De juiste belichting
Een juist belichte foto is de wens van iedere fotograaf. Wat juist is en wat niet, is voor een deel een kwestie van smaak. Maar met een foto die duidelijk overbelicht (overstraalde lichte partijen), dan wel onderbelicht (dichtgelopen donkere partijen – roetmoppen) is, kun je niemand bekoren.
Gelukkig bieden de huidige camera’s tal van mogelijkheden om een foto op een correcte manier te belichten of om ervoor te zorgen dat in de nabewerking een rijk belichte foto kan ontstaan.
Wanneer is een foto correct belicht?
Op deze vraag past maar één antwoord:
“Een foto is correct belicht wanneer alle gewenste nuances op een foto duidelijk zichtbaar worden weergegeven en het totaalbeeld een frisse indruk maakt op de beschouwer”.
In technische zin is een foto juist belicht als de volle toonschaal (alle tinten die het te fotograferen object bevat) wordt weergegeven. Met het histogram dat veel camera’s voor of na (bij de meeste reflexcamera’s) de opname kunnen tonen, kun je duidelijkheid krijgen in hoeverre aan deze voorwaarde voldaan is.
Het Histogram
Op veel camera’s is het mogelijk een histogram weer te geven, maar wat laat zo’n histogram nu eigenlijk zien?
Het histogram toont een verdeling van de aantallen punten in het totaalbeeld, die een bepaald helderheidsniveau hebben; waarbij de horizontale as het verloop van donker (links) naar licht (rechts) weergeeft en de verticale as het aantal beeldpunten dat die helderheid heeft.
Om dit uit te leggen is hieronder (figuur 1) een kleine sensor weergegeven die slechts 40 (8 x 5) pixels groot is; iedere pixel kan 8 grijswaarden (de waarden 0 t/m 7)
onderscheiden.
Op deze sensor is een beeld geprojecteerd, waarvan de grijswaarden zijn ingevuld in de desbetreffende pixels.
Om een histogram te kunnen samenstellen wordt voor ieder van deze grijswaarden over de hele sensor geteld, door hoeveel pixels de betreffende grijs-waarde wordt gemeten.
Het resultaat van deze telling is in figuur 2 weergegeven.
Zoals te zien is in figuur 2, komt grijswaarde 0, slechts 1 keer voor en komt de grijswaarde 3 in totaal 9 keer voor.
Als je deze door de sensor gemeten waarden in een grafiek uitzet, met langs de horizontale as de grijswaarden en langs de verticale as
4 4 3 6 6 3 2 2
4 3 3 5 5 6 6 2
2 4 4 3 4 3 5 3 1 6 3 2 4 2 4 3 1 7 1 0 1 2 2 1
Figuur 1 - voorbeeld van een sensor
Figuur 2 - gemeten grijswaarden
grijswaarde aantal pixels
0 1
1 5
2 8
3 9
4 8
5 3
6 5
7 1
TOTAAL 40
het aantal keren dat de betreffende grijswaarde door de sensor is gemeten, ontstaat een grafiek, zoals weergegeven in figuur 3: het histogram van het op de sensor geprojecteerde beeld.
Zoals te zien is, komen in de grafiek van figuur 3 de grijswaarden 2, 3 en 4 het meeste voor; in de fotografie spreken wij over de middentonen, omdat deze grijswaarden dichtbij de middelste grijswaarde (midden tussen zwart en wit) liggen.
Het mag duidelijk zijn dat het bovenstaande voorbeeld een zeer vereenvoudigde weergave van een werkelijke situatie is; de meeste sensoren van de huidige camera’s bevatten tussen de 12 en 60 miljoen pixels (de sensor van een 24 Mpix camera bevat 6000 pixels in horizontale richting en 4000 pixels in verticale richting). Daarnaast worden R(ode), G(roene) en B(lauwe) pixels onderscheiden die ieder voor zich tussen de 4096 en 16384 (R, G of B) lichtwaarden
kunnen onderscheiden.
