Expozice - 3. Expoziční režimy - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

23. března 2006, 00.00 | Většina současných digitálních fotoaparátů nabízí širokou škálu expozičních režimů. Od plné automatiky až k úplnému manuálnímu řízení. Kdy, jak a proč který použít?

::Expozice - 1. Expoziční základy
::Expozice - 2. Měření expozice
::Expozice - 4. Dynamický rozsah a kontrast scény
::Expozice - 5. Praktická expozice

V souladu s předchozími články o expozici se stále jedná o zdánlivě jednoduchý úkol a sice nastavit expoziční čas, clonu a ISO citlivost tak, aby snímek byl přesně podle představ fotografa. K cíli lze dojít mnoha způsoby, přičemž je zásadní otázkou, kolik hodnot necháte na libovůli fotoaparátu a kolik hodnot budete manuálně a vědomě řídit.

Správná expozice je často klíčem k dobrému snímku. Expoziční režimy současných fotoaparátů jsou k tomu více než dostatečným nástrojem. f/22, 1 s, ISO 100, ohnisko 20 mm

Plná automatika
Plně automatický režim je většinou označen AUTO či znaky či . Je přítomen snad na všech fotoaparátech a znamená jediné - fotoaparát a jeho procesor přebírá plnou vládu nad veškerým nastavením. Pro měření expozice je většinou použita nějaká varianta maticového měření. Uživatel obvykle může pouze volit kvalitu obrazu (rozlišení a/nebo JPG kompresi), samospoušť, někdy ovládat blesk atp. Vše ostatní plně řídí automatika.

Plná automatika přebírá vládu (zeleně) nad všemi třemi veličinami určujícími expozici plus řadou dalších parametrů fotografování.

Tento režim je samozřejmě oblíbený při fotografování metodou "Namiř & zmačkni" a u běžných scén vede k použitelnému výsledku. Pokud jste ale přečetli předchozí díly seriálu o expozici, tak již víte, s jak velkými kompromisy se automatika musí potýkat. Nemá ani ponětí o síle světla kontra odrazivost fotografovaných předmětů, pohybu předmětů, záměru fotografa atp.

Algoritmus "přemýšlení" plné automatiky je vcelku jednoduchý a logický. Silně však závisí na konkrétním modelu fotoaparátu, a tak pro příklad uveďme jen hrubé obrysy obvyklé strategie plné automatiky pro objektiv se světelností f/2.8:

Bohužel automatika vede často až k absurdním výsledkům. Např. fotíte-li z ochozu na fotbalovém stadionu noční slavnostní ceremoniál probíhající na ploše stadionu, tak automatika použije blesk. Uvážíme-li, že jeho výkon stačí na cca 3-10 metrů, je použití směšné. Přesto automatika dojde k závěru, že je málo světla, a tak je nutné použít blesk. Logické ale špatné. Podobně automatika bleskem zničí atmosféru koncertů v zatemněných halách, fotky interiérů, sklepení, oceanária, fotky přes sklo, noční snímky měst a ulic, západy slunce atp.

Přesto že fotografovat s bleskem bylo v Lisabonském oceanáriu přísně zakázáno, tak řada lidí blesk používala. Jejich automatika totiž došla k závěru, že je málo světla a je třeba přisvítit. Blesk však díky odrazu od skla scénu zcela znehodnotil. Správné řešení bylo scénu jednou změřit a protože světla bylo stále stejně, tak zjištěné hodnoty nastavit v manuálním režimu ručně a blesk samozřejmě vypnout. Potom se soustředit jen na kompozici a nerozhýbat snímek.
Expoziční čas 1/30 s, clona f/3.5, ISO 800, ohnisko 24 mm. Díky ISO 800 však snímky již vyžadují softwarové odšumění.

Automatika chybuje však nejen u blesku. Např. v slabém světle nedokáže rozpoznat pohybující se objekty (sport v halách), volí zbytečně dlouhý čas a objekty budou rozmazané. V silném světle naopak volí zbytečně vysoké clonové číslo a tím zvýší hloubku ostrosti, což je např. u portrétů nežádoucí. A tak dále.

Na obranu automatiky je nutné říct, že dnešní sofistikované algoritmy jsou schopné již ledasco "uhádnout" a tak snímky v běžných podmínkách vycházejí alespoň použitelné. Současně plná automatika umožní fotografovat i naprostým laikům, kterým fotografie jako řemeslo či koníček nic neříká. A to je dobře!

