Добро пожаловать на урок, посвящённый одному из основополагающих фотографических понятий. С многими мы уже познакомились: экспозиция, выдержка, диафрагма, баланс белого и другие.

При обсуждении экспозиции мы узнали о треугольнике экспозиции: диафрагма — выдержка — чувствительность. Как влияет на характер снимка диафрагма и выдержка, мы поговорили подробно, а вот понятие «чувствительность» осталось за кадром. Сегодня мы восполним этот пробел.

Чувствительность — пожалуй, один из сложных и непонятных аспектов фотографии. В литературе, да даже и просто в инструкции Вы можете встретить также понятие «чувствительность ISO», или даже просто «ISO». На самом деле ISO это Международная организация по стандартам, и означает, что чувствительность измеряется по этому международному стандарту. Чувствительность — безразмерная величина, и разным её величинам, по правилам, оговорённым стандартом ISO, присваиваются определённые цифровые значения. Кроме ISO, существуют и другие стандарты — например, ГОСТ — по нему определяли чувствительность фотоматериалов в СССР, например DIN — по нему работали производители фотопродукции из ГДР. Все стандарты взаимосвязаны между собой. ГОСТ и ISO примерно совпадают, только стандартными в них считаются разные ряды величин, а вот DIN отличается — у этого стандарта шкала нелинейная. В настоящее время для указания чувствительности используется только стандарт ISO.

Ну вот, с определением разобрались, теперь немного физики.

Датчик внутри вашей цифровой камеры на самом деле работает по тому же принципу, что и солнечный элемент. Когда свет через объектив попадает на чип, генерируется крошечный электрический ток: чем ярче свет, тем сильнее ток. Только в солнечных панелях миллионы микроскопических элементов объединены так, чтобы получать побольше тока, а в матрице фотоаппарата — так, чтобы можно было считать информацию с каждой ячейки отдельно.

Сгенерированный ячейкой ток, являющийся мерой интенсивности света, тщательно измеряется и сохраняется электронной системой аппарата. Назовём этот ток сигналом. Попутно — если физический размер ячейки больше, то и ток она сгенерирует также бОльший. Вот это важно. Ещё раз — чем больше ячейка, тем больше ток (помните, к чему это? — верно! К тому, что размер матрицы имеет значение). Дальше. Помимо полезного сигнала, полученного за счёт попадающего света, в ячейке всегда присутствует и небольшой паразитный сигнальчик, обусловленный тепловым движением молекул. Отношение величины полезного сигнала к величине паразитного сигнала (шума) называется отношением сигнал/шум. Это величина общефизическая и встречается сплошь и рядом — в акустике, в кино, да практически в любых измерениях. Понятно, что чем это отношение больше, тем прибор качественнее (читай — чем больше физический размер матрицы, тем больше её соотношение сигнал/шум, тем она лучше).

Теперь поместим нашу матрицу в тёмное место. Интенсивность падающего света упала, величина сгенерированного ячейкой тока — тоже, а вот величина паразитного сигнала осталась той же самой. Чтобы помочь аппарату зафиксировать слабый падающий свет, мы увеличиваем силу тока полезного сигнала (ту самую чувствительность), но вместе с ней неизбежно увеличивается и сила тока шума. Уровень шума матрицы — величина постоянная, поэтому при всяком усилении сигнала, шум проявляется всё сильнее. В наиболее тёмных местах снимка усиленный тепловой шум становится видимым — в виде некрасивых цветных пятен. Попутно снижается резкость изображения из-за погрешностей, вносимых усилением сигнала.

Для лучшего понимания давайте возьмём в руки фотоаппарат и ещё раз прокрутим ситуацию, так сказать, поближе к реальности. В условиях низкой освещённости для получения правильной экспозиции мы можем, во-первых, как можно шире открыть диафрагму, во-вторых, увеличить выдержку. Допустим, мы исчерпали эти возможности — открыли диафрагму полностью, а выдержку выставили такую, что уже с трудом удерживаем аппарат в руках. А на улице темнеет всё сильнее. Что же делать? Поднять чувствительность, тем самым увеличив коэффициент усиления уровня сигнала. По существу это как увеличить громкость звука. Значение тока (света или звука) увеличивается. Каждое удвоение величины чувствительности приводит к удвоению тока. Удвоение тока ведёт к удвоению яркости изображения, но при этом не забываем о цене: в это же время мы вдвое увеличиваем ток шума. Если мы снимаем сюжет при свете свечи и для этого поднимаем значение чувствительности до 1600 ISO, и получаем при этом верную экспозицию, то шум, который при 100 ISO был незаметным, усиленный в 16 раз, совершенно явственно проявится на снимке.