Echter bij het omzetten naar het .jpg plaatje wordt ieder van deze waarden teruggerekend naar 8 bits waarden met (slechts) 256 verschillen lichtwaarden, zodat ook het histogram op basis van dit berekende plaatje voor ieder van de kleuren 256 verschillende grijstinten onderscheidt. Omdat 3 verschillende histogrammen moeilijk te interpreteren zijn, worden de verschillende lichtwaarden van deze 3 kleuren bij elkaar opgeteld, waardoor het resultaat een weergaven van de lichtwaarden tussen zwart en wit (de grijswaarden) laten zien.
In figuur 4 zijn 3 verschillende (RGB) kleurhistogrammen afgebeeld met daarboven het resulterende grijswaarden histogram. Bij sommige camera’s kan gekozen worden tussen deze 4-voudige weergave of een 1-voudige grijswaarde. Bij vrijwel alle camera’s met instelmogelijkheden t.a.v. belichting is het mogelijk het grijswaarden histogram zichtbaar te maken. Om snel te kunnen beoordelen is het verstandig om uitsluitend het grijswaarden histogram te gebruiken.
Nu is uitgelegd hoe het histogram tot stand komt en wat het voorstelt,
Figuur 3 –
Histogram van de sensorafbeelding
Figuur 4 - RGB en ZW histogrammen 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 1 2 3 4 5 6 7
Aantallen pixels met grijswaarde
Aantallen pixels met grijswaarde
is de volgende stap: het duidelijk maken hoe tijdens het fotograferen ditzelfde histogram kan worden gebruikt om tot een juiste belichting van onze opnames te komen.
Het histogram en een juiste belichting
In de tekst hieronder wordt ervan uitgegaan dat uitsluitend het grijswaarden histogram wordt gebruikt om de belichting te beoordelen, hetgeen in de meeste gevallen ook ruim voldoende houvast biedt voor een correcte beoordeling.
Ervan uitgaande dat een goede foto alle lichtwaarden van het af te beelden onderwerp bevat, is het zaak dat alle aanwezige lichtwaarden correct door de camera worden ingevangen, m.a.w. dat alle waarden van de donkerste tot de lichtste waarden (in termen van grijstinten: diepste zwart en helderste wit) worden afgebeeld.
Bij normale lichtomstandigheden kan een sensor alle lichtwaarden netjes invangen, ervan uitgaande dat de 3 grootheden die voor de belichting verantwoordelijk zijn (diafragma, sluitertijd en ISO-getal) juist op het aanwezige licht zijn afgestemd.
Het histogram ziet er in dat geval uit als in figuur 5.
Zoals te zien is zijn de middentonen in ruime mate aanwezig en zijn er aan de zwarte (linkerzijde) en aan de witte (rechterzijde) veel minder pixels die deze uiterste lichtwaarden vertonen.
Er kan derhalve vanuit worden gegaan dat deze foto correct is belicht.
Anders is het de histogrammen van de figuren 6 en 7. In figuur 6 zijn er aan de zijde van de lichte grijswaarden (rechts) geen pixels aanwezig die deze waarden laten zien en is er waarschijnlijk sprake van onderbelichting.
In het geval van figuur 7 zijn er aan de zijde van de donkere grijswaarden (links) geen pixels aanwezig die deze waarden laten zien en is er dus
waarschijnlijk sprake van overbelichting.
Waarom staat er waarschijnlijk in beide zinnen hierboven? In de meeste fotografische situaties komt het namelijk niet voor dat de middentonen zo sterk naar links of naar rechts zijn getrokken.
Echter in extreme omstandigheden kan het voorkomen dat hetgeen wordt afgebeeld sterk licht of donker is getint. Denk in dit verband aan een sneeuwlandschap, waarin vrijwel alles wit is of aan een avondopname met veel donkere partijen. Meer hierover onder het hoofd “Aan de grenzen van het licht”.
Als je goed kijkt naar figuur 6, zie je dat het histogram aan de linkerzijde een beetje is afgeknepen, waarbij het lijkt dat het aan deze zijde nog wel een stukje kan doorlopen, alvorens het de nulwaarde bereikt. Bij figuur 7 is het nog duidelijker dat het histogram, ditmaal aan de rechterzijde, vastloopt.
