Введение

19 августа 1839 года в Париже было объявлено, что Луи Дагер открыл способ «запечатлять изображение с помощью камеры-обскуры благодаря самому свету». Он изобрел светочувствительный материал, который мог непосредственно фиксировать увиденное. Хотя первое проявление было примитивным и «пленка» подвергалась светообработке в течение получаса, эффект был потрясающим. Появлялась возможность делать пейзажи и портреты, воспроизводить на бумаге другие предметы, не прибегая к искусству художника.

Лишь сорок лег спустя фотографии начали печататься на страницах книг, газет и журналов, а гораздо позднее изображение ожило, в нашей жизни появилось кино, а потом и телевидение. Сегодня существование фотографии стало делом настолько привычным, что сейчас даже трудно представить, как она расширила и изменила когда-то взгляд на мир. Без фотографии восприятие мира ограничивалось бы лишь тем, что мы видим собственными глазами.

Фотография ныне является важным подспорьем для науки, истории, она открывает большие возможности и для творчества. Фотография повлияла на мироощущение современного человека, раздвинула рамки привычного. Например, благодаря ей мы из первых рук имеем сведения о других странах и культурах, она позволяет укрупнять изображение, скрытое от невооруженного глаза.

Теоретическая часть курса «Основы цифровой фотографии» состоит из 2 разделов – «Основы фотографии» и «Цифровая фотография».

В разделе «Основы фотографии» вам будут даны базовые знания о процессе фотографирования, об основных компонентах фотографии и понятиях. Эти знания будут закреплены рядом практических работ с использованием пленочных фотоаппаратов.

ОСНОВЫ ФОТОГРАФИИ

Свет—главный компонент фотографии

Свет—это основа фотографии, само слово «фотография» означает «писать светом» или «рисовать светом». Без света человек не может видеть, не может создавать фотоснимки. Именно благодаря свету окружающий нас мир становится видимым для человеческого глаза и для фотокамеры.

Свет, как и звук—это форма энергии. Его волны с колоссальной скоростью излучают такие источники, как солнце, электрическая лампочка или вспышка. Будучи формой энергии, свет влияет на природу материалов, вызывая при этом определенные химические изменения—кожа загорает на солнце, зреют фрукты. Но наиболее важной характеристикой света для фотографии является, однако же, другой фактор—свет распространяется по прямым линиям. Вы сами можете в этом убедиться, если посмотрите на прямые тени предметов, которые заслоняют свет, или приглядитесь к солнечным лучам, пробивающимся сквозь дымку.

Свет ведет себя по-разному, в зависимости от материала поверхности, на которую он падает. Непрозрачные материалы—дерево, металл—препятствуют прохождению света, поглощая большую часть его лучей. Прозрачные материалы—стекло, вода—пропускают свет. Структурные поверхности отражают его во всех направлениях и преломляют, в результате он «смягчается» и рассеивается. Чистые гладкие поверхности, например, отполированный металл или стекло, отражают световые волны без особого рассеивания, поэтому мы и видим изображения в зеркале. Большинство поверхностей частично отражают лучи света—чем светлее поверхность, тем больше света она отражает. Черные поверхности света не отражают, белые отражают практически все световые лучи.

Свет является также источником всех цветов. Он состоит из волн разной длины, некоторые из них видимы глазом и воспринимаются как разные цвета—волны большой длины как красный, волны малой длины как сине-фиолетовый. Солнце, как и большинство других источников света, излучает непрерывный спектр всех длин волн, который мы видим как «белый» цвет. Предметы же вокруг нас поглощают волны одной длины и отражают другие. К примеру, спелый помидор поглощает почти все зеленые и голубые волны, но отражает красные, поэтому мы видим помидор красным.

Прозрачные материалы пропускают волны разной длины одинаково, за исключением случаев, когда материалы эти окрашены. Например, голубое витражное стекло или светофильтр пропускают голубой цвет, а все остальные длины волн поглощают. В фотографии избирательное поглощение световых лучей играет очень важную роль.

