Fotografia to, dosłownie tłumacząc z greckiego – rysownie za pomocą światła. Niegdyś owo rysowanie wcale nie było proste. Emulsję fotograficzną trzeba było sobie zrobić samemu. Aparat ustawiało się na podstawie własnych doświadczeń. Nie tylko nie było jakichkolwiek światłomierzy, ale nawet nie potrafiono zmierzyć, jak czuła na światło jest używana emulsja!

Nawiasem mówiąc, twórcą jednej z pierwszych skali światłoczułości był Polak – Władysław Małachowski – członek rządu narodowego w Powstaniu Styczniowym. Za jego głowę carskie władzę wyznaczyły ogromną na owe czasy nagrodę 10 000 rubli. Po klęsce powstania wyjechał, przybrał pseudonim Leon Warnerke i osiadł w Anglii. Tam poświęcił się fotografii. Budował aparaty fotograficzne, udoskonalał emulsję. Jego pomysły zostały wykorzystane między innymi przez Georga Eastmana – założyciela firmy Kodak. Stopnie czułości Warnerkego były używane jeszcze na początku XX wieku. Musiał być człowiekiem z iście sarmacką fantazją. Mając zaocznie wydany wyrok śmierci, odwiedzał pod przybranym nazwiskiem carską Rosję. Ba… był współzałożycielem Cesarsko-Rosyjskiego Towarzystwa Fotograficznego, wybudował tam fabrykę, podejmowano go na salonach i carskim dworze… Co mógł tedy myśleć? Czy coś mu w duszy chichotało czy też tak wczuł się w nową tożsamość, że przechodził nad tym do porządku dziennego? Nie dowiemy się pewnie nigdy. W każdym razie prawdziwą tożsamość Leona Warnerke ustalono dopiero po II wojnie światowej czyli ponad pół wieku po jego śmierci. A jeszcze dziesięć lat temu w angielskojęzycznej wersji Wikipedii był opisany jako wynalazca pochodzenia rosyjskiego lub węgierskiego mający kontakty z kołami anarchistycznymi! No tak… walcząc z zaborcami, występował wszak przeciw ówczesnej uznanej na świecie, legalnej na terenie Polski władzy.

A jak jest dziś? Współczesne aparaty fotograficzne mają więcej elektroniki niż telewizory sprzed dwudziestu lat. Potrafią same zrobić niemal wszystko – ustawić ekspozycję czyli naświetlenie, ostrość – ba… nawet odnaleźć w kadrze twarz i do niej tę ostrość dopasować. Niektóre kompakty mają nawet funkcję wykrywania uśmiechu… czyli zdjęcie zostanie zrobione dopiero, jak delikwent przed obiektywem się uśmiechnie! Nigdy nie miałem okazji zobaczyć tej funkcji w działaniu, ale zawsze się zastanawiam – a co, jeśli ktoś ma uśmiech niczym Kazimierz Krzywousty?
W zasadzie można robić zdjęcia, naciskając tylko spust migawki i ufając ukrytej wewnątrz elektronice. Jedynie czego taki aparat nie potrafi, to pomyśleć – jak zrobić ciekawe zdjęcie. Już nie pamiętam, w jakiej książce przeczytałem: „do każdego nawet najbardziej nowoczesnego i zautomatyzowanego aparatu fotograficznego niezbędny jest przynajmniej średnio rozgarnięty fotograf.”
Ufność w automatykę aparatu jest obecnie wielka… Na ćwiczeniach w studiu rozbawił mnie niedawno niemal do łez młody adept fotografii,. Po wyjaśnieniach prowadzącego: czas musimy ustawić ręcznie tak i tak… tu jest światłomierz do światła błyskowego, działa tak i tak, tu ustawiamy przysłonę – wziął aparat w ręce. Skupiwszy się trochę i przypomniawszy sobie instrukcję obsługi, ustawił tryb portretowy. Zupełnie tak jakby wcześniejsze piętnastominutowe wyjaśnienia nie miały miejsca! Po zrobieniu zdjęcia okazało się, że wszystko jest rozmazane. Aparat w ciemnym studiu ustawił czas na… dwie sekundy.
Woła więc prowadzącego i mówi, że lampy coś źle działają. Ten sprawdza wszystko:
– Masz źle ustawiony aparat. Mówiłem, że trzeba wszystko ustawić ręcznie zgodnie ze wskazaniami światłomierza.
– Ale przecież w aparacie jest tryb do robienia zdjęć portretowych! Tak powinno być lepiej.
– Oczywiście, tylko skąd aparat ma wiedzieć, że akurat jesteś w studiu i używasz kilku dużych lamp błyskowych?
– To nie wykryje?
– Jak?
– No… automatycznie…
– Jak? Skąd niby te lampy mają wiedzieć, jak ustawiony jest aparat? A aparat, jak ustawione są lampy?
– Ale jak to? – w głosie zabrzmiało bezbrzeżne zdumienie.
Może dobrze by było czasem sprawdzić, co ta automatyka robi z aparatem i dlaczego.

