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Belichtung, Dynamikbereich, Weißabgleich und Zebra

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A. Wie die Kamera "sieht" - Dynamikbereich

Die Kamera erfasst die umgebende Realität anders, als das menschliche Auge sie sieht. Was ist der Hauptunterschied? In der Anzahl der unterscheidbaren Lichtschattierungen vom dunkelsten bis zum hellsten. Hier kommen wir zum Konzept „Dynamikbereich". Dies ist der Unterschied zwischen dem hellsten und dem dunkelsten Teil des Bildes, den die Kamera aufnehmen kann. Im Wesentlichen ist dies die Auflösung der Kamera in Bezug auf den Kontrast des wahrgenommenen Lichts. Unser Auge hat einen viel größeren Dynamikbereich als jede Videokamera ( Die Natur hat ihr Bestes gegeben, denn unser Leben hängt vom Sehvermögen ab und nur das Leben des Fotografen hängt von der Qualität der Aufnahme ab :)). , und Details in tiefen Schatten. Der für das menschliche Auge sichtbare Kontrastbereich liegt verschiedenen Schätzungen zufolge zwischen 800:1 und 1200:1, während bei festem Film etwa 100:1 und bei Video 40:1 liegt.

Stellen wir uns vor, Sie befinden sich in einem Raum, in dem eine Tischlampe brennt und helles Tageslicht durch die Fenster scheint. Sie können alle Details in den Schatten, von einer Lampe beleuchteten Objekten und dem Baum vor dem Fenster problemlos erkennen. Wenn Sie dieses Bild mit einer Videokamera aufnehmen, reicht der Dynamikumfang nicht aus, um sowohl Objekte im Schatten als auch Details in hell erleuchteten Raumbereichen einzufangen. Es gibt entweder Details in den Schatten und Überbelichtung im Fenster und durch die Lampe oder schwarze Schatten und das Fehlen von Details darin und ein gut detailliertes Fenster und einen beleuchteten Tisch.

Diese Eigenschaft von Videokameras führt dazu, dass man für ein natürlich wirkendes und schönes Bild den Bildkontrast durch stufenweise Beleuchtung künstlich reduzieren muss. Bei unserem Raumbeispiel müssten wir die Beleuchtung im Schatten so intensiv erhöhen, dass die Kamera die dunklen Objekte „sieht“, ohne dass die hellen Details im Fenster und auf dem Tisch verloren gehen.

Die Bedeutung des richtigen Lichts für Ihr Shooting kann kaum hoch genug eingeschätzt werden, denn neben der gerade beschriebenen rein technischen Seite gibt es auch eine künstlerische. Wenn Sie fotografieren, malen Sie buchstäblich mit Licht, und es schafft die Stimmung Ihres Films, setzt Akzente und erzeugt subtile unterschwellige Hinweise. In Zukunft werden wir noch detaillierter auf die künstlerischen Gesetzmäßigkeiten der Bühnenbeleuchtung eingehen, doch jetzt ist es wichtig, dass wir die technische Seite der Sache verstehen.

B. Belichtung

1. Essenz: Blende, Verschlusszeit und wie sie das Ergebnis beeinflussen

Der wichtigste Kontrollparameter beim Fotografieren ist die Belichtung. Belichtung ist eine Kombination aus Blende und Verschlusszeit. Blende bestimmt, wie offen die Blende ist, die Licht auf den Sensor/Film lässt. Auszug bestimmt, wie lange das Loch geöffnet ist.

Blende gemessen in relativen Einheiten (f/2.8, 3.5, 4.5, 5.6 ... 22 usw.), deren Wesen nicht so wichtig ist. Denken Sie daran Je niedriger die Zahl, desto größer das Loch und desto mehr Licht trifft auf den Sensor.

Auszug Gemessen in Bruchteilen einer Sekunde (1/2 Sek., 1/30 Sek., 1/250 usw.). Dies ist die Zeitspanne, in der der Verschluss geöffnet ist. Die restliche Zeit ist es geschlossen und das Licht erreicht die Folie nicht. Wenn es sich um Digitalkameras handelt, gibt es keinen physischen Verschluss und die Verschlusszeit wird elektronisch implementiert.

