יום שבת, 28 במרץ 2009

Zone System

לפני שאתחיל, אציין כי שיטת האזורים או ה-Zone System (מאת הדוד אנסל אדמס) היא השיטה החשובה ביותר בעיניי כצלם (אמנם חובב). אדם האוחז מצלמה ולא מבין את הטכניקה, כמוהו כנגר שלא יודע להשתמש במסור.
אציג כאן מספר מושגים שרצוי להבין היטב לפני המעבר ללימוד הטכניקה. כמו כן למען הפשטת הנושא, אסביר אותו בהתייחסות לצילום בשחור לבן.

Wait Forever
חוף דדו / פברואר 09'

החיישן (מודד רמת הבהירות)
המצלמה שלנו מכילה בד"כ חיישן (במצלמות דיגיטליות) ובמקרים אחרים פילם כלשהו. המילה "חיישן" מטעה כי בעצם מדובר במטריצה של מיליוני חיישנים מיקרוסקופיים המסוגלים "לצלם" את "אור" המגיע אליהם, ללא כל תלות בחיישנים השכנים להם. כלומר, העדשה של המצלמה מכניסה אור לחלל המצלמה והחיישן תפקידו "לדגום" את האור במהירות ולהפיק ממדידת התאורה של כל חיישן את התמונה הסופית.
נסתכל כעת על חיישן בודד, כלומר פיקסל בודד. חיישן זה מודד בעצם את כמות האור הנופלת בתקופת זמן החשיפה עליו. המצלמה הצבעונית מכילה מטריצה מסובכת יותר של תתי חיישנים בצבעי היסוד. אלה האחרונים מסודרים בצורת פסיפס על החיישן, כאשר בד"כ ישנם יותר תתי חיישנים ירוקים מכחולים ואדומים.
בפעולתו, המספר שפולט החיישן הוא לא אחר מרמת הבהירות אותה חזה במהלך החשיפה. מספר זה נע במצלמות המודרנית בין 0 ל4095, כאשר, רמת ה-0 היא חושך מוחלט, ורמת ה4095 היא אור רווי.
מדובר פה ב-4096 גוונים שונים שמסוגל החיישן להבדיל (וזוהי בעצם החזקה ה12 של הספרה 2, כלומר 12 ביט). ישנן מצלמות מודרניות שמסוגלות להבחין עד 14 ואף 16 ביטים, כלומר מספר עצום של גווני ביניים.
חשוב להוסיף כי החיישן האלקטרוני הינו התקן ליניארי! כלומר, הפלט שלו תלוי בצורה ליניארית ברמת בהירות התאורה שאליה הוא נחשף. הדבר בוודאי נראה חסר משמעות לעת עתה אך הוא יתפוס יתר חשיבות כשאדבר על טכניקה חשובה שאקרא לה "להוציא את המיץ".

היסטוגרמה
הערה: לשם הדיון אצטמצם לתמונות שחור/לבן, ואז ארחיב לצבע.
מדובר בגרף המציג את התפלגות שכיחות הגוונים השונים. מבולבלים? אל דאגה, הכל יהיה מובן בהמשך. התמונה הדיגיטאלית מורכבת ממיליוני פיקסלים. עבור תמונת שחור/לבן, כל פיקסל הוא מספר המציין את רמת בהירותו. עבור פיקסל שחור הערך הינו 0, ועבור פיקסל לבן לגמרי הערך הוא 4095 (עבור מצלמות 12 ביט ותמונה לא מקובצת - בקבצי JPEG הערך הזה הוא 255). המספרים שבין 0 ו4095 מציינים תחומי אפור שונים. שילוב של כל הפיקסלים יחס במטריצה היא בעצם התמונה הדיגיטאלית.
ציר הX של ההיסטוגרמה הוא ציר הגוון (נע בין שחור ללבן דרך גווני אפור).
ציר הY של ההיסטוגרמה מייצג את אחוז הפיקסלים בתמונה שהגוון שלהן הוא ערך מסויים בציר הX.
כלומר, אם גרף ההיסטוגרמה מראה שעבור ערך X של 2000, ערך הY הינו 13% אז המשמעות היא ש"אחוז הפיקסלים בתמונה שיש להן ערך 2000 (אפור בינוני) הוא 13%".
עבור תמונות צבע פועל אותו עקרון עבור כל אחד מצבעי היסוד. כלומר לכחול יש היסטוגרמה משלו, וכן לאדום והירוק.
כיצד נשתמש - בקרוב תבינו.
משמאל תוכלו לראות דוגמאות להיסטוגרמות שונות.