Plná automatika - scénické režimy
Pod souhrnným pojmem scénické režimy se myslí expozice pro různé druhy scén většinou označované jasným piktogramem. Je to stále plná automatika, ale vy jí pomáháte sdělením, o jaký druh scény se jedná. Změny, které automatika díky této informaci provede, jsou často dramatické a netýkají se jen expozice ale i řady dalších parametrů - např. doostření, vyvážení bílé, tónování barev atp. Správné zadání scény je tak klíčové. Přesné algoritmy se u různých výrobců či modelů fotoaparátů mohou přirozeně lišit, přesný popis buď poskytne manuál nebo internet, nebo musíte některé věci prostě vyzkoušet. Uveďme pro příklad hrubé algoritmy několika typických scén přítomných na většině fotoaparátů:

	Portrét Fotoaparát předpokládá hlavní objekt blízko (cca 1-5 metrů) a tam preferuje ostření. Dále preferuje nízká clonová čísla a tím malou hloubku ostrosti. Při zpracování obrazu se často méně doostřuje (obrázky jsou měkčí) a barvy se upravují na jemné, přirozené, zejména s důrazem na pleťovku. Fotoaparát neváhá použít blesk a často volí automaticky i režim redukce červených očí. Expoziční čas většinou nedovolí nastavit delší než cca 1/50 s, a tak se předchází případnému rozhýbání snímku.
	Krajina Na rozdíl od portrétu, zde fotoaparát preferuje vyšší clonová čísla a tím vyšší hloubku ostrosti. Obrázky jsou silně doostřovány, je jim zvýšen kontrast a mnohem silněji se saturují barvy s cílem dosáhnou vzhledu pohlednic. Blesk bývá zakázán - jeho použití v krajině sice není v praxi vyloučené, ale není typické.
	Sport Fotoaparát logicky předpokládá akční a dynamické scény, takže preferuje krátké expoziční časy, často bohužel na úkor vysokého ISO. Automaticky také volí kontinuální režim snímání (střílení snímků) a často též prediktivní autofocus. Blesk je někdy zakázán - např. v halách se mnohdy nesmí ani používat.
	Makro Fotoaparát předpokládá objekt velmi blízko, a tak preferuje ostření na krátké vzdálenosti. Většinou ostří pouze na střední bod a neváhá použít blesk. Expoziční čas většinou nedovolí nastavit delší než cca 1/50 s, a tak předchází případnému rozhýbání snímku.
	Noční portrét Tady fotoaparát předpokládá blízko stojící portrétovanou osobu (podobně jako normální portrét) a za ní slabě osvětlené noční město či krajinu. Použije blesk a snaží se vybalancovat světlo blesku, které osvítí jen blízkou osobu (blesk nad cca 5 m je neúčinný), a přirozené světlo krajiny či města v pozadí. Na rozdíl od běžného portrétu se proto nebrání dlouhým expozičním časům. Ty pak mohou např. v nočním městě dosahovat i několika vteřin, a tak stativ je často nutností.
	Bez blesku V řadě případech automatika chybně použije blesk či jeho použití je přímo zakázáno - často v muzeích, jeskyních, oceanáriích, zoologických zahradách atd. Pro tyto případy se hodí tento režim, který je plnou automatikou ale se zakázaným bleskem.

A řada dalších ...
Řada fotoaparátů - zejména kompaktních - se předhání v nabídce scénických režimů. Často jich bývá i více než 10 a liší se již drobnostmi či různými efekty. Například Panasonic Lumix DMC-FX9 umožňuje zadat datum narození dítěte a potom ve scénickém režimu "Baby" automaticky do obrázku klíčuje věk dítěte. V zásadě to není špatně - čím přesněji se totiž automatice sdělí scéna a záměr, tím přesněji je schopná snímek realizovat. Ve velkém počtu scénických režimů se ale člověk snadno ztratí a potom chybuje. Rozumný kompromis je tedy žádoucí.

Na profesionálních fotoaparátech režim plné automatiky ani scénické režimy nenajdete. Profesionálové je totiž stejně vůbec nepoužívají a pracují stále v poloautomatickém či manuálním režimu. To je totiž jediný způsob, jak mít fotografii zcela pod svojí kontrolou.