Na troje babka wróżyła
W większości aparatów fotograficznych znajdziemy trzy podstawowe tryby pracy światłomierza. Powinny je mieć (prawie) wszystkie lustrzanki, bezlusterkowce czy zaawansowane kompakty. Czasami są ukryte gdzieś głębiej w ustawieniach, zwłaszcza w aparatach amatorskich. W tych przeznaczonych dla zawodowych czy zaawansowanych fotografów najczęściej są „pod palcem”, by w razie potrzeby można byłoby je szybko zmienić. Przykładowo w Nikonie D700 są dostępne trzy tryby pracy światłomierza:
• matrycowy (tu nazywany 3D Color Matrix II),
• centralnie ważony ,
• punktowy.
Oczywiście punktowy pomiar można związać z aktywnym polem AF lub z polem na środku kadru w zależności od potrzeb lub upodobań.
A w zaawansowanym kompakcie Nikon Coolpix P7100 pomiaru  światła można dokonać na 4 sposoby:
• matrycowy,
• centralny,
• punktowy,
• punktowy w polu AF.

Pomiar matrycowy (różnie nazywany jest przez różne firmy – wielostrefowy, ewaluacyjny… ale sens jest ten sam) jest najbardziej zaawansowanym trybem pracy światłomierza. Mierzy światło nie raz i w kilkuset polach, porównuje z zapisanymi w pamięci aparatu wzorcowymi zdjęciami i próbuje dobrać odpowiednio ekspozycję. W zależności od aparatu uwzględnia odległość od fotografowanego obiektu, aktywny czujnik AF (tak, tak… okolica akurat działającego czujnika ostrości jest uważana wtedy za istotniejszą dla zdjęcia), rozkład tonów, czasem nawet rozkład barw…
Przykładowo Nikon D700 czy D3 korzysta wtedy z 1005-segmentowego czujnika RGB, zaś amatorski model D5000 z zaledwie… 420!
W ostatnich latach nastąpił olbrzymi postęp. Produkowane jeszcze kilkanaście lat temu analogowe modele wykorzystywały takich pól znacznie mniej. W modelu Nikon F80 z lat 2000 – 2006 było ich 10! Jego produkcji zaprzestano zaledwie 8 lat temu! Canon EOS 300 (nie mylić z 300D) wykorzystywał 36 segmentów pokrywających cały kadr. Pomysł analizy barw przy pomiarze światła wprowadzono po raz pierwszy w analogowym Nikonie F5 już w 1996 roku. Był to ówcześnie najbardziej zaawansowany, flagowy model. Tańsze modele miały jednak dużo prostsze światłomierze.
Nikon D700, który obecnie najczęściej wykorzystuję, radzi sobie na tyle dobrze, że… coraz rzadziej wprowadzam korekty do ekspozycji. Na ogół nie mam problemów ze zdjęciami zimowych krajobrazów czy wiślanych łach błyszczących jasnym piaskiem. Natomiast korekty wymagają prawie zawsze zdjęcia robione w pochmurny, mglisty dzień. Zwykle lekko je prześwietlam.

Pomiar centralny (zwany czasem centralnie ważonym)  jest zbliżony do tego, jak działały światłomierze w aparatach sprzed ery elektroniki. Światło mierzone jest w całym kadrze, ale większe znaczenie dla pomiaru ma to, co dzieje się w centrum kadru, mniejsze to, co jest na brzegach. Bardzo jasne albo ciemne pole może zafałszować nam pomiar. Na przykład bardzo jasny dom zajmujący część kadru spowoduje, iż światłomierz „uzna”, że jest jaśniej i zdjęcia nam nie doświetli. Podobnie będzie, gdy w kadrze znajdzie się niebo. Dlatego jeszcze kilkanaście lat temu zalecano przy fotografowaniu krajobrazów, by w czasie pomiaru światła skierować aparat w dół na ziemię, zapamiętać parametry i przekadrować przed naciśnięciem spustu migawki.

