تنظیم نور دوربین با مثلث اکسپوژر

اکسپوژر چیست؟

تنظیم نور دوربین همان نقطه‌ای است که درست انجام شدن یا نشدنش، منجر به ثبت یک تصویر خوب یا بد می‌شود. در تنظیم نور دوربین، هفت پارامتر دخیل هستند که سه تای آنها اولویت بیشتری دارند. این سه پارامتر، aperture, shutter speed و ISO هستند که با هم مرتبطند. یعنی تغییر هر کدام بر روی دیگری نیز تاثیر می‌گذارد. برای نشان دادن این ارتباط از مثلث اکسپوژر استفاده می‌شود. درک مثلث نوردهی، نیازمند شناخت پارامترها و ارتباط بین آنهاست که در ادامه آمده است

Aperture چیست؟

aperture یا دیافاگم، بیانگر میزان باز و بسته شدن دریچه‌ای است که وظیفه آن عبور نور از لنز دوربین برای تابیده شدن به سنسور آن است. عملکرد این دریچه، مانند دیافاگم چشم انسان است و مقدار آن بصورت f-stop بیان می‌شود. هرچه عدد اف استاپ کوچکتر باشد یعنی دریچه دیافراگم، بیشتر باز بوده و نور بیشتری از آن عبور می‌کند و بالعکس. ارتباط هر عدد با عدد قبل و بعد از خود، نسبت ضریب 2√ (رادیکال2) است که به اصطلاح یک استاپ گفته می‌شود. اثر یک استاپ تغییر، نصف شدن یا دو برابر شدن میزان نور ورودی است

همانگونه که مشاهده می‌کنید، هرچه عدد x در مخرج کسر f/x بیشتر باشد، حاصل آن کسر، عدد کوچکتری خواهد بود. بنابراین دریچه دیافراگم بسته‌تر بوده و در نتیجه نور کمتری از آن عبور می‌کند. بنابراین در لنز نمونه فوق، f/22 بسته‌ترین حالت و f/1.8 بازترین حالت دیافراگم هستند.

Shutter Speed چیست؟

نور پس از عبور از دیافراگم و سایر اجزای لنز، وارد دوربین می‌شود اما برای رسیدن به سنسور و تبدیل شدن به سیگنال می‌بایست از شاتر عبور کند. سرعت شاتر به مقدار زمانی گفته می‌شود که لنز دوربین برای گرفتن نور، باز می‌ماند. به عبارت دیگر، سرعت شاتر بیانگر مقدار زمانی است که سنسور دوربین در مقابل نور قرار می‌گیرد. به بیان مختصرتر، به زمان چشمک زدن دوربین، سرعت شاتر گفته می شود.

بعنوان مثال برای ثبت لحظه‌ای بال زدن پرندگان، باید از شاتر خیلی سریع و برای ثبت واضح آبشار باید از شاتر کند استفاده کرد تا مقدار زمان باز بودن دریچه ورود نور به سنسور دوربین با زمان رخ دادن سوژه، تناسب داشته باشد.

سرعت شاتر به ثانیه محاسبه می‌شود یا بهتر است بگوییم کسری از ثانیه. هرچه کسر کوچکتر باشد یعنی شاتر سریعتر است. مثلا 1/1000 (یک هزارم) از 1/15 (یک پانزدهم) سریعتر است. هریک از اعداد این پارامتر با عدد بعد از خود هم نسبت ضریب 2 دارد و به فاصله هر دو عدد یک استاپ گفته می شود.

سرعت شاتر برای ویدیو چگونه است؟

در مورد سرعت شاتر برای ویدئو، یک فرمول ساده محاسباتی وجود دارد. عدد نرخ فریم را در 2 ضرب کنید و نزدیک‌ترین عدد شاتر موجود را در مخرج کسر بگذارید. مثلا اگر 24 فریم باشد حاصل 48 می شود و مشخص است که نزدیکترین عدد به 1/48 (یک چهل و هشتم)، 1/50 (یک پنجاهم) است. نکته مهم این است که یک تصویربردار یا فیلمبردار می‌تواند این قانون را نادیده بگیرد، اما به شرطیکه دلیل منطقی یا نیازی ویژه داشته باشد

ISO چیست؟

ایزو بیانگر میزان حساسیت سنسور دوربین به نور است. این پارامتر با عددهای صدتایی یا هزارتایی مانند 200، 400، 800، 1600 و … بیان می‌شود. عدد بزرگتر به معنی حساسیت بیشتر سنسور دوربین به نور است. همچنین بزرگتر شدن عدد به معنی گرینی‌تر (Grainy) و نویزی‌تر شدن تصویر است. در نقاطی که نور به اندازه کافی وجود دارد، عدد کمتر برای چلوگیری از دانه‌دانه شدن تصویر، بهتر است.