ההיסטוגרמות הנ"ל מציגות 5 תרחישים עיקריים (בין השאר). מבחינה טכנית, ניתן לסדרם עפ"י סדר טיב (כלומר כמה הצלם יתאכזב מהתמונה) מהתוצאה הטובה ביותר ועד לתוצאה הגרועה מכולן (ראוי לציין כי הניתוח טכני בלבד ואינו מתייחס לצילום כאומנות בה הצלם מעדיף לפעמים "לקלקל" את התמונה לשם העברת מסר אומנותי):
היסטוגרמה מס' 3 - בתמונות בעלות היסטוגרמה מסוג זה, המצלמה מנצלת לחלוטין את יכולותיה וכל גווני הביניים תפוסים ע"י מידע. עם זאת לא תמיד ניתן להשיג היסטוגרמה כזאת. הדבר תלוי במידת הניגודיות של הסצנה אותה מצלמים.
היסטוגרמה מס' 5 - בתמונה בעלות היסטוגרמה מסוג זה, יכולות המצלמה מנוצלות בצורה מיטבית בתנאים הקיימים. במילים אחרות - לא יכולנו לעשות זאת טוב יותר. הסיבה תוסבר בהמשך. יש רק לזכור כי הצמדת ההיסטוגרמה לצד הימני היא האופציה הטובה מכולם. שימו לב כי לפעמים התוצאה לא תהיה ערבה לעין (בהירה מדי) אך לאחר הורדת ההיסטוגרמה בחזרה למיקום הנכון ע"י תוכנה כמו פוטושופ, התמונה תיראה טבעית.
היסטוגרמה מס' 4 - זוהי הגרסה הלא מוצלחת של היסטוגרמה 5. הסיבה תוסבר בהמשך, אך בקיצור נמרץ, בתמונות מסוג זה איננו מנצלים את מירב היכולות של המצלמה. באזורי הלובן ניתן לשמור מידע רב יותר מבאזורי החושך.
היסטורגמה מס' 2 - תמונות מסוג זה נקראות "שרופות" (כלומר אזורי הלובן אינם מכילים אינפורמציה כלל). נסו לא להגיע למצב זה.
היסטוגרמה מס' 1 - תמונות מסוג זה הן מהסוג הכי פחות מוצלח טכנית. הן שרופות (באזורי החושך) וגם האזורים הלא שרופים מכילים אינפורמציה דלה.


שיטת האזורים
המטרה שלשמה התכנסנו היום היא להבין את שיטת האזורים וללמוד להשתמש בה במדידות אור שגרתיות ולא שגרתיות.
שימו לב לתרשים הבא:


אנו רואים גוונים שונים של אפור. משמאל השחור המוחלט ומימין הלבן המוחלט.
המושג "אזור" מגדיר תחום גוונים. למשל את אזור 1 ניתן להגדיר כ"שחור מאוד". אזור 9 הוא "לבן מאוד".
בצילום שחור לבן ניתן לחלק את משטח התמונה לחלקים בהם שולט אזור 1 (מקומות בתמונה בהם הכל שחור), חלקים בהם נמצאים באזור 2 וכן הלאה.


מה מיוחד בהגדרה זו? מה מייצג כל מספר? מהו אזור 5?

המספרים של האזורים הם כדלקמן:
1 - אזורים שחורים בהם לא ניתן להבחין במרקם או עומק.
2 - אזורים כהים מאוד בהם ניתן להתחיל בהבחנת עומק מסויים.
3 - אזורים כהים בהם ניתן לראות מרקם.
4 - אזורים כהים בהם ניתן להבחין בפרטים, מרקם ועומק.
5 - מה שנקרא 18% אפור.
6 - אזורים בהירים בהם ניתן להבחין בפרטים, מרקם ועומק.
7 - אזורים בהירים בהם ניתן להחיל בהבחנת מרקם.
8 - אזורים בהירים בהם לא רואים פרטים אז רואים שישנו עומק.
9 - אזורים בהירים מאוד עד כדי שרופים.

מה מיוחד בספרות? ההפרש בין כל ספרה לספרה הינו סטופ אחד. אסביר:
במצלמה ניתן למדוד ולשלוט על מידת חדירת האור אל המצלמה. נקודה למחשבה: מספרי המצמם כמו גם מהירויות החשיפה, נתונים בהפרשים של סטופים, וההפרש בין מידת כניסת האור בין סטופים עוקבים הוא בכפולות של שניים. כלומר, אם אכוון את מהירות הסגר ל1/250 אז כמות האור שנכנסת אל המצלמה בשעת הצילום יהיה כפול מזה של מהירות 1/500.
גם בשיטת האזורים - שינויי כמות האור שנכנסת אל המצלמה בין שני אזורים עוקבים הוא סטופ אחד כלומר כפולה של שניים.

מה מיוחד באזור 5?
אזור 5 או 18% אפור הוא נקודת הכיול הסטנדרטית של המצלמות בעולם. כלומר: כאשר מודדת המצלמה אור בשביל לקבוע את מהירות הסגר והצמצם, היא דואגת לכך שהאזור ממנו נמדדה כמות האור יופיע אחר הצילום באזור 5. לכן, אפילו אם נכוון מצלמה אל משטח שחור, אם מדידת האור התבצעה על המשטח, המצלמה תדאג לחשיפה ממושכת מספיק (או לחילופין לצמצם פתוח מספיק) בכדי שהמשטח יצולם כ18% אפור.