Pomiar punktowy pozwala na zmierzenie światła na niewielkim obszarze zdjęcia. Wykorzystywany jest często do pomiaru rozpiętości tonalnej fotografowanej sceny. Mierzymy światło w najjaśniejszym i najciemniejszym miejscu zdjęcia i do tego dopasowujemy ekspozycję. Punkt pomiaru znajduje się albo w centrum kadru albo jest związany z aktywnym punktem AF.

Wszystko ma być… przeciętne
Ale każdy, nawet najbardziej skomplikowany i zaawansowany światłomierz jest tylko urządzeniem pomiarowym. I jak każde urządzenie musi być skalibrowany do pewnego wzorca. Światłomierz nie „wie”, czy jest jasno czy ciemno, nie „wie” o czym myślał fotograf, naciskając spust migawki. Nie „wie” czy jest noc, świt, środek dnia czy wieczór. „Wie” tylko (i ten cudzysłów należy mocno podkreślić), że zdjęcie ma być średnio jasne. I sprawdza się to średnio w wielu średnich przypadkach.
Wzorzec owej średniości wziął się z… natury. Otóż stwierdzono, że przeciętna scena przed naszymi oczami odbija około 18% światła. I jeśli suma jasnych i ciemnych miejsc będzie właśnie taka, to wynik pomiaru będzie prawidłowy. Problem pojawi się, gdy to, co fotografujemy odbijać będzie mniej lub więcej niż wzorcowe 18%. W kadrze będzie dużo jasnych albo ciemnych pól. Wtedy światłomierz będzie chciał za wszelką cenę zrobić nas na szaro. Naświetli zdjęcie tak, by wszystko wyszło średnio i przeciętnie. Jeśli zatem za bardzo zawierzymy maszynie, to zamiast zdjęcia czarnego kota siedzącego na czarnym fotelu, otrzymamy szarego kota i szary fotel! I z drugiej strony, zamiast białego pudla leżącego na białej pościeli, uzyskamy szarego psa na szarym łóżku! I tu fotograf musi się wtrącić. Nie doświetlić trochę, by z szarego kota zrobić czarnego i prześwietlić, by z szarego psa zrobić białego. Przeciętnie wychodzi to około 1,0 – 1,5 działki na plus lub minus w stosunku do pomiaru w systemie centralnie ważonym.
Temu też służą wszystkie matrycowe, wielopolowe czy ewaluacyjne systemy pomiaru światła. Przewidzeniu, jakie korekty będą potrzebne, aby zdjęcie wyglądało lepiej. I oczywiście zwykle radzą sobie dobrze.

Czasem ułatwienie, czasem…
W wielu aparatach kompaktowych czy prostych lustrzankach możemy wykorzystywać programy tematyczne przygotowane przez producenta aparatu. Potrafi być ich całkiem pokaźna ilość. Program do zdjęć krajobrazowych, portretów, zdjęć na śniegu, plaży, makro, fajerwerków, zdjęć dzieci, zdjęć sportowych, wieczornych, nocnych, zdjęć w muzeum i wiele innych. Pozwalają one na lepsze dopasowanie parametrów zdjęcia do tematu. Na przykład programy do zdjęć na śniegu czy na plaży automatycznie wprowadzają lekkie prześwietlenie, by śnieg czy piasek nie wyszły zbyt ciemne. Oddajemy wtedy kontrolę nad naszymi zdjęciami inżynierom i konstruktorom. Ale niejednokrotnie po włączeniu programu tematycznego mamy niewielką możliwość jego modyfikacji.

Wzorzec szarości
Sposobem czasem stosowanym przez zawodowych fotografów jest mierzenie światła przy pomocy tak zwanej szarej karty. To po prostu kawałek sztywnego kartonika oklejonego szarym papierem. No może nie takim zwykłym, bo wydrukowanym tak, że odbija dokładnie 18% padającego nań światła. Szare karty produkowane są w różnych rozmiarach: od „przenośnych” kieszonkowych — mniej więcej wielkości dłoni, do „studyjnych” formatu A4. Choć instrukcja obsługi dołączona do każdej karty zajmuje kilka stron, to podstawowe zasady jej używania są bardzo proste. Umieszczamy kartę obok fotografowanego obiektu lub w miejscu gdzie oświetlenie jest identyczne. Ustawiamy ją tak, by była skierowana w około 1/3 kąta między aparatem a słońcem (czy też głównym źródłem światła), przełączamy światłomierz na tryb punktowy i dokonujemy pomiaru tak, by światło było mierzone wyłącznie z samej karty. Jeżeli nasz aparat nie ma punktowego pomiaru światła możemy pomiaru dokonać tak, by cały kadr był wypełniony przez szarą kartę. I to wszystko!