В черно-белой фотографии этот способ позволяет влиять на тональность, ослабляя одни оттенки и делая другие более насыщенными. В цветной фотографии от этого процесса зависит воспроизведение цветов на негативной и позитивной цветной пленке, обработка цветных фотоматериалов и печать.

Под влиянием света вы различаете форму предметов. Например, помидор, освещенный солнцем сбоку, сильно отражает красный цвет с освещенной стороны. Свет падает на его неровную поверхность под разными углами и, отраженный, воспринимается глазом с разной интенсивностью. Глаза и мозг определяют эти градации яркости как «округлость»; и для уточнения вам нет надобности дотрагиваться до помидора.

Вместе с тем вы четко видите окружающие вас предметы потому, что глаза пропускают только ограниченный объем света (через крошечное отверстие— зрачок), а свет этот фокусируется хрусталиком глаза.

Свет, линзы и возникновение изображения

Принцип прохождения света через крохотное отверстие для получения отраженного изображения известен со стародавних времен—на нем основано устройство камеры с малым отверстием или «камеры-обскуры». Объясняется это явление довольно просто. Поскольку свет распространяется по прямым линиям, его лучи из верхней части объекта съемки попадают через маленькое отверстие только в нижнюю часть приемной зоны и наоборот: в результате создается перевернутое изображение из более ярких и более тусклых отражений. Полученное таким образом, оно оказывается довольно слабым, с нечеткими контурами. Из-за малой величины отверстия лучи света, поступающие от каждой точки объекта, проходя через него, слегка рассеиваются.

Чтобы сделать изображение ярким и четким, необходимо забрать больше света и свести лучи в одну точку, то есть сфокусировать изображение. Для этого требуется линза.

Когда луч света поступает на принимающую поверхность, например стекло, под косым углом, он отклоняется или преломляется. Это видно, если опустить ложку в стакан с водой—под определенным углом ложка действительно покажется согнутой. Если взять стеклянный диск с неровной поверхностью, который у краев будет тоньше, чем в центре, можно использовать принцип преломления, с тем чтобы свести лучи света, направить их в одну точку. Так «работает» собирательная линза. Она поглощает лучи света со всех частей объекта и фокусирует их на плоскости (бумага или пленка). Лучи с верхней и нижней, левой и правой частей объекта фокусируются на диаметрально противоположных им частях принимающей поверхности. В результате возникает четкое и подробное изображение, но перевернутое.

Собирательную линзу «добавили» к «камере-обскуре» еще в шестнадцатом веке. Еще триста лет потребовалось на то, чтобы запечатлеть изображение.

Светочувствительные материалы

Процесс фотосъемки разделяется на два основных этапа. Первый—воссоздать изображение объекта, второй — зафиксировать это изображение. Вы уже знаете, как камера воссоздает изображение, для этого используется линза и небольшое отверстие, чтобы сфокусировать отраженный свет. Это изображение представляет собой рисунок, состоящий из более яркого и более тусклого света, в соответствии с расположением светлых и темных зон на объекте. Ранее говорилось о том, что свет—это форма энергии. Энергия способна изменять материалы, именно эти изменения и позволяют запечатлеть изображение. Если на материал, чувствительный к воздействию света, проецировать световое изображение, он будет больше меняться в тех местах, где изображение ярче, и меньше — где оно слабее. Именно так на материале постепенно появляются светлые и темные зоны объекта съемки.

Еще в начале восемнадцатого века было известно, что некоторые химические элементы—например, соли серебра—быстро темнеют на свету. А сто лет спустя, в двадцатых годах девятнадцатого века, предпринята попытка использовать их, чтобы запечатлеть изображение, полученное в «камере-обскуре». Слой светочувствительных солей серебра (галоидов) наносили на плоскую поверхность, куда падало (экспонировалось) освещенное изображение.

