Нейтральные светофильтры

Нейтральные светофильтры (Neutral Density — ND) снижают количество света, достигающего камеры, позволяя сделать более длинную выдержку, чем это иначе возможно. Таким образом можно акцентировать движение или, наоборот заставить бурлящую сцену выглядеть сюрреалистически застывшей. Иначе, ND-фильтр позволит шире раскрыть диафрагму, уменьшив тем самым глубину резкости, чтобы лучше отделить предмет от фона, или уложиться в дифракционный предел диафрагмы, сохранив детальность. В любом случае это полезный и зачастую недооценённый инструмент, который заслуживает более внимательного рассмотрения. Нейтральные фильтры также наиболее просты в применении, и их эффект не может быть воспроизведён в цифровом виде — по крайней мере, с помощью одного снимка.

Общие сведения

Нейтральный фильтр — это ничто иное как полупрозрачный кусок стекла, установленный перед передней линзой объектива. Особенность его в том, что он блокирует чётко рассчитанное количество входящего света и делает это равномерно — таким образом не влияя на контраст или чёткость изображения. Фильтр также должен равномерно блокировать в видимом спектре, чтобы не создавать сдвиг цветности (хотя это и не всегда важно). Последнее качество, в частности, является причиной того, что эти фильтры называют нейтральными.

Несмотря на то, что глазу эти фильтры могут казаться серыми или даже чёрными, это не отразится на вашем снимке; экспозамер камеры автоматически компенсирует недостаток света увеличением выдержки. Впрочем, видоискатель всё же будет существенно темнее, так что фотографы зачастую определяют композицию до того, как установят фильтр.

ND-фильтры маркируются по степени светоблокировки, и чем более сильным является фильтр, тем более серым он выглядит. Ниже приведены несколько общепринятых обозначений:

Существует много других промежуточных значений, однако высокая точность обычно не слишком нужна для нейтральных фильтров. Зачастую можно добавить ступень экспокоррекции, не внеся при этом значительных изменений в изображение.

Техническое примечание: напомним, что снижение света на «ступень» означает уменьшение его вдвое. Как следствие, выбранный фильтр будет пропускать 1/2^силы света, где сила измеряется ступенями. То есть, трёхступенный ND-фильтр пропустит лишь 1/8 входящего света (поскольку 1/2³ = 1/(2*2*2) = 1/8).

Резкость и длина выдержки

Нейтральные светофильтры могут быть использованы для любой комбинации увеличения длительности выдержки (1), уменьшения глубины резкости (2) или сохранения детальности (3). Из этих трёх наиболее распространённым применением очевидно является первое, так что с него и начнём.

Увеличение длительности выдержки позволяет добиться широкого разнообразия артистических эффектов, включая сглаживание бурлящей воды или колыхания травы на лугу под ветром, а также акцентирования движения в толпе. Подробно эту тему рассматривает статья о творческом применении выдержки.

Однако рассмотрим внимательнее пример с водопадом. Без фильтра пришлось бы максимально закрыть диафрагму при самом низком из доступных чисел ISO. При мягком дневном свете, чтобы получить выдержку длиной 1/10 секунды, потребовалось бы закрыть диафрагму до f/22 и использовать ISO100. К сожалению, мало того что этой длительности может быть недостаточно, но к тому же и f-ступень превышает точку снижения резкости вследствие дифракции.

Использование нейтрального фильтра позволяет решить обе эти проблемы, однако конечный результат зависит от того, как вы распорядитесь эффектом фильтра. Если применить пятиступенный ND-фильтр, при тех же параметрах съёмки время выдержки увеличится в 32 раза, сушественно сгладив воду. С другой стороны, может быть, разумнее будет увеличить выдержку в 16 раз (использовав 4 ступени) и открыть диафрагму до f/16, исключив тем самым дифракционные потери в резкости.

Какая длительность выдержки обычно нужна? Чтобы эффект был максимальным, обычно требуется несколько секунд. За это время облака становятся полосами в небе, движущиеся люди исчезают из кадра, а волны превращаются в ровный низкий туман. Однако это зависит от характера движения, степени увеличения предмета и желаемого эффекта. Не бойтесь экспериментировать.

Чтобы добиться такого эффекта при дневном свете, обычно требуется ND-фильтр силой в 10 ступеней или более, который пропускает ничтожную 1/1000 долю входящего света. Попробуйте взглянуть на параметры экспозиции своих прошлых снимков и оценить, какая сила нейтрального фильтра потребовалась бы, чтобы получить многосекундные выдержки. Например, если для серии пейзажей использовалась 1/50 секунды при оптимальных диафрагме и светочувствительности ISO, для увеличения времени выдержки до 50 секунд понадобился бы фильтр ND10x.

