a podle nastaveného režimu se nastaví clona, expoziční čas a ISO.
2. Při domáčknutí spouště ale ještě před sklopením zrcátka se předbleskne malým výkonem blesku (stejnou výbojkou jako později bleskne hlavní blesk) a opět expozičním senzorem (zrcátko ještě není sklopeno) se podle množství světla, které se odrazí od hlavního objektu, spočítá potřebný výkon blesku. K vyhodnocení se použije celá plocha snímku rozděleného do zón, upřednostní se však okolí aktivního zaostřovacího bodu (tj. místa, kam je zaostřeno).
3. Zohlední se nastavení expoziční kompenzace blesku.
4. Pokud se fotografuje při dostatku světla (např. 10 EV nebo více), realizuje se strategie "fill-in flash" (přisvětlovací blesk). Fotoaparát v takovém případě plynule snižuje výkon blesku o cca 0.5 EV na každé EV, o které světlo přesahuje 10 EV, maximálně však sníží výkon o cca 1.5 EV. Uvedené snížení výkonu blesku se připočítá k ruční expoziční kompenzaci blesku.
5. Po takto provedeném výpočtu se sklopí zrcátko a exponuje se snímek. Síla hlavního výboje blesku se řídí podle výše spočítané hodnoty. Blesk může být synchronizován s 1. nebo 2. lamelou závěrky.

Pozn.:

• U kompaktních přístrojů bývá často jako expoziční senzor použit přímo hlavní senzor
• U řady fotoaparátů se v bodě 2 nepoužívá vazba na aktivní zaostřovací bod
• U řady fotoaparátů se naopak bere v úvahu vzdálenost, na kterou je zaostřeno v metrech
• Měření expozice pro vestavěný blesk a externí blesk je stejné

Výhody a nevýhody TTL měření s předbleskem
TTL měření s předbleskem je nejnovější a nejpřesnější metoda, která optimálně vyváží přirozené světlo pozadí s osvětlením hlavního objektu v popředí bleskem. Používá ho řada firem a dává mu též různé názvy - Canon u DSLR používá E-TTL, Nikon i-TTL atd. Za nevýhody předblesku je ale možné považovat:

1. Předblesk může způsobit mrknutí a následná "ostrá expozice" snímá již zavřené oči. Předblesk může také plašit snímanou zvěř. Pravdou ale je, že předblesk je tak krátký a tak blízko opravdového blesku, že si ho ani nevšimnete.
2. Předblesk může spouštět další studiové blesky, které jsou opticky spouštěné a měly by reagovat až na hlavní blesk. Místo toho se ale odpálí již při předblesku.
3. TTL s předbleskem je poměrné nové, existuje spousta variant a mnoho starších blesků ho vůbec neumí. To je problém hlavně u nových digitálních fotoaparátů, které podporují pouze určitý druh nejnovější varianty TTL. Je potom nutné pořizovat nové kompatibilní blesky.

Nejnovější varianty TTL měření blesku
Nejnovější varianty TTL měření expozice bleskem spolupracují s objektivem a tělem fotoaparátu do té míry, že od objektivu znají vzdálenost v metrech na, kterou je zaostřeno. A znalost vzdálenosti popředí je pro expozici bleskem velmi užitečná - umožní přesně korigovat sílu blesku. Např. Canon zavedl tuto novinku do svého E-TTL nástupem zrcadlovky EOS 20D a označuje ji jako E-TTL II.

Další novinkou posledních let je tzv. Balanced TTL Flash Metering. Jedná se o kombinaci měření s předbleskem společně s měřením během hlavní expozice. Oba údaje jsou potom vyváženy (balanced) s cílem najít optimální sílu záblesku a tím zajistit dobrou expozici bleskem za každých podmínek a ve vztahu k expozici pozadí.

Expoziční kompenzace blesku (Flash exposure compensation)
Expoziční kompenzace blesku znamená ruční rozvážení expozice bleskem oproti hodnotě zjištěné automatikou. Vyjadřuje se opět v EV jednotkách. Fotoaparát má tak celkem dvě expoziční kompenzace:

1. Běžná expoziční kompenzace
   Týká se výhradně expozice pozadí (bez blesku) a mění buď clonu nebo expoziční čas. Expoziční čas ale nesmí být kratší než X-sync. Více viz seriál o expozici - Měření expozice.
2. Expoziční kompenzace blesku
   Týká se výhradně expozice popředí bleskem a ovlivňuje výhradně sílu záblesku - nikdy ne expoziční čas, clonu ani ISO. Pokud děláte kladnou expoziční kompenzaci blesku (zvyšujete jeho výkon), logicky nelze překročit maximální výkon blesku.

