Dynamický rozsah tvojho fotoaparátu nie je fixné číslo z technickej špecifikácie. Je to premenná – a jeden z faktorov, ktorý ju mení, je niečo tak jednoduché, ako spôsob, akým sa uzávierka otvára. Poďme sa pozrieť na to, prečo mechanická a elektronická uzávierka nie sú rovnocenné, keď ide o zachytenie svetla.

Odkedy mám bezzrkadlovky, veľmi rád fotografujem s režimom elektronickej uzávierky. Fotoaparát je tichý, rýchlejší, šetrím mechanickú uzávierku. Poznám jej základné obmedzenia, napr. že nemôžem použiť externý blesk, alebo že vzniká rolling shutter efekt - skreslenie spôsobené čítaním dát zo snímača po riadkoch. Podrobne sme sa venovali rolling shutter efektu, odkaz na články nájdete na konci. Je pár fotoaparátov s veľmi rýchlym čítaním dát, ktoré takýto problém nemajú. Je ich ale drvivá menšina. Je tu ale ešte jeden problém s elektronickou uzávierkou, o ktorom vie len málo užívateľov bezzrkadloviek. V režime el. uzávierky môže mať snímač menší dynamický rozsah, ako v režime mechanickej uzávierky.

Mechanická uzávierka je v mnohých situáciach stále nutná.

Väčšina fotografov si myslí, že dynamický rozsah je fixná vlastnosť senzora – uvedená v technických parametroch fotoaparátu a nemenná. Realita je zložitejšia: spôsob, akým sa svetlo na senzory čítava, môže dynamický rozsah výrazne ovplyvniť. A to je presne to, čo sa deje pri prepínaní medzi mechanickou a elektronickou uzávierkou.

Prečo vzniká rozdiel v dynamickom rozsahu?

Dynamický rozsah snímača je dôležitý parameter, často dôležitejší, ako rozlíšenie, či miera šumu pri vysokých citlivostiach.

Väčšina elektronických uzávierok (e-shutter) pri CMOS senzoroch funguje na princípe čítania po riadkoch, menej často po skupinách riadkov (čiastočne vrstvené snímače). Mechanická uzávierka naopak exponuje celý senzor takmer súčasne. Pri elektronickom čítaní, najmä pri rýchlych časoch, môže dôjsť k obmedzeniu maximálnej kapacity náboja, akú pixel zvládne pred saturáciou. To ovplyvňuje najmä horný limit dynamického rozsahu (svetlé časti). V praxi tak môže skôr dochádzať k prepalom.

Niektoré fotoaparáty pri elektronickej uzávierke znižujú bitovú hĺbku čítania (napr. z 14-bit na 12-bit) na rýchlejšie spracovanie dát. Menšia bitová hĺbka znamená menej zachyteného dynamického rozsahu v RAW súbore.

Elektronická uzávierka je náchylnejšia aj na banding (pruhovanie) pri umelom osvetlení (LED, fluorescentné svetlá) – kvôli synchronizácii s frekvenciou blikania svetla. Toto sa prejaví najmä v tmavších partiách obrazu, čo ovplyvňuje spodný limit dynamického rozsahu – tiene budú menej prekreslené.

Celkovo menej starostí s el. uzávierkou majú majitelia fotoaparátov s vrstveným snímačom. Zdroj: Sony.

Rozdiel v dynamickom rozsahu

Rozdiel v dynamickom rozsahu medzi mechanickou a elektronickou uzávierkou nie je len teoretický – reálne ho namerali laboratóriá aj nezávislí recenzenti. Jedným z najlepších zdrojov je stránka Photon to Photos. Odporúčam ju, ak sa chcete dozvedieť viac o dynamickom rozsahu snímačov v rôznych fotoaparátoch, prípadne ich porovnať. Nie pri všetkých meraniach je ale uvedený DR nielen pri mechanickej, ale aj elektronickej uzávierke (ES).

Pozrime sa na konkrétny fotoaparát, napríklad Sony A7 V, jednu z najnovších bezzrkadloviek s čiastočne vrstveným snímačom. Ten výrazne redukuje problémy s rolling shutter efektom, ale neumožňuje použiť externý blesk pri fotení s elektronickou uzávierkou. Nás ale zaujíma dynamický rozsah. Ten patrí k najlepším a konkuruje aj stredoformátovým fotoaparátom. Sony A7 V som vybral aj preto, že sú zmerané dynamické rozsahy v režimoch oboch uzávierok, a tak ich môžeme porovnať.

V režime mechanickej uzávierky (modrá) je max. DR takmer 12,5 EV (podľa iných metodík merania takmer 15 EV). V režime el. uzávierky (čierna) je to takmer 11 EV – teda rozdiel 1,5 EV. Rozdiely miznú až od ISO 1000. Aj keď sa tomu tento článok nevenuje, všimnite si rýchly pokles dynamického rozsahu s rastúcou hodnotou citlivosti ISO. Preto často môže byť dôležitejšie, akú citlivosť použijete, než aký režim uzávierky.

Zdroj: Photon to Photos/William J. Claff

Mechanická a elektronická uzávierka v praxi

Teraz, keď už viete, aký je rozdiel medzi mechanickou a elektronickou uzávierkou, môžete optimalizovať svoje fotografické postupy, aby ste maximálne vyťažili potenciál vášho fotoaparátu. Musíte ale spoznať aj svoj fotoaparát, pretože fotoaparáty sa navzájom líšia. Inak bude pracovať s uzávierkami majiteľ rýchleho Nikonu Z9, ktorý ani nemá mechanickú uzávierku, a inak majiteľ pomalšieho Sony A7R V.

V praxi niekedy potrebujete rýchlosť, inokedy maximálnu obrazovú kvalitu. Často pracujeme kompromisne, aby sme vôbec nafotili to, čo chceme. Tu sú príklady situácií a odporúčaný režim uzávierky:

Poznámka: Maximum z vášho fotoaparátu získate len pri poctivom prístupe k fotografovaniu, využití formátu RAW a so znalosťami postprocesingu.

Záver

V budúcnosti budú fotoaparáty bez mechanickej uzávierky. Snímače sa zlepšia a mechanická uzávierka už nebude potrebná. Zbavíme sa potenciálne pokaziteľného mechanického dielu, konštrukcia sa zjednoduší a naplno sa využije rýchlosť snímačov. Už nejaký ten čas tu máme prvé lastovičky v podobe Nikonov Z8 a Z9, ktoré mechanickú uzávierku nemajú.

Zatiaľ sa ale budeme stretávať s problémami, ktoré elektronická uzávierka niekedy prináša. Niektoré sú drobné a prakticky si ich netreba takmer všímať, iné výrazne ovplyvňujú proces fotografovania.

Pokles dynamického rozsahu pri el. uzávierke si ani nemusíte všimnúť, ak má snímač celkovo vysoký DR. Nemusíte vedieť, prečo v režime el. uzávierky môže byť DR menší – riaďte sa jednoduchým pravidlom: Ak potrebujete veľkú rýchlosť snímania či potrebujete byť nehlučný, použite elektronickú uzávierku. Ak vám ide o najvyššiu obrazovú kvalitu, použite mechanickú uzávierku. A nezabudnite, že dynamický rozsah klesá s rastúcou hodnotou citlivosti ISO – a to dosť výrazne.

Odporúčané články:

CSC - rolling shutter vo fotografii

Rolling shutter efekt a fontána

Prvé kroky s bezzrkadlovkou

Sériové zábery