بعنوان مثال در فضاهای بیرونی که نور به اندازه کافی وجود دارد، عدد 200 می‌تواند مناسب باشد. در فضاهای داخلی اما باید عدد بزرگتری انتخاب شود  ولی تا جایی که تصویر نویزی نشود.

قاعده کلی این است که تا جایی که می‌توانیم با انتخاب لنز مناسب یا باز نمودن دیافراگم، مساله روشنایی را حل کنیم و به سمت استفاده از ISO نرویم

مثلث اکسپوژر چیست؟

تغییر هر یک از پارامترهای اصلی تنظیم نور دوربین یعنی سرعت شاتر، دیافراگم و حساسیت سنسور، موجب تغییر دیگری می‌شود. بنابراین شکل مثلث، یکی از بهترین روش‌ها برای نشان دادن این سه گانه است:

همانگونه که در عکس مثلث اکسپوژر می‌بینید، سه پارامتر دیگر هم وجود دارند که از تغییر پارامترهای اصلی تاثیر می‌پذیرند. تغییر دیافراگم بر روی عمق میدان، تغییر سرعت شاتر بر روی ثبت حرکت، و تغییر حساسیت بر روی کیفیت تصویر، اثر گذارند.

عمق میدان چیست؟

عمق میدان (Depth Of Field) مقدار فاصله واضح (Focus)، در عمق یک تصویر است. به عبارت دیگر، اولین نقطه فوکوس تا آخرین نقطه فوکوس در عمق یک تصویر را عمق میدان یا عمق فوکوس می‌گویند.

همانگونه که بیان شد، تغییر دیافراگم بر روی عمق میدان تاثیر می‌گذارد. شکل زیر به خوبی نشان می‌دهد که در شرایط نوری یکسان، دیافراگم بازتر موجب عمق میدان کمتر می‌شود و بالعکس. عمق میدان کمتر موجب می‌شود عمق کمتری از یک تصویر در حالت فوکوس باشد.

عمق میدان کمتر، باعث کاهش منطقه فوکوس در عمق تصویر یا به اصطلاح فلو شدن فورگراند یا بکگراند می‌گردد. به این حالت که عکس زیر یک نمونه از آن است، بوکه (Bokeh) گفته می‌شود

شکل زیر علاوه بر بیان مجدد مثلث اکسپوژر، ارتباط و نتیجه تغییرات بر روی پارامترهای سه‌گانه دوم یعنی عمق میدان، ثبت حرکت و کیفیت تصویر را به خوبی نشان می‌دهد:

یکی از راه های درک مثلث اکسپوژر، بیان پارامترهای شش‌گانه و روابط بین آنها درون یک صفحه مانند شکل زیر است:

:از شکل فوق می‌توان روابط زیر را استخراج کرد

هرچه دیافراگم بازتر، روشنایی تصویر بیشتر، عمق میدان کمتر می‌شود و بالعکس

هرچه سرعت شاتر کمتر، روشنایی تصویر بیشتر، ثبت حرکات سریع، دنباله‌دار می‌شود و بالعکس

هرچه حساسیت بیشتر، روشنایی تصویر بیشتر، احتمال نویزی شدن تصویر بیشتر می‌شود و بالعکس

اگرچه حرکت روی اضلاع مثلث اکسپوژر نیازمند تمرین و سعی و خطاست و تسلط به آن کمی زمان می‌برد، اما دو نکته هست که می‌تواند در تسلط هرچه سریعتر، به شما کمک کند:

• با عکس شروع کنید

دوربین را بر روی حالت عکس بگذارید و سعی کنید با افزایش و کاهش سه پارامتر مثلث اکسپوژر، تاثیر آنها را ببینید و درک کنید. این پارامترها بر روی ویدیو نیز همین تاثیر را خواهند داشت.

• یک روش کار داشته باشید

هر عکاس یا تصویربرداری برای خودش روشی دارد. اما ما توصیه می‌کنم در شروع کار از این روش استفاده کنید: ابتدا سرعت شاتر را تنظیم کنید(اولویت شاتر) سپس دیافراگم را با درنظر گرفتن عمق میدان دلخواهتان تنظیم کنید. سپس به سراغ ISO بروید. حالا دوباره برگردید و سرعت شاتر را برای تنظیم دقیق‌تر، تغییر دهید.