Beide Parameter beeinflussen die zum Sensor übertragene Lichtmenge, oder? Zusammen Blende und Verschlusszeit - Exposition - Steuern Sie den Beleuchtungsgrad des empfindlichen Sensors oder Films. Je höher die Belichtung, desto mehr Licht gelangt in den Rahmen und desto stärker wirkt es auf den Sensor – desto heller fällt das Bild im Rahmen aus. Zu viel Licht – der Rahmen ist überbelichtet. Zu wenig – unterbeleuchtet. Der optimale Belichtungswert liefert uns ein gut belichtetes Bild mit gut entwickelten Details in den Schatten und ohne Überbelichtung.

Ein Beispiel für ein überbelichtetes (links), unterbelichtetes (Mitte) und normal belichtetes Bild

Wie kann man das alles in der Praxis nutzen? Alle Digitalkameras verfügen über eine integrierte Belichtungsmesser. Hierbei handelt es sich um ein Gerät, das auf der Grundlage verschiedener Prinzipien den optimalen Belichtungswert für eine bestimmte Szene berechnet und automatisch entweder beide Parameter (Automatikmodus) oder einen der Parameter (der zweite wird vom Bediener eingestellt – Modus) einstellt Verschluss- oder Blendenpriorität). Das Ergebnis können Sie jederzeit in Echtzeit auf dem Monitor Ihrer Kamera sehen.

Wie wählt man die richtigen Belichtungswerte? Natürlich können Sie Ihr eigenes Auge nutzen und einfach auf dem Monitor beurteilen, ob die Belichtung stimmt, aber Verschlusszeit und Blende spielen eine Rolle künstlerische Besonderheiten.

Das wichtigste künstlerische Werkzeug des Betreibers in Bezug auf die Belichtung ist Membrane. Je weiter die Blende geöffnet wird, desto weniger Tiefenschärfe. Je kleiner die Blende, desto mehr Objekte im Bild werden scharf dargestellt – die Schärfentiefe nimmt mit abnehmender Blende zu. Das heißt, wenn Sie eine Nahaufnahme einer Person mit unscharfem Hintergrund aufnehmen möchten, müssen Sie die Blende offen halten – wahrscheinlich etwa 3.5–5.6, wenn Sie mit einem 50-mm-APS-C-Objektiv fotografieren. Wenn Sie eine Landschaftsaufnahme im Weitwinkelbereich machen und möchten, dass alle Objekte, die in das Objektiv fallen, scharf sind, decken Sie das Loch beispielsweise bei einem 8-mm-Objektiv auf f/28 ab und wählen die Verschlusszeit so, dass das Bild belichtet wird normalerweise. Oder verwenden Sie Neutralfilter zur Steuerung des Lichtflusses – wenn Sie keine Verschlusszeit verwenden möchten, die für Ihre Aufgaben nicht optimal ist.

Wie verändert sich das resultierende Bild? Ausschnitt? Hier ist alles ganz logisch und leichter zu verstehen als die Frage nach Blende und Schärfentiefe. Lassen Sie uns zunächst über Fotografie sprechen (das heißt, wir nehmen ein Bild auf) – so wird es einfacher, das Wesentliche zu erklären. Die Verschlusszeit beeinflusst die Klarheit aufgenommener bewegter Objekte. Nehmen wir an, Sie nehmen ein statisches Bild auf und in dem Bild ist ein Auto zu sehen, das sich schnell bewegt. Bei einer Verschlusszeit von 1/30 s öffnet sich der Verschluss genau zu diesem Zeitpunkt und das Auto schafft es, eine gewisse Strecke zurückzulegen. Dadurch werden die Anfangs-, End- und Zwischenphasen der Fahrzeugbewegung im Bild aufgezeichnet – es wirkt verschwommen. Das heißt, die Verschlusszeit „friert“ einen bestimmten Zeitraum ein und alle Änderungen der Position von Objekten im Bild, die zu diesem Zeitpunkt aufgetreten sind, werden im Bild im Formular widergespiegelt Bewegungsunschärfe. Hier ergeben sich vielfältige künstlerische Möglichkeiten.