Tak je možné nezávisle vyvažovat expozici pozadí osvětleného stálým světlem a expozici popředí osvětleného bleskem.

Profesionální přístroje mají v hledáčku vidět obě kompenzace (vpravo). Stupnice A ukazuje aktuální běžnou kompenzaci expozice (pozadí), stupnice B ukazuje expoziční kompenzaci blesku (popředí).

Kdy měření může selhat
Zcela stejně jako u běžné expozice (viz seriál o expozici - Praktická expozice) scény v průměru světlejší nebo tmavší než středně šedá budou mít tendenci k chybné expozici bleskem. Předpoklad v průměru střední odrazivosti předmětů tvořících popředí ve scéně selže a snímek bude bleskem buď přeexponován či podexponován. U těchto scén je proto užitečné prozkoumat, zda správná expozice bleskem nebude vyžadovat expoziční kompenzaci blesku.

Tato scéna je v reálu hodně světlá (častý problém nevěst v protikladu s ženichem, který zase bývá velmi tmavý). Blesk tedy v souladu s teorií exponoval na střední šedou kolem zaostřovacího bodu a scénu silně podexponoval. Byla by nutná expoziční kompenzace blesku cca +1 až 2 EV.

Naměření síly blesku na střední šedou
Podobně jako u klasické expozice je možné naměřit sílu blesku na 18% střední šedou tabulku. Změření tak proběhne zcela přesně a je možné se na hodnoty expozice bleskem spolehnout. Naměření expozice bleskem na střední šedou provedete tak, že buďto střední šedou tabulku do scény trvale umístíte - potom ale musí být v okolí zaostřovacího bodu - nebo praktičtěji naměříte expozici na tabulku, použijete funkci "Uzamknutí expozice blesku", tabulku odstraníte a exponujete snímek. Ne již tak přesně leč použitelně lze opět místo střední šedé tabulky měřit na pleťovku.

Scéna je velmi světlá, a proto blesk scénu v souladu s teorií podexponoval.

Pomocí funkce "Uzamknutí expozice bleskem" tedy byla naměřena expozice bleskem na střední šedou tabulku. Tabulku musíte umístit do stejné vzdálenosti, jako je hlavní objekt!

Expozice bleskem se díky naměření na střední šedou velmi zlepšila.

Uzamknutí expozice bleskem (Flash Exposure Lock, FEL)
Stisknutím tlačítka "Uzamknutí expozice bleskem", často označeného hvězdičkou, se provede předblesk a naměření potřebné síly blesku. Zjištěné hodnoty se uloží do paměti a následná expozice potom již předblesk a měření neprovádí. Expozice bleskem se obvykle uzamkne na určitou dobu (např. 15 vteřin) což dává dostatečný čas na kompozici snímku, zaostření a vyfocení. Dobu je obvykle možné libovolně prodloužit trvalým držením tlačítka.

Blesk a autofocus - vazba expozice na zaostřovací bod
Jak již bylo řečeno, tak některé moderní digitální přístroje - typicky Canon a Minolta - upřednostňují při měření expozice bleskem okolí zaostřovacího bodu, kde předpokládají popředí - tedy hlavní objekt. Je to logické a funkční s podmínkou, že aktivní zaostřovací bod opravdu musí při expozici na hlavní objekt mířit!

Metoda měření v okolí zaostřovacího bodu proto selže v těchto případech:

1. O ostření se příliš nestaráte, ve skutečnosti jste zaostřili zcela jinam, než jste chtěli, ale hloubka ostrosti snímek udrží (typické pro širokoúhlé objektivy a clony nad cca f/4). Snímek by tedy z hlediska ostrosti byl OK, ale expozice bleskem se měří v okolí místa zaostření, to znamená podle zcela nesmyslného místa snímku a navíc v jiné vzdálenosti, než je kýžený hlavní objekt. Obvykle tak bude snímek bleskem silně přeexponován, protože se měří nejčastěji ve větší vzdálenosti, než je popředí.
2. O ostření se vzorně staráte a používáte oblíbenou metodu Zaostři namáčknutím - Překomponuj snímek - Exponuj neboli Point-Recompose-Shot. V takovém případě však opět aktivní zaostřovací bod míří jinam! Proto při expozici s bleskem metodu Point-Recompose-Shot nesmíte používat!
3. Ostříte ručně, žádný aktivní zaostřovací bod tedy neexistuje a fotoaparát proto určuje expozici bleskem podle středu snímku.

Typická ukázka špatné expozice bleskem díky vazbě na zaostřovací bod. I když byl připraven vhodný horní zaostřovací bod (červeně), tak díky překomponování snímku nemíří v době expozice na hlavní objekt. Díky tomu se expozice měří ve špatném místě (žlutě) a snímek je bleskem silně přeexponován (tváře).

Upřednostňuje-li váš fotoaparát při měření expozice bleskem okolí zaostřovacího bodu, tak pro správnou expozici musíte vždy zajistit, aby aktivní zaostřovací bod skutečně mířil na hlavní objekt. To lze zařídit jedině výběrem vhodného zaostřovacího bodu. Jiná úspěšná metoda je naměření síly blesku na cosi podobného střední šedé (pleť) a následné uzamčení expozice blesku.

Jak zjistit, zda váš fotoaparát upřednostňuje okolí zaostřovacího bodu
Zjistit, zda váš fotoaparát upřednostňuje okolí zaostřovacího bodu, můžete poměrně snadno sami. Stačí např. opřít o bílou zeď černou knihu a pořídit dva stejné záběry - jednou se zaostřovacím bodem nastaveným vlevo a jednou vpravo. Pokud se expozice liší, tak fotoaparát měří v okolí zaostřovacího bodu.

Černá kniha opřená o bílou zeď, fotografie s bleskem a ukázka důsledku vazby na zaostřovací bod. Na horním obrázku byl vybrán pravý zaostřovací bod, měřilo se v jeho okolí a expozice bleskem vedla na šedou zeď a podexponovanou knihu. Dole byl vybrán levý zaostřovací bod, měřilo se v jeho okolí a expozice bleskem vedla na šedou knihu a přeexponovanou zeď. Pokud by fotoaparát neupřednostňoval okolí zaostřovacího bodu, byly by obě fotografie stejné.

Shrnutí
Informace uvedené výše se dají shrnout do několika praktických závěrů:

• Expoziční čas, clona a ISO citlivost se bez ohledu na blesk určí podle běžného osvětlení a nastaveného expozičního režimu. Tuto expozici je možné ovlivňovat běžnou expoziční kompenzací, kterou lze hodnoty expozičního času, clony či ISO doladit.  Tím se zajistí správná expozice snímku v běžném světle - neboli expozice pozadí.
• Expozice bleskem se změří a spočítá až desetiny vteřiny před vlastní expozicí (případně až během expozice) a reguluje se výhradně výkonem blesku. Expoziční čas, clona ani ISO se již nijak nemění.
• Správná hodnota světla od blesku se měří buď v celé ploše snímku nebo v okolí aktivního zaostřeného bodu. Tam se logicky předpokládá popředí - neboli hlavní fotografovaný objekt. Expozici bleskem je možné ovlivňovat expoziční kompenzací blesku kterou se dolaďuje pouze síla blesku, nijak se již neovlivňuje expoziční čas, clona ani ISO.
• Expoziční čas nijak expozici od blesku neovlivňuje (ovlivňuje pouze pozadí), nesmí být ale kratší než X-sync čas konkrétního fotoaparátu.
• Čím menší energií musí blesk blesknout, tím více energie zůstane na další záběr a blesk je rychleji připraven na další snímek. To je extrémně užitečné pro akční fotografování - sport, zvířata, reportáž atp.
• Vysoké hodnoty clonových čísel (zavřená clona) případně nízké hodnoty ISO komplikují blesku práci. TTL automatika se snaží udržet správnou expozici popředí bleskem, ale při zavřené cloně nebo nízké ISO citlivosti je k tomu zapotřebí více světla od blesku.
• Pokud váš přístroj váže expozici bleskem na zaostřovací bod, je třeba zaostřovací bod pečlivě vybírat, sledovat, kam míří a nepoužívat metodu rekompozice snímku po zaostření (point-recompose-shot).