Съёмка при высоких значениях чувствительности практически всегда является компромиссом между получением фотографии вообще и фотографии без шумов. Последние поколения фотоаппаратов имеют невероятно высокое отношение сигнал/шум и фотограф получает лучшую, чем когда-либо прежде, возможность съёмки в сложных условиях. К сожалению, эта возможность относится только к зеркальным камерам. Компактные аппараты с их крохотными матрицами гораздо хуже справляются со съёмкой с повышенной чувствительностью в условиях низкого освещения.

С полученным шумом можно довольно эффективно бороться в программах пост-обработки, но это тема отдельного разговора. Однако, как и всегда, необходимо ещё во время съёмки добиваться лучших результатов, каких позволяет камера. Прибегнуть к обработке мы успеем всегда.

При съёмке в условиях низкой освещённости зачастую нет другой альтернативы, кроме повышения чувствительности. Но представьте себе ситуацию, когда это невозможно технически (как, например, в плёночные времена). Включите фантазию и попробуйте всё же выкрутиться. Вот примеры таких решений:

• Использование штатива. При съёмке неподвижного сюжета (к примеру, натюрморта) Вы сможете использовать более длинную выдержку, что позволит снизить чувствительность;
• Если Вы готовы смириться с уменьшением глубины резкости, можно открыть пошире диафрагму и благодаря этому снизить чувствительность;
• Если есть возможность, включите дополнительный источник света или используйте вспышку, что увеличит световой поток и позволит снизить чувствительность;
• Иногда фотография может даже выиграть от наличия шума. Зерно вносит особую атмосферу и притягательность в некоторые снимки. Посмотрите на свой шумный снимок в чёрно-белом варианте. Это поможет избавиться от неприглядного цвета в шуме. Для программы Лайтрум записаны даже специальные плагины, имитирующие зерно разных плёнок;
• Если Вы не собираетесь значительно увеличивать снимок — для печати или просмотра на экране — вполне допустимо снять его при высоком значении чувствительности. Ведь при небольшом размере изображения мелкие недочёты не так заметны. (Именно с этим эффектом связаны советы не оценивать качество отснятого материала по маленькому экранчику фотоаппарата — на нём невозможно разглядеть резкость и шум).

С другой стороны — нередки ситуации, когда использование высоких значений чувствительности оправдано:

• Фотосъёмка в художественной галерее, церкви. Там зачастую бывает низкое освещение, а также вполне вероятны ограничения использования штатива и вспышки;
• Спортивные события в закрытых помещениях. Такая съёмка нуждается в длиннофокусной светосильной оптике (обычно очень дорогой), чтобы появилась возможность применить короткую выдержку для фиксации быстротекущих событий при съёмке издалека. Поэтому спортивные репортажники первыми покупают камеры с высоким отношением сигнал/шум.
• Концерты — также низкая освещённость, а зачастую и вообще совершенно не освещённые зоны;
• Торт со свечами. Дополнительный свет только всё испортит, а вот увеличение чувствительности — выручит.

Домашнее задание. Обязательно выясните, пусть и субъективно, для себя, допустимую величину чувствительности именно для своего аппарата. Для этого установите  на камере один из приоритетных режимов (неавтоматический), выберите неконтрастный сюжет, включающий как светлые, так и тёмные тона. Установите вручную самую низкую чувствительность на Вашем аппарате, и произведите съёмку. Лучше, если аппарат будет закреплён неподвижно, для исключения любых факторов, могущих повлиять на экспозицию. Затем произведите серию снимков со всеми значениями чувствительности, которые позволяет камера, и сравните их между собой на большом мониторе при 100-процентном увеличении. Если вошли во вкус, проделайте то же самое для другого объектива. В комнате и на улице. Под солнцем и в пыли.

Только так Вы сможете узнать ту цену, которую Вам придётся заплатить за повышение чувствительности. ISO 1600 — это уже ужасно? Или ещё терпимо? Если ужасно — скорее всего Вы постараетесь найти другие способы спасения Ваших снимков. Также Вы узнаете, до какой величины можно поднимать чувствительность, чтобы снять сюжет, который просто нельзя пропускать.

Удачных снимков!