Verschlusszeit 1/500 Sekunde

Wenn Sie einen schnell laufenden Sportler mit einer sehr kurzen Verschlusszeit (sagen wir 1/1000) fotografieren, ist jedes Detail im Bild klar und Sie erhalten einen eingefrorenen Moment der Realität, in dem Sandpartikel in die Luft fliegen Aufprall eines Sneakers usw. Stellen Sie sich nun vor, Sie stellen Ihre Kamera nachts über einer stark befahrenen Autobahn auf ein Stativ und öffnen das Objektiv 25 Sekunden lang. Autos mit Scheinwerfern zeichnen buchstäblich leuchtende Linien ihrer Flugbahn in Ihr Bild, und Sie erhalten eine Nachtstraße voller Lichtlinien.

Belichtung etwa eine Minute

Oder ein einfaches Beispiel – das Abfeuern der Strahlen eines Springbrunnens. Jets bestehen aus vielen Tropfen, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen. Wenn Sie beispielsweise eine Fontäne mit einer Verschlusszeit von 1/30 aufnehmen, besteht die Fontäne aus monolithischen Strahlen. Wenn Sie die Verschlusszeit auf 1/500 einstellen, zerfallen die Jets in Tausende von Tropfen, da jeder von ihnen keine Zeit hat, in 1/500 Sekunde auch nur einen Millimeter zu fliegen, und daher separat in der Luft „hängt“. von seinen Kameraden.

Verschlusszeit bei 1/30 s (links) und 1/500 s (rechts)

Okay, wir haben einen Rahmen herausgefunden (wir haben den Fotorahmen besprochen). Welche Funktionen werden hinzugefügt? Videoausschnitt? Betrachten wir ein Video als eine Folge von Fotos, die sich mit einer Geschwindigkeit von 25 Bildern pro Sekunde ändern (25 Bilder pro Sekunde ist die Standardbildrate, wenn eine progressive, also nicht interlaced-Übertragung im PAL-System gezeigt wird). Die Standard-Verschlusszeit im Video für 25 fps beträgt 1/50 s. Das heißt, jedes Bild wird 1/50 Sekunde lang belichtet. Dies ist keine sehr kurze Zeit und viele Objekte haben normalerweise Zeit, eine bestimmte Bewegung auszuführen, was zu einer leichten Unschärfe der sich bewegenden Objekte im Bild führt. Wenn sich ein Objekt schnell bewegt, verwischt es stärker, wenn es sich langsam bewegt, verwischt es weniger. Diese Bewegungsunschärfe von Bild zu Bild trägt dazu bei, dass sie sich auf das resultierende Video überträgt und das Video flüssig aussieht. Dies ist einer der Unterschiede zwischen Fotografie und Video – mit den meisten Standbildern aus einem Video mit sich schnell bewegenden Objekten wären Sie wahrscheinlich nicht so zufrieden, aber wenn man sie zusammenfügt, vermitteln diese Bilder Bewegung gut.

Was passiert, wenn wir mit einer sehr kurzen Verschlusszeit fotografieren, beispielsweise 1/250 oder 1/500? Jedes Bild ist praktisch frei von Bewegungsunschärfe. Wenn wir mit einer Aufnahmegeschwindigkeit von 25 progressiven Bildern pro Sekunde arbeiten (der Standard, wenn wir in einem PAL-Land fotografieren), erhalten wir bei Bewegungen der Kamera oder gefilmten Objekten ein etwas geblitztes Video. Dieses visuelle Stroboskop entsteht, weil 25 Bilder pro Sekunde nicht ausreichen, um eine völlig flüssige Bewegungsillusion zu erzeugen, und es keine Abhilfe in Form von Bewegungsunschärfe von Bild zu Bild gibt.

Dies ist jedoch nicht immer eine schlechte Sache. In manchen Fällen kann dieser Effekt für künstlerische Zwecke genutzt werden. Steven Spielberg beispielsweise verwendete in „Der Soldat James Ryan“ kurze Verschlusszeiten für Actionszenen und vermittelte mit Hilfe eines subtilen Blitzes den Zustand extremer Konzentration und Blitzgeschwindigkeit von Soldaten im Kampf, einen Zustand, den ein Adrenalinsüchtiger wahrnimmt alles um ihn herum mit erhöhter „Klarheit“. Ein anderes Beispiel. Beim Aufnehmen von Spezialeffekten ist es manchmal erforderlich, dass die Objekte in jedem Bild absolut klar sind, damit sie aus dem Hintergrund herausgeschnitten und separat verwendet werden können und später Bewegungsunschärfe hinzugefügt werden kann. Dann wird auch eine kurze Verschlusszeit verwendet. Wenn Sie ein solches Ziel jedoch nicht haben, sollten Sie sich beim Fotografieren an die klassische Verschlusszeit halten und ggf. die Lichtmenge reduzieren und Neutraldichtefilter (eine abgedunkelte Platte aus Spezialglas) verwenden.