Как соли серебра закрепляют изображение

Вы можете сами увидеть результат. Возьмите кусок современной фотопленки или фотобумаги (которая также покрыта слоем солей серебра) и оставьте на солнце, положив на нее небольшой непрозрачный предмет, например, связку ключей. Минут через двадцать места, не защищенные ключами, приобретут темный пурпурно-серый оттенок—кремовые соли серебра будут превращаться в черный, мелкой зернистости металл—серебро. Если пленку или бумагу оставить в тот день, когда небо затянуто облаками, процесс потемнения потребует больше времени. Из этого следует, что энергия света способна влиять на соли серебра совокупно, кумулятивно — возможно либо краткое экспонирование при сильной яркости, либо длительное, когда освещение слабое.

Когда вы поднимете ключи со светочувствительной поверхности, их форма бледным силуэтом пропечатается на темном фоне. С точки зрения света и темноты изображение станет противоположным оригиналу — ключи будут светлыми, а фон темным. Следовательно, полученное изображение — негативное.

Если разместить предметы непосредственно на листе фотобумаги или фотопленки, а потом проэкспонировать их в течение определенного времени, вы получите негативное изображение предметов в черных, белых и серых тонах. Но если вы выйдете из лаборатории с тщательно проэкспонированным изображением, оно на свету будет проэкспонировано дополнительно. Поэтому светочувствительные материалы нужно закреплять, чтобы в дальнейшем воздействие света на них не сказалось. Развитие этих процессов — тоже важная страница в истории фотографии. На заре ее существования приходилось решать три основные проблемы для закрепления полученного изображения: как заставить соли серебра реагировать на очень короткие периоды экспонирования—доли секунды: как сделать, чтобы снимок переставал темнеть на свету, и как превратить неправильное, негативное изображение в правильное позитивное.

Современный фотографический процесс

Светочувствительные материалы на серебряной основе, применяемые в современных пленках и фотобумагах, решают все проблемы. Пленка подвергается воздействию света ровно столько, сколько необходимо для того, чтобы начался процесс потемнения. На этой стадии изменения в. материале практически незаметны. Но когда свет попадает на бледные соли серебра, они сразу начинают чернеть. Пленка находится в темноте и обрабатывается химическим раствором, который развивает и ускоряет эти изменения, пока не появится резкое и четкое изображение из черного серебра. Все еще находясь в темноте, его обрабатывают другим химикатом — закрепителем. Благодаря чему оставшиеся белые соли серебра становятся стойкими к воздействию света и при промывке просто растворяются. У вас получается стабильное негативное изображение, которое можно выносить на свет без боязни каких-либо дальнейших изменений.

Преобразование негатива в узнаваемое позитивное изображение происходит довольно просто. Если луч света пройдет сквозь негатив, изображение спроецируется на другой светочувствительный материал — фотобумагу. На сей раз темные зоны негатива окажут на соли серебра незначительное влияние, тогда как светлые зоны создадут сильное темное изображение. Итак, проявив бумагу и закрепив ее, вы получите позитивное изображение — снимок, на котором темные и светлые места объекта-оригинала будут воспроизведены точно. Полутона объекта передаются серым цветом, потому что свет лишь частично затемнил соли серебра. Этот негативно-позитивный процесс весьма важен — вы можете увеличить изображение, преобразовать его тональную окраску, сделать с одного негатива столько отпечатков, сколько пожелаете.

Все-таки одна проблема оставалась нерешенной. Соли серебра чувствительны только к синему цвету. Поэтому они реагируют на синий и белый цвета (в последнем содержится синий), красный же и зеленый—два других доминирующих цвета—воспринимают как отсутствие цвета. Только в конце девятнадцатого века было сделано открытие: если использовать небольшое количество красящих веществ, поглощающих красный и зеленый цвета, можно добиться более нормальной реакции на эти цвета, дающей сероватый оттенок. В результате появилась панхроматическая пленка для черно-белой фотографии. Позднее это же открытие привело к возникновению цветной фотографии.