כיצד נמדוד אור?
כשלב ראשון, נוודא שהמצלמה שלנו מודדת אור בשיטת ה"נקודה" (SPOT). כל מדידה אחרת (מטריצה, משוקלל וכו') אינה מתאימה. אנו רוצים במדידת האור לדגום נקודות שונות בתמונה ולמדוד את כמות האור באותן נקודות ובשום מקום אחר.

שיטה אחת היא השיטה היסודית. לפני הצילום, נבחן את הסצנה בעינינו האנושיות. ננסה להעריך את האזורים השונים והצורה בה אנו רוצים שהם ייראו בצילום. למשל, בניין ועליו נופל אור שמש. אנו יכולים להציג את האור כבאזור 9 ובכך לצלם בצורה מציאותית ובלבד שאזור זה יכיל מידע, מאידך ניתן האפיל אזור זה ע"י הצבתו באזור 8 או פחות.
אנו צריכים להעריך מהם האזורים מהם התמונה מורכבת. מהו החלק בתמונה שיהיה באזור 5 למשל.
לאחר התהליך הנ"ל עלינו לגשת למדידות האמיתיות דרך העינית. נוח להשתמש בסקאלה המופיעה משמאל. סקאלה זו מופיעה בד"כ בתוך עינית המצלמות בעת הצילום. עלינו לעבור למצב FULLY MANUAL, לכוון לחלק הרצוי של התמונה ולשחק עם הצמצם והסגר עד שהחץ יתייצב במקום הרצוי.
שימו לב כי "0" בסקאלה מייצג את אזור 5. לכן "1+" מייצג את... אזור 6. "1-" מייצג את אזור 4, וכו'...

דרך אחרת למדידת אור היא מדידה בה אנו תוחמים את התמונה ככל האפשר בטווח הדינאמי של המצלמה.
הדבר נעשה כך (שיטת העצלנים):
נעריך דרך העינית את הנקודה הבהירה ביותר בתמונה (למשל בשקיעה מדובר בשמש).
נעריך דרך העינית את הנקודה החשוכה ביותר בתמונה.
נכוון לנקודה הבהירה ביותר, ונשחק עם הסגר והצמצם עד להגעת החץ ל"2+" (הווה אומר שאנו כמעט שורפים).
נכוון לנקודה החשוכה ביותר ונבדוק היכן החץ יופיע. אם החץ עדיין בתוך הסקאלה אז מה טוב. לחצו על הכפתור וצלמו.
הבעיות נוצרות כאשר רמת הניגודיות בתמונה גבוהה מרמת יכולת המצלמה לקלוט אותה. במצב כזה החץ יופיע מחוץ לסקאלה (כלומר יווצרו חלקים רבים בתמונה באזור 1).
במצב זה עלינו להחליט מה מעניין אותנו יותר - לשמר מידע באזורים הבהירים או לשמר מידע באזורים החשוכים.
טכניקה נוספת להתגבר על בעייה זו היא הHDR.

"להוציא לו את המיץ" (לא רלוונטי לפילם)
או, איך נוציא את המיטב מהמצלמה שלנו.
שימו לב לתרשים האזורים. בתוך המלבנים המסמנים את רמות האפור השונות ניתן לראות מספרים שונים (2048, 1024, 512, ... ).
מספרים אלה מייצגים את כמות הגוונים שהמצלמה מסוגלת לייצר עבור אזור כלשהו. למשל ניתן לראות כי אזור 9 (כמעט לבן לגמרי) מכיל הפרדת גוונים של 2048. האזור שאחריו (8) מכיל 1024 גוונים.
המסקנה המתבקשת היא שעדיף למקם את התמונה באזור הלובן. למה? מכיוון שככל שאנו מתקדמים לאזורי החושך, יכולת הפרדת הגוונים של המצלמה יורדת, והדבר גורם לרעש וחוסר דיוק.
כאשר אנו מצלמים צילום בו חשוב לנו לשמר כמות מקסימלית של אינפורמציה, נעדיף "לדחוף" את ההיסטוגרמה לכיוון האזורים הבהירים (צד ימין - כמוראה בהיסטוגרמה מס' 5). כמובן שהתמונה בד"כ תצא בהירה מדי. זאת ניתן לתקן בפוטושופ ע"י דחיפת ההיסטוגרמה בחזרה ושחזור התמונה המקורית.
ע"י טכניקה זו ניתן להפיק קובץ תמונה (RAW) עם כמות מקסימלית של אינפורמציה.

מסקנה:
העדפה לצילום בRAW.

בהצלחה.

תגובה 1:

  1. סקירה מקיפה ומעניינת מאוד,
    יופי של מדריך.

    כל הכבוד!

    השבמחק