2. ISO-Empfindlichkeit

Filme gibt es in unterschiedlichen Empfindlichkeiten. Je empfindlicher der Film, desto weniger Licht benötigen Sie für die Aufnahme. Mit zunehmender Empfindlichkeit nimmt jedoch das parasitäre Rauschen zu, das sich in das Bild einmischt. Die Empfindlichkeit wird in bestimmten Einheiten gemessen und es gibt verschiedene Standards für ihre Messung. Heute wird der Standard fast überall verwendet ISO, also werden wir mit diesen Einheiten operieren. Zum groben Verständnis: 80 ISO ist eine niedrige Empfindlichkeit und praktisch kein Rauschen, 400 ISO ist eine durchschnittliche Empfindlichkeit mit minimalem Rauschen, eine Empfindlichkeit von 800 ISO und höher kann als hoch angesehen werden.

Prosumer- und Fernsehkameras verfügen in der Regel über eine spezifische, konstante Empfindlichkeit, die in den gleichen ISO-Einheiten gemessen werden kann. Durch den Einsatz der sogenannten GAIN-Signalverstärkung ist es möglich, die Empfindlichkeit des Sensors zu erhöhen. Gleichzeitig nimmt das Bildrauschen zu, was unerwünscht ist, aber bei Reportageaufnahmen gibt es manchmal keinen anderen Ausweg.

DSLR и digitale Filmkameras Sie haben die Möglichkeit, die Empfindlichkeit des Sensors in weiten Grenzen einzustellen, was für die Arbeit sehr gut ist. Darüber hinaus ist das Rauschen selbst bei sehr hoher Empfindlichkeit aufgrund des großen Sensors minimal, sodass Sie mit einem Minimum an Licht arbeiten können, dessen Wert kaum zu überschätzen ist.

3. Merkmale von Digitalvideo (Überbelichtung)

Es gibt bestimmte Merkmale des Wie Digitalsignal überträgt zu große Werte. Dies passiert, wenn wir in bestimmten Teilen des Bildes zu viel Licht haben. sehr ausgesetzt. Bei Film und sogar bei analogem Video führen solche Bereiche zur Vollbelichtung allmählich und einige grafische Informationen können darin gespeichert werden. Bei digitalem Video läuft das mögliche Werteraster einfach über und die gesamte Fläche wird (bedingt) weiß, also maximale Helligkeit. In überbelichteten Bereichen bleiben keine Informationen (Details) erhalten. Dies stellt eine Einschränkung der Technik dar und muss bei der Aufnahme berücksichtigt werden. Im Allgemeinen ist es bei der digitalen Fotografie besser, ein wenig zu unterbelichten und das Ergebnis dann während der Bearbeitung herauszuholen, als zu überbelichten und nie die Informationen aus den verlorenen Bildbereichen zurückzugewinnen.

4. "Zebra"

Alle professionellen Kameras verfügen über ein Tool, das Ihnen bei der Beurteilung der Belichtung hilft. Ja, das Ergebnis kann man auf dem Kameramonitor sehen, aber wo hört reines Weiß auf und wo beginnt Überbelichtung? Wie kann man die korrekte Belichtung eines Bildes richtig ermitteln, wenn beispielsweise die Sonne auf den Monitor trifft oder die Kamera die Anpassung von Helligkeit und Kontrast des Monitors ermöglicht und man bei gleicher Belichtung völlig unterschiedliche Bilder erhält? Wo ist die Wahrheit?