Снижение глубины резкости

Хотя ND-фильтры в первую очередь используются для получения длинных выдержек, они также полезны для уменьшения глубины резкости при ярком свете. Например, для большинства зеркальных камер пределом краткости выдержки является 1/4000 секунды, что для предмета в ярком солнечном свете может потребовать f-ступени не меньшей, чем f/4.0 (при ISO100). Используя двуступенный нейтральный фильтр, можно раскрыть диафрагму до f/2.0, значительно улучшив размытие фона и выделение предмета съёмки.

С другой стороны, такие ситуации достаточно редки, и вдобавок, снимок может сильнее выиграть от съёмки в более умеренном (и, вероятно, менее жёстком) свете. Кроме того, в этих ситуациях вряд ли понадобится фильтр более сильный, чем на 2-3 ступени.

Цифровые нейтральные фильтры

Несмотря на то, что ND-фильтры невозможно воспроизвести в цифровом виде, некоторые сцены и длительности выдержки могут быть адекватно имитированы с использованием техники усреднения изображений. В этом случае используется объединение нескольких снимков способом, который имитирует длинную выдержку:

Рассматривая пример выше, обратите внимание, насколько необычно выглядит вода при усреднении двух снимков. Заметьте, как двоится гребень удалённой волны. Этот эффект менее выражен для 4 снимков, но не исчезает полностью.

В целом, лучшие результаты достигаются при увеличении числа усредняемых снимков (1) и длительность выдержки каждого снимка значительно больше интервала между снимками (2). Вышеприведенный пример потребовал усреднения 16 снимков, чтобы адекватно имитировать ND-фильтр, в частности потому, что выдержка каждого была достаточно короткой.

Вероятно, максимальной проблемой усреднения является то, что движущиеся предметы не всегда превращаются в сплошные полосы —вне зависимости от того, как много снимков было усреднено. Снимки людей, солнца, звёзд или других движущихся объектов все подвержены этой проблеме.

Нюансы и альтернативы

Фильтродержатели. Поскольку эффект ND-фильтра не зависит от его смещения или поворота, выбор способа крепления фильтра неважен (в отличие от градиентных фильтров). Однако они всё же имеют некоторые преимущества, в том числе возможность быстро надеть и снять фильтр или высвободить руку, державшую фильтр.

Переходные кольца. С их помощью можно избежать необходимости покупать несколько резьбовых фильтров для каждого из диаметров объектива (обычно 77 мм, 72 мм, и т.д.). Можно купить один нейтральный фильтр максимального диаметра и использовать переходные кольца, чтобы надевать его на объективы меньшего диаметра.

Переменные ND-фильтры и сложение. С их помощью силу фильтра можно корректировать, не меняя фильтры, однако они намного дороже — зачастую даже более, чем несколько отдельных фильтров. Чтобы не превышать бюджет, многие фотографы просто крепят несколько нейтральных фильтров один на другой, когда хотят получить более сильный, но отсутствующий под рукой фильтр.

Замены. Иногда вместо нейтрального фильтра можно использовать какой-нибудь другой. В зависимости от размера GND-фильтра, порой его можно использовать как ND-фильтр, если затемнённая его часть достаточно велика, чтобы закрыть объектив целиком. Иначе, поляризационные фильтры могут использоваться в качестве ND-фильтров на 2-3 ступени, но только в том случае, когда поляризованный вид приемлем, и только под углом, обеспечивающим максимальный эффект. Некоторые фотографы по этой причине не покупают двух- или трёхступенные нейтральные фильтры, обзаводясь сразу тяжёлой артиллерией (например, 10 ступеней).

Сдвиг цветности фильтра. Некоторые дешёвые ND-фильтры могут внести сдвиг цветности. К счастью, для цифровых камер это не является большой проблемой, поскольку они обычно позволяют скорректировать баланс белого в снимке при обработке. Однако, в предельных случаях, дешёвые фильтры могут дать такие сдвиги цветности, которые не коррелируют с балансом белого — что значительно усложняет коррекцию.

Дополнительная информация

Смежные темы рассматривают следующие статьи:

• Светофильтры: поляризаторы, UV, ND и GND
  Обзор существующих фильтров, в том числе краткие сведения о ND-фильтрах.
• Что такое поляризационные фильтры
  Зачастую их можно использовать для снижения разницы яркости неба и земли, помимо прочего.
• Градиентные нейтральные светофильтры
  Эти фильтры уменьшают входящий свет аналогично нейтральным, но делают это только в части изображения.