Poloautomatické kreativní režimy
Ne všechny fotoaparáty jsou vybaveny poloautomatickými režimy, a tak jejich přítomnost většinou signalizuje fotoaparát vyšší třídy. Poloautomatické režimy jsou obvykle označovány P, S, A, M nebo P, Tv, Av, M, kde M značí již plně manuální režim. Režim P může chybět či být spojen s plnou automatikou. Často také na voliči režimů bývá jen jeden režim PSAM a zda se jedná o režim P, S, A či M se volí až v menu fotoaparátu. To sice není moc praktické ale časté.

Poloautomatické režimy by se daly charakterizovat slovy - automatika je rádce, některé hodnoty dokonce sama nastavuje a tím šetří čas, nicméně za výsledek je zodpovědný fotograf! Dává tak prostor pro své tvůrčí schopnosti, a proto častý název těchto režimů - kreativní režimy. Fotograf má svobodnou vůli cokoliv nastavit a také plnou zodpovědnost. Vyvážené a férové.

Poloautomatický režim P
Režim P (často označovaný jako Program AE) je režim velmi podobný plné automatice. Sám nastavuje expoziční čas i clonu ale zásadní rozdíl oproti plné automatice je v tom, že v režimu P je možné volně nastavovat všechny ostatní hodnoty a veličiny. Jedná se zejména o zapnutí/vypnutí blesku, výběr zaostřovacího bodu, metodu měření expozice, expoziční kompenzaci, vyvážení bílé a mnoho dalších.

Režim P automaticky řídí clonu a čas. ISO a řada dalších parametrů se nastavuje ručně. Pozor však na funkci Auto-ISO.

 

Příklad strategie režimu P u fotoaparátů Canon s objektivem se světelností f/4 a maximální clonou f/32. Z grafu vyplývá, že je-li málo světla automatika reaguje pouze prodlužováním času (vlevo). Od určité hladiny světla (bod u 1/60 s) automatika zkracuje čas a zvyšuje clonové číslo stejným dílem až narazí na maximální clonu f/32 a dále reaguje pouze zkracováním času.

Auto-ISO
V režimu P se obvykle ručně nastavuje ISO citlivost a režim P jí zachová. Na některých fotoaparátech však s povolenou funkcí "Auto-ISO" režim P ovládá i ISO citlivost. Na to pozor, když snímáte slabě osvětlené scény ze stativu a kvůli nízkému šumu jste záměrně nastavili nízké ISO. Funkce Auto-ISO vám ho totiž sama přestaví na vysoké hodnoty a znehodnotí snímek!

Posun programu (Flexible program, Program Shift atd.)
Jedna z odlišností režimu P od plné automatiky je v možnosti libovolně přepínat takové kombinace expozičního času a clony, které zachovají stejnou expozici. V praxi totiž vede ke stejné expozici mnoho dvojic expoziční čas/clona. Například dojde-li automatika k závěru, že správná expozice je 1/100 s při f/5.6, tak stejné expozice lze dosáhnout kombinací třeba 1/80 s při f/6.3 nebo 1/250 s při f/3.5. Změna světla způsobená změnou clony je tak kompenzována opačnou změnou času. Posun programu umožňuje listovat v těchto dvojicích a vybrat si tu, která odpovídá vašemu záměru. Clonou se určuje hloubka ostrosti kdežto čas se podřizuje pohybovému managementu. Bohužel ne všechny fotoaparáty možnost posunu programu mají.

Expoziční kompenzace
Z minulého dílu věnovaného metodám měření expozice je zřejmé, že ne vždy se automatika expozičně zcela trefí. Pak nastoupí potřeba expoziční kompenzace neboli možnost upravit expozici oproti hodnotám zjištěných automatikou. Světlo lze buď přidat a získat světlejší snímek (+EV) nebo naopak ubrat a získat tmavší snímek (­EV). Pokud v režimu P provedete expoziční kompenzaci, fotoaparát bude upravovat hodnoty podle strategie režimu P.

Režim P se dobře hodí na běžné scény za dostatku světla. Tam automatika chybuje minimálně a případné chyby lze doladit expoziční kompenzací nebo posunem programu.  f/11, 1/160 s, ISO 200, ohnisko 45 mm

Poloautomatický režim S (Tv)
V režimu S (Shutter) neboli Tv (Time Value) nastavíte pevně expoziční čas a ISO, a automatika dopočítá clonu podle množství světla na scéně. Tento režim je tedy výhodný, když potřebujete zafixovat čas - obvykle kvůli pohybovému managementu. Jinými slovy potřebujete buď krátkým časem (např. 1/500 s) omezit nebezpečí rozhýbání snímku či zastavit pohyb (sport) nebo naopak dlouhým časem (např. 2 s) pohyb zdůraznit.