Wiedza o tym jak działa szara karta pozwala nam w wielu przypadkach bez niej się obyć. Ot, na przykład w zaśnieżonym lesie szukamy kory drzewa o podobnym odcieniu, albo kogoś w szarej kurtce, albo podobnego w odcieniu kamienia… I zamiast myśleć jaką wprowadzić korekcję, dokonujemy zeń bezpośredniego pomiaru. Sam kiedyś stwierdziłem, że pomiar z jednej z moich fotograficznych toreb jest praktycznie identyczny, jak z szarej karty.
Możemy też mierzyć światło w inny sposób. Wewnętrzna strona dłoni daje pomiar o około 2/3 przysłony jaśniejszy niż szara karta. Należy w tym przypadku prześwietlić o te 2/3. Podobny wynik powinniśmy osiągnąć mierząc światło z twarzy niezbyt opalonej osoby.

Zalety surowizny
Zapis naszych zdjęć w formacie RAW pozwala na sporą elastyczność. Niewielkie błędy w naświetleniu dają się bezproblemowo poprawić przy obróbce. Niestety nie jest prawdą, że nie należy się przejmować ekspozycją, bo wszystko można sobie zmienić w czasie wywoływania RAW-u. Na pewno osiągniemy lepsze efekty niż przy ratowaniu źle naświetlonego zdjęcia zapisanego w formacie JPG. Ale im bardziej się rozminiemy z optymalnym naświetleniem, tym końcowy efekt będzie gorszy.
Zastanawiając się, co napisać w niniejszym artykule i rozważając, jak radzi sobie matrycowy pomiar światła, postanowiłem zrobić małe doświadczenie. Wyszedłem przed dom i sfotografowałem śnieg. Tak, by w kadrze była niemal czysta biel bez żadnych innych punktów zaczepienia.  Zmieniałem tylko ustawienia korekcji ekspozycji. Zdjęcia zostały wykonane w plikach RAW i „wywołane” według domyślnych ustawień programu bez żadnych modyfikacji, korekt itp. 

Przy powyższych zdjęciach zastosowano matrycowy pomiar światła.
Ujęcie pierwsze wykonano bez żadnej korekcji. Widać, że światłomierz poległ na całej linii. Mimo skomplikowanego systemu pomiaru światła, śnieg wyszedł znacznie za ciemny. Oczywiście poprawienie tego przy obróbce pliku RAW nie byłoby żadnym problemem.
Ujęcie drugie – wprowadzono korekcję +2/3 EV i jest juz lepiej, ale jeszcze nie idealnie. Śnieg nadal wygląda na „brudny”.
Ujęcie trzecie i korekcja +1 EV. Przy prześwietleniu o 1 działkę śnieg zaczął przypominać to, co widziałem przed obiektywem.
Ujęcie czwarte – to korekcja +1,67 EV. Dalsze powiększanie korekcji spowodowało kolejne rozjaśnienie i utratę szczegółów w najjaśniejszych miejscach.

Cyfrowi pomocnicy
W cyfrowych aparatach mamy jeszcze dwie rzeczy mogące pomóc nam w ustawieniu poprawnej ekspozycji. Bardzo przydatny jest tak zwany alarm o prześwietleniach. Miejsca tak jasne, że tracimy w nich szczegóły zaczynają na podglądzie zdjęcia migać. I oczywiście nie ma problemu, jeśli są to niewielkie błyski… na przykład między liśćmi drzewa sfotografowanego pod słońce. Ale jeśli miga nam połowa nieba w sfotografowanym właśnie krajobrazie albo jasna ściana budynku to znak, że musimy zmniejszyć ekspozycję. W przeciwnym razie w migoczących miejscach nie będziemy mieli zarejestrowanych żadnych szczegółów. I nie pomoże nawet plik RAW.
Drugim przydatnym „urządzeniem” jest histogram. Jest to wykres pokazujący rozkład jasności naszego zdjęcia. Z lewej mamy czerń, z prawej czystą biel. Im wyższy jest wykres, tym więcej jest w obrazie pikseli o danej jasności.