Und die Wahrheit drin "Zebra". Hierbei handelt es sich um eine Funktion, die eine Schattierung von Bildbereichen auf dem Monitor einschaltet, wenn diese bestimmte Helligkeitsgrenzen überschreiten. Nehmen wir an, Sie könnten ein Zebrakreuz erscheinen lassen, wenn die Helligkeit eines Bildbereichs 100 % erreicht. Dann sehen Sie immer, welche Bereiche des Bildes überbelichtet sind und können Entscheidungen auf der Grundlage genauer Informationen treffen. Noch besser ist es, wenn es möglich ist, zwei Zebrastreifen gleichzeitig anzusteuern. Eines zeigt beispielsweise eine Helligkeitsstufe von 70 % an (es ist sinnvoll, helle Objekte auf dieses Niveau zu bringen) und die zweite - 90-100 % (weiße Objekte bei direkter Sonneneinstrahlung, Blendung usw.). Mit diesem Tool können Sie Sie werden immer von Ihrer Präsenz überzeugt sein.

5. Weißabgleich

Licht kann verschiedene Farben haben. Es kommt auf die Lichtquelle an. Das Licht einer Kerze hat eine satte gelbe Farbe, gewöhnliche Glühlampen leuchten auch mit gelbem Licht, die Sonne ist eher blau. Deshalb gibt es ein Konzept Farbtemperatur Lichtquelle. Die Farbtemperatur ist die in Grad Kelvin gemessene Temperatur einer idealen schwarzen Quelle (ja, klingt wie ein kugelförmiges Pferd im Vakuum ...), die Licht eines bestimmten Farbtons aussendet. Farbtemperatur der Glühlampe - 3200K (gelber Farbton), Sonnenlicht - 5600K (bläulicher Farbton). Mit zunehmender Farbtemperatur verändert sich das Licht von „warm“ (gelb) zu „kühl“ (blau).

Unsere Augen gewöhnen sich leicht an Licht unterschiedlicher Farbtemperatur, sodass wir den Unterschied kaum bemerken. Allerdings benötigt die Kamera einen Bezugspunkt – welches Licht gilt als weiß? Stellen Sie sich vor, wir fotografieren ein weißes Blatt Papier im Licht einer Glühlampe. Wenn die Kamera auf die Farbtemperatur der Sonne eingestellt ist, erscheint das Papier gelb. Wir wissen, dass das Papier weiß ist, aber der Kamera muss dies mitgeteilt und ihr somit ein Anhaltspunkt gegeben werden. Dies machen wir mit der Funktion „Weißabgleich“.

Falscher (links) und richtiger (rechts) Weißabgleich

Normalerweise geschieht dies so. Legen Sie ein weißes Blatt Papier (oder eine graue Karte) unter die Hauptlichtquelle (Lampe oder Sonne). Die Kamera ist auf dieses Blatt gerichtet, so dass Weiß den Rahmen vollständig ausfüllt. Ein Knopfdruck genügt, die Kamera gleicht sich aus und Sie erhalten die richtigen Farben.

Es ist auch möglich, Voreinstellungen zu verwenden – in der Regel sind dies der Fall 3200K и 5600K für Glühlampen bzw. Solarlampen. Dies ist praktisch, wenn Sie keine Zeit haben, den Weißabgleich manuell einzustellen (hauptsächlich bei Reportage- und Dokumentaraufnahmen). Auch Kameras verfügen über einen Automatikmodus, der aber schwierigen Lichtverhältnissen oft nicht gewachsen ist und man besser darauf verzichten sollte.

Was tun bei gemischten Lichtquellen? Zum Beispiel Sonnenlicht aus einem Fenster und eine Glühlampe im Innenbereich. In den meisten Fällen ist es am besten, diese Quellen auf die gleiche Farbtemperatur zu bringen, das heißt, entweder riesige gelbe Farbgele (Weichfilter) an die Fenster zu hängen oder, einfacher gesagt, einen blauen Filter an einer gelben Leuchte zu verwenden. Künstlerische Lösungen mit unterschiedlichen Farbtemperaturen des Lichts sind möglich und werden auf jeden Fall in Ihrer Praxis zum Einsatz kommen, Sie müssen nur keine Angst vor Experimenten haben.

Autor: Alexander Cherny; Veröffentlichung: anti-gorod.com

Alexander Cherny ist ein freiberuflicher Schnittdirektor, Regisseur und Kameramann, der in Kiew arbeitet und an Werbung, Musikvideos und Spielfilmen arbeitet. Sein Portfolio umfasst Arbeiten für Marken wie Tuborg, Chernigovskoe, MTS, Kyivstar, LG, Pepsi usw. Alexander unterhält einen professionellen Blog unter http://achorny.livejournal.com/, er kann unter info@alexchorny.com kontaktiert werden.

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