Пигменты, поглощающие длины волн некоторых цветов, имеются и в человеческом глазу—в клеточках, чувствительных к свету, которые тянутся вдоль сетчатки. Есть много общего между тем, как видят наши глаза и как работает фотокамера и пленка. Но это вовсе не значит, что фотографии отразят мир именно таким, каким вы его воспринимаете. Существует несколько принципиальных различий — они и составляют третью важнейшую часть предмета фотографии, о которой речь пойдет на следующих лекциях.

ТЕХНИКА ФОТОСЪЕМКИ

Основные элементы фотоаппарата.

Рассмотрим «зеркалку» на 35 мм с одним объективом.

Первый элемент управления—фокусирующее кольцо на объективе. Как уже было сказано, фокусировка объектива сходна с фокусировкой глаза. В фотокамерах используются различные устройства, чтобы показать, какие именно части снимаемой сцены находятся в фокусе. В одних случаях вполне достаточно поставить на шкале расстояний фотоаппарата соответствующую величину. В других изображение в видоискателе будет двоиться, если резкость выставлена неточно. Лучше всего фотокамеры с матовым стеклом—они показывают, как в действительности выглядит изображение, какие его части в фокусе, а какие нет, каков будет общий эффект. «Зеркалка» с одним объективом — одна из таких фотокамер.

Камера на 35 мм обычно оснащена объективом с фокусным расстоянием 50 или 55 мм. Если ваша фотокамера больше или меньше, «нормальное» фокусное расстояние соответственно увеличивается или уменьшается. Например, оно становится 80 мм для аппарата с катушечной пленкой и квадратным кадром 6х6 см и 25мм для карманной фотокамеры типа 110.

Второй элемент управления фотоаппаратом — это диафрагма. Она рассматривается после фокусировки потому, что помещена на фотоаппарате рядом с фокусирующим кольцом, но есть и другая причина — резкость снимка зависит и от диафрагмы. Отверстие диафрагмы контролирует количество света, попадающего в фотоаппарат. Чтобы управлять этой величиной, вы должны привыкнуть к шкале «чисел Г» и усвоить, как при одном фокусном расстоянии положение диафрагмы влияет на резкость снимка. Очень удобно, если в видоискателе сразу видно, как именно влияет на освещенность и резкость объекта изменение отверстия диафрагмы. Зеркальный фотоаппарат с одним объективом обладает и этим свойством.

Третий элемент управления — затвор. Затвор определяет, когда и на какой отрезок времени пленка подвергается световому воздействию. Скорость срабатывания затвора (выдержка), которую вы выбираете сами, довольно любопытно влияет на то, как движущиеся объекты будут выглядеть на снимках.

Диафрагма и затвор управляют экспозицией—общим количеством света, попадающим на пленку. Первый показатель регулирует величину, или интенсивность света, другой —время, в течение которого он действует. Начинающих фотографов часто беспокоит необходимость самим выбирать экспозицию. Но, как правило, это довольно просто. Современные экспонометры достаточно точны, и даже небольшие отклонения не повлияют на результат при съемке на черно-белую пленку. Важно знать, как получить показания точно и быстро и какого эффекта можно достичь при передержке или недодержке.

ФОТОАППАРАТ ПРОСТОЙ КОНСТРУКЦИИ

Хорошие фотоснимки можно делать простейшими камерами — для этого нужен светонепроницаемый ящичек с объективом, затвор, отделение для пленки и простая система обзора, чтобы видеть объекты, которые попадают в кадр. Такой камерой является базовая модель на 35 мм (рис.01).

Важно разбираться в принципе действия простого фотоаппарата, ибо здесь в упрощенном варианте видна работа основных оптических систем любой фотокамеры.