تا اینجا شش پارامتر مهم و روابط بین آنها را بیان کردم. اما برای درک بهتر موضوع، یک مثال عملی می‌تواند کمک زیادی بکند. این مثال را در وبسایت مازیار میرعلی دیدم و پسندیدم:

کاربرد مثلث اکسپوژر چیست؟

فرض کنین یک صحنه دارین که با ISO-100، سرعت شاتر 1/125 و دیافراگم f/16 به نورسنجی متعادلی میرسه. وقتی توی چنین صحنه‌ای، خورشید پشت ابر پنهان بشه چه اتفاقی میفته؟ صحنه به اندازه 2 استاپ تاریک‌تر میشه. این یعنی شما باید به اندازه 2 استاپ نور بیشتری رو وارد سنسور کنین تا به نورسنجی صحیح برسین:

1. میتونین اینکار رو با افزایش ایزو از 100 به 400 انجام بدین. (100-< 200 <- 400). توی این حالت، شما وضوح و کیفیت عکس رو به خطر میندازین. افزایش ایزو باعث افزایش نویز و دونه‌های سفید (Grain) توی عکس میشه.
2. میتونین سرعت شاتر رو با 2 استاپ تغییر، از 1/125 به 1/30 برسونید. (1/125 -> 1/60 -> 1/30). با اینکار، به احتمال خیلی قوی، لرزش دوربین یا لرزش دستتون موجب افت کیفیت عکس میشه. در واقع نمیشه سرعت شاتر رو بدون داشتن لرزش کم کرد.
3. توی این مثال، بهترین کار اینه که دیافراگم رو از f/16 به f/8 تغییر بدیم. (f/16 <- f/11 <- f/8). این کار کمترین ریسک رو برای ما داره و تنها اتفاقی که میفته، کمی کاهش عمق میدان هست که قابل چشم‌پوشیه.

شما هم می‌توانید با تعریف کردن مثال‌های مشابه و تلاش برای پیدا کردن راه حل از طریق مثلث اکسپوژر، خودتان را در این موضوع قوی کنید

خوب، درحالیکه شش پارامتر بیان شده تا اینجا یعنی دیافراگم، سرعت شاتر، حساست سنسور، عمق میدان، ثبت حرکت و کیفیت تصویر از اهمیت بالایی برخوردارند، اما فقط روشنایی را تنظیم می کنند. برای یک تصویر رنگی خوب، رنگ خوب تصویر هم ملاک است. بنابراین یک پارامتر هفتم بسیار مهمی برای تنظیم رنگ وجود دارد که نام آن وایت بالانس یا تعادل سفیدی است.

وایت بالانس چیست؟

 وایت بالانس (White Balance) دمای رنگ محیطی که در آن قرار دارید را با عدد کلوین نشان می‌دهد. رنگ‌های متفاوت، دمای رنگ متفاوت دارند. مثلا دمای رنگ نور چراغهای تنگستن بیشتر و دمای رنگ چراغهای فلورسنت و نور روز کمتر است. قبل از شروع ضبط، باید دمای رنگ دوربین را با دمای رنگ محیط توسط وایت بالانس یا تعادل سفیدی همسان کنید تا رنگ‌ها درست در بیایند. درست درآمدن رنگ‌ها بدین معناست که آنچه دوربین نشان می‌دهد با آنچه چشم می‌بیند هم‌رنگ باشد. مثلا سفیدی تصویر، همان سفیدی باشد، نه زردتر و نه آبی‌تر

در عکس فوق یک چراغ فلورسنت آفتابی در محیط وجود داشته که در عکس سمت چپ اثر نور آبی حاصل از آن را می‌بینید. وقتی وایت بالانس درست انجام شود تصویر بصورت طبیعی (سمت راست) می‌شود.

در واقع به دلیل تشکیل شدن سفیدی از سه رنگ اصلی سبز(G)، قرمز (R) و آبی (B)، تنظیم آن موجب تنظیم این سه رنگ و در نتیجه سه رنگ اصلی یعنی همان RGB می‌گردد.

در این نوشتار به موضوع بسیار مهم تنظیم نور دوربین پرداختم و سعی کردم از طریق مثلث نوردهی اکسپوژر ارتباط سه پارامتر مهم سرعت شاتر، دیافراگم، حساسیت سنسور و تاثیر آنها بر یکدیگر و نیز تاثیر آنها بر پارامترهای عمق میدان، کیفیت تصویر  و ثبت حرکت را بطور مختصر و مفید بیان کنم. در پایان هم اشاره شد که برای تنظیم رنگ تصویر، یک پارامتر بسیار مهم وجود دارد به نام وایت بالانس یا تعادل سفیدی که مقدمه تنظیم درست   رنگ‌های یک تصویر است

تنظیم درست رنگ در کنار تنظیم درست روشنایی موجب تنظیم درست یک تصویر می‌شود