Przeanalizujmy histogramy zdjęć śniegu. Są to zrzuty ekranu z programu Adobe Camera RAW dla nieprzetworzonych plików.

Nie sposób jest w kilku czy nawet kilkunastu słowach określić, jak wygląda prawidłowy histogram. Wszystko zależy od tego, co mamy przed obiektywem. W przypadku dużej ilości jasnych miejsc będzie przesunięty w prawo. Z odwrotną sytuacją spotkamy się, gdy sfotografujemy ciemne obiekty. Ale zawsze wtedy, gdy prawy bądź lewy brzeg wykresu będzie na dużej powierzchni przylegał do boku histogramu, oznaczać to będzie utratę szczegółów w cieniach lub światłach. I takich sytuacji powinniśmy raczej unikać. Chociaż czasami o to może nam właśnie chodzić. Wszystko zależy od tego, co chcemy osiągnąć.  

Robert Dejtrowski

***

Matrycowy pomiar światła Nikona D700 poradził sobie doskonale ze sceną pełną śniegu i niebem. Rzut oka na wyświetlacz (histogram i informacja o prześwietleniach) powiedział mi, że nie trzeba żadnych poprawek. W przypadku pomiaru centralnie ważonego potrzebne byłoby prześwietlenie o około jedną działkę przysłony. Można też byłoby zmierzyć punktowo światło z lodu. Jego ciemniejsze fragmenty zbliżone były do szarej karty.

Nikon D700, matrycowy pomiar światła bez korekcji, obiektyw 16-35 mmm f/4 przy ogniskowej 35 mm, przysłona f/14, czas 1/160 sekundy dobierany w trybie preselekcji przysłony. Zdjęcie z ręki, ISO 200, plik RAW.

***

Sylwestrowy wieczór w Bieszczadach na szczycie Małej Rawki. Automatyka aparatu nie poradziła sobie z tym tematem zupełnie. Rozjaśniła zdjęcie tak, jakby był to dzień… Skąd maszyna miałaby wiedzieć, że wtedy akurat powinno być inaczej. Aby zachować klimat wieczoru musiałem wprowadzić korekcję -1,0 EV. Pół godziny później, już po zachodzie słońca poprawka sięgała -2,0 EV.

Nikon D700, matrycowy pomiar światła z korekcją -1 EV, standardowy zoom 28-70 mm f/2,8 przy ogniskowej 38 mm, przysłona f/20, tryb preselekcja przysłony, czas 1/6 sekundy, ISO 200, plik RAW, statyw.

***

Mazurskie bagniska wiosną. Przy takich zdjęciach nie potrzebna jest żadna korekcja ekspozycji. Nie ma ani bardzo ciemnych ani bardzo jasnych miejsc. Kwintesencja przeciętności pod względem tonów i każdy światłomierz sobie z tym poradzi bez problemu. Ostrożny byłbym tu tylko z używaniem pomiaru punktowego. Zupełnie inny będzie wynik na oświetlonej słońcem rzęsie, inny w cieniu, inny na trawach, a jeszcze inny na drzewach. Musielibyśmy zrobić to świadomie, zmierzyć różnicę między najjaśniejszym i najciemniejszym miejscem i tak dobrać ekspozycję, by jak najlepiej wykorzystać pojemność tonalną naszej matrycy lub… filmu. A w razie potrzeby zdecydować, czy bardziej zależy nam na szczegółach w światłach czy w cieniach, jeśli nie da się utrzymać tego i tego. 

Nikon D700, matrycowy pomiar światła bez korekcji, standardowy zoom 28-70 mm f/2,8 przy ogniskowej 70 mm, przysłona f/18, tryb preselekcji przysłony, czas 1/8 sekundy, statyw, ISO 200, plik RAW.

***

Tabun koników polskich wynurzający się z mgły. Powinienem to zdjęcie zrobić bez korekcji lub nawet lekko prześwietlić. Ale cóż… zostały mi ustawienia z poprzedniego dnia. Musiałem więc rozjaśnić sporo przy wywoływaniu RAW-u. Tak, by mgła nie była szara i ponura, a świetlista i delikatna, jak na porządny poranek przystało.

Nikon D700, matrycowy pomiar światła z korekcją -1/3, obiektyw 70-200 mm f/2,8 przy ogniskowej 160 mm, przysłona f/5, tryb preselekcji przysłony, czas 1/400 sekundy, zdjęcie z ręki, ISO 200, plik RAW.

***