Režim S (Tv) automaticky řídí clonu. Ručně se nastavuje ISO a expoziční čas. Pozor však na funkci Safety Shift a Auto-ISO.

Expoziční kompenzace v režimu S (Tv)
Požadujete-li světlejší/tmavší snímek a provede-li tedy expoziční kompenzaci + či - EV, fotoaparát bude reagovat změnou clony. Kladná kompenzace otevře clonu oproti automaticky zjištěné hodnotě a naopak záporná kompenzace clonu přivře.

Expoziční čas 0.5 s nastavený v režimu S (Tv) umožnil rozmazat praménky vody stékající po skále, a tak je silně zvýraznit. Clona potom vyšla na f/10 při ISO 200. Plná automatika by na tento "trik" nikdy nepřišla.

Auto-ISO a Safety Shift
Při nastavování času v režimu S (Tv) jste omezeni pouze nejkratším a nejdelším možným časem. Současné přístroje běžně zvládají 1/1 000 s (často i kratší časy), z druhé strany je možné exponovat obvykle i 30 vteřin. Nezapomeňte však na relativně omezený rozsah clonových čísel - z jedné strany limitován světelností objektivu (např. f/2.8) z druhé strany limitován nejmenším možným průměrem clony (obvykle f/8 u kompaktů, až f/45 u DSLR).

Pokud nastavíte velmi krátký čas (např. 1/2 000 s) a na scéně bude málo světla, tak automatika by potřebovala hodně otevřít clonu a to často víc, než je limit světelnosti. Sice méně často ale přesto může nastat i opačná situace, kdy nastavíte velmi dlouhý čas (např. 30 vteřin) a automatika by potřebovala hodně zavřít clonu a to víc, než je největší přípustné clonové číslo.Chování fotoaparátů se potom může lišit:

• Jedna strategie je zachovat vámi požadovaný čas (např. 1/2 000 s), zachovat nastavené ISO a maximálně otevřít/zavřít clonu. Snímek potom bude respektovat logiku režimu S (Tv), ale bude podexponovaný/přeexponovaný.
• Druhá strategie je zachovat nastavené ISO, maximálně otevřít/zavřít clonu a prodloužit/zkrátit v rozporu s logikou režimu S (Tv) expoziční čas tak, aby snímek byl dobře exponován. Chvályhodné avšak často je fotograf překvapen dlouhým expozičním časem a snímek rozhýbe. Toto chování zapíná funkce pojmenovaná obvykle Safety Shift.
• Třetí strategie je zachovat vámi požadovaný čas (např. 1/2 000 s), maximálně otevřít/zavřít clonu a automaticky zvýšit/snížit ISO. Snímek tak bude respektovat logiku režimu S (Tv), bude dobře exponovaný ale hrozí že bude znehodnocen šumem. Takto se fotoaparáty chovají mají-li aktivovanou funkci Auto-ISO.

Poloautomatický režim A (Av)
V režimu A (Aperture) neboli Av (Aperture Value) nastavíte pevně clonu i ISO a automatika dopočítá expoziční čas podle množství světla na scéně. Tento režim je tedy výhodný, když potřebujete řídit clonou hloubku ostrosti. Malá clonová čísla (hodně otevřená clona) způsobí malou hloubku ostrosti zatímco vysoká clonová čísla (malý průměr clony) hloubku ostrosti zvyšují.

Režim A (Av) automaticky řídí expoziční čas. Ručně se nastavuje ISO a clona. Pozor však na funkci Safety Shift a Auto-ISO.

Expoziční kompenzace v režimu A (Av)
Požadujete-li světlejší/tmavší snímek a provede-li expoziční kompenzaci + či - EV, fotoaparát bude reagovat změnou expozičního času. Kladná kompenzace prodlouží čas oproti automaticky zjištěné hodnotě kdežto záporná kompenzace ho zkrátí.

Ukázka vlivu clony na hloubku ostrosti. Vlevo clona f/3.5 vpravo f/32.

Auto-ISO a Safety Shift
Podobně jako v předchozím případě se však automatika může dostat na dolní či horní limit expozičního času. Tato situace nastává naštěstí méně často, protože rozsah expozičních časů je mnohem širší oproti rozsahu clon. Pokud ale tato situace přesto nastane, tak se fotoaparáty chovají následovně:

• Jedna strategie je zachovat vámi požadovanou clonu, zachovat nastavené ISO a nastavit maximální/minimální expoziční čas. Snímek potom bude respektovat logiku režimu A (Av), ale bude podexponovaný/přeexponovaný.
• Druhá strategie je zachovat nastavené ISO, nastavit maximální/minimální expoziční čas a přizpůsobit scéně clonu v rozporu s logikou režimu A (Av) tak, aby snímek byl dobře exponován. Toto chování zapíná funkce obvykle pojmenovaná Safety Shift.
• Třetí strategie je zachovat vámi požadovanou clonu, nastavit maximální/minimální expoziční čas a zvýšit/snížit ISO. Snímek tak bude respektovat logiku režimu A (Av), bude dobře exponovaný ale hrozí že bude znehodnocen šumem. Takto se fotoaparáty chovají mají-li aktivovanou funkci Auto-ISO.

Plně manuální režim M
Plně manuální režim vám umožní převzít kontrolu nad všemi veličinami určujícími expozici, čili expozičním časem, clonou a ISO citlivostí. Automatika je tak zcela vypnuta a nadále funguje jen jako rádce. V hledáčku se obvykle dozvíte odchylku vámi nastavených hodnot od hodnot, kterými by exponovala automatika.

Režim M umožňuje nastavit ručně všechny veličiny. Pozor však na funkci Auto-ISO.

Expoziční kompenzace v tomto režimu nemá smysl - není co kompenzovat - a tak v hledáčku se místo expoziční kompenzace zobrazuje údaj o tom, jak moc (o kolik EV) se liší vámi nastavená expozice od hodnot změřených automatikou.

Na místě obvykle ukazujícím hodnotu expoziční kompenzace se v režimu M zobrazuje rozdíl mezi manuálně nastavenou expozicí a hodnotou expozice změřenou automatikou. Zde je naznačen rozdíl -1 EV, čili snímek bude podle názoru automatiky o 1 EV podexponován (tmavší). Je to ale pouze názor automatiky - nic víc, nic míň.

V manuálním režimu je většinou možné též nastavit expoziční čas B (Bulb). Znamená to, že závěrka bude otevřena a bude se exponovat tak dlouho, jak dlouho bude stisknutá spoušť. Umožní to třeba u nočních snímků exponovat velmi dlouhými časy (třeba 2 minuty). Je však třeba vzít v úvahu Dark current noise - šum způsobený jemnými fluktuacemi elektronů uvnitř senzoru, který se u takto dlouhých expozicí projeví vysokým šumem.

Tento snímek byl pořízen přes infračervený filtr, kde automatika zcela selže. Chyba byla dokonce větší než maximální hodnota expoziční kompenzace, a tak manuální režim byl jediným řešením.
f/6.3, 2.5 s, ISO 200, ohnisko 50 mm

Auto-ISO
I v manuálním režimu je třeba vzít v úvahu funkci Auto-ISO. Je-li aktivována, tak fotoaparát automaticky ovládá ISO ve snaze smazat rozdíl mezi ručně nastavenou hodnotou a optimální expozicí změřenou automatikou. Pozor tedy, ať vám po pečlivě nastavené expozici v manuálním režimu automatika svým ovládáním ISO neznehodnotí snímek!

Expoziční bracketing (automatické posouvání expozice)
Bracketing je postup, kdy fotoaparát udělá automaticky více fotek (obvykle 3), každou s jiným nastavením expozice. Tím máte šanci si potom v PC vybrat tu, která je nejlepší. Fotoaparáty dělají obvykle 3 fotky, jednu exponovanou přesně podle automatiky, druhou světlejší a třetí tmavší. Velikost změny je možné nastavit v jednotkách EV (většinou max. ± 2 EV). Chování fotoaparátů při bracketingu je závislé na expozičním režimu a má většinou stejnou logiku jako ručně prováděná expoziční kompenzace.

Bracketing je dobrým nástrojem chcete-li mít absolutní jistotu správně exponovaného snímku. Spotřebovává ale čas i místo na kartě. Navíc po porozumění expozici, dynamickému rozsahu a histogramu vašeho fotoaparátu zjistíte, že bracketing  v praxi ani moc nepotřebujete.