Простые фотоаппараты оснащены жестковстроенным объективом с фокусирующим устройством, расположенным в передней части корпуса: фокусировка не

меняется, объектив позволяет давать общую максимальную резкость. Позади объектива находится металлический затвор из подвижных лепестков или вращающегося диска, чтобы защищать пленку от света. Когда вы нажимаете спусковую кнопку, раскрываются лепестки, или вращается диск, и свет в течение непродолжительного времени падает на чувствительную поверхность пленки. Система контроля изображения представляет собой трубку с линзой на каждом конце. Через эту трубку вы смотрите непосредственно на объект, который слегка уменьшен в размере. Он не соответствует тому, каким вы его видите в натуре, поэтому возникает проблема съемки с близкого расстояния (параллакс).

Механизм простого фотоаппарата (рис.02)

Во всех фотоаппаратах лучи света, отраженные от объекта, преломляются, проходя через собирательную линзу, а потом через затвор попадают на пленку и создают на ней перевернутое изображение. Жестковстроенный объектив в простом фотоаппарате расположен от плоскости пленки на расстоянии, примерно равном «фокусному расстоянию» объектива. Такая конструкция позволяет перенести большинство лучей на пленку сфокусированными, и любой объект в диапазоне до 2 метров будет передан с достаточной резкостью. При срабатывании затвора свет попадает на пленку. Длительность экспонирования зависит от скорости срабатывания затвора.

Возможности простого фотоаппарата

Простой фотоаппарат способен делать хорошие снимки, однако возможности его ограничены. Снимайте на открытом воздухе, при ярком свете: помните об ошибках видоискателя: старайтесь не снимать объекты, расположенные ближе 2 метров от камеры, потому что жестковстроенный объектив не сможет передать их в фокусе. Кроме того, поскольку объектив на простом фотоаппарате обычно не очень высокого качества, изображение не будет оптимально резким и ярким, в результате отпечаток на фотобумаге получится не совсем хорошим.

Системы видоискателей (рис. 03)

Видоискатель на камере прямого видения обычно захватывает изображение чуть больше, чем оно в действительности попадает в кадр. Это обстоятельство поможет при кадрировке. Линии или уголки, помеченные в рамке видоискателя — справа показывают реальные границы кадра. При работе с видоискателями прямого видения часты ошибки при кадрировании, виной тому «параллакс». Он объясняется расположением видоискателя — выше и сбоку от объектива. В случае если объект удален, это не влияет на кадр. но при съемке крупных планов видоискатель покажет его сверху и с одного бока больше, чем он будет в кадре. Если вы работаете на пределе резкости камеры — обычно около 2 метров,— постарайтесь направить ее чуть выше, тогда объект окажется в нижней части рамки и не будет срезан.

ПРИСТУПАЕМ К СЪЕМКЕ

Фокусировка

Жестковстроенный объектив простого фотоаппарата расположен так, что изображение получается одинаково резким в диапазоне от 2 метров до бесконечности. Если объект находится ближе, изображение будет не в фокусе. Этого можно избежать, если объектив имеет наводку на резкость, то есть способен отодвигаться от плоскости пленки. Как видно на схеме справа, чем ближе объект к объективу, тем дальше за объективом создается изображение. Таким образом, для близких предметов объектив следует отодвинуть от плоскости пленки и сфокусировать изображение.

Если объектив имеет наводку на резкость, он дает два преимущества: во-первых, даже близко расположенный объект можно снять достаточно резко, во-вторых, выделить объект из окружения, дав его в фокусе, а детали расфокусировать. В обоих случаях важно знать, какая часть объекта передана резко. Поэтому корпус фотоаппарата имеет фокусирующее устройство со шкалой (или серией символов), показывающей нужное положение объектива в зависимости от расстояния до объекта. Чтобы сфокусировать изображение, оцените расстояние до объекта и поставьте на шкале соответствующее деление: в этом нет необходимости, если фокусирующее устройство фотокамеры сопряжено с видоискателем или фокусировка ведется «через объектив».