Figuur 5 – een juiste belichting
Figuur 6 - onderbelicht
Figuur 7 - overbelicht
Dit verschijnsel wordt “clipping” , (in het Nederlands: afknijpen) genoemd: er worden in dat geval een aantal lichtwaarden niet gezien omdat zij buiten het bereik van de sensor vallen.
Het is fijn dat het histogram hiervoor waarschuwt, zodat wij ingeval het beeld dat wij op de camera zien niet helemaal maatgevend kan zijn (bijvoorbeeld door helder omgevingslicht dat op het display valt), toch maatregelen kunnen treffen om dit euvel te verhelpen.
Ook kan het zijn dat de lichtomstandigheden zo extreem zijn (bijv. het tegenlicht van een
ondergaande zon), dat de beeldopnemer niet bij machte is om de gehele contrastomvang (verschil tussen lichtste en donkerste waarde van het licht) in te vangen en dan moet er een keuze gemaakt worden. Meer hierover onder het hoofd “Extreme lichtomstandigheden”.
Oefening 1:
Open bestand “Sensor en Histogram.xlsx”, daarin zijn de grijswaarden zoals in Figuur 1 benoemd reeds ingevuld. Voer nu de oefening uit (staat onder de Oefensensor 8 x 5 pixels).
Corrigeren van de belichting
In de meeste gevallen echter is de beeldprocessor uitstekend in staat om de contrastverschillen te overbruggen. En tenzij er sprake is van extreem veel lichte, dan wel donkere tinten, zal de camera al naar gelang de instelling van de belichtingsmodus zijn werk, al dan niet automatisch, best wel goed verrichten. Ervan uitgaande dat gefotografeerd wordt in een van de belichtingsmodi: P(rogramma), A(perture) of S(hutterspeed) (of door sommige cameramerken gebruikte andere benamingen voor deze instellingen), zal de camera altijd proberen om het gemiddelde van de grijswaarden van alle pixels zo in te regelen (door aanpassing van diafragma, sluitertijd en/of ISO-getal) dat het gemiddelde van alle waargenomen waarden (18% grijs) wordt. Deze waarde van 18% grijs is vastgesteld als zijnde
“gemiddeld grijs”, zijnde de waarde voor de meeste belichtingssituaties.
Om het nog complexer te maken zit er op een heleboel camera’s nog een instelling voor de
lichtmeting, waarbij gekozen kan worden voor spotmeting (meting uitsluitend binnen de markering in de zoeker), nadruk op het midden (waarbij het middengedeelte van het beeld voor 70% en de omgeving voor 30% de belichting bepaalt) of matrixmeting (waarbij alle beeldpunten even zwaar meetellen, zoals in de tekst hiervoor is beschreven).
Om het principe te begrijpen maakt het echter niet uit, hoe de lichtmeting staat ingesteld en wordt er voor de eenvoud van uitgegaan dat de matrixmeting wordt gehanteerd.
Nu zullen de lichtomstandigheden in het beeld niet altijd zodanig gemiddeld zijn dat een gemiddelde grijswaarde maatgevend is voor een correcte belichting. Hoewel dit vaak wel het geval zal zijn, komt het ook dikwijls voor (en met name in de natuur), dat een correctie voor verschillende
omstandigheden beter belichte beelden oplevert. “Zie je wel”, zeggen de voorstanders van alles handmatig, via de M(anueel) stand, instellen: “zet je camera nu maar gewoon in de M-stand en stel alles handmatig in. Toch is dat niet alleen niet handig maar ook niet nodig; immers er zit een belichtingscorrectieknop op vrijwel iedere camera (zie
figuur 8). Door middel van deze knop is het mogelijk de belichting in stappen van 1/3 stop naar boven of beneden bij te stellen.
Zoek in de gebruikershandleiding van je camera op of deze functie op jouw camera aanwezig is en hoe deze werkt. Oefen er ook een keer mee, zodat je wanneer je deze nodig hebt weet hoe de
Figuur 8 - belichtingscorrectie
bediening werkt (en hoe je deze na een tijdelijke aanpassing ook weer terug kunt zetten in de 0- stand).
Oefening 2:
Pak nu je eigen camera en probeer m.b.v. je gebruiksaanwijzing te vinden of en hoe je het histogram zichtbaar c.q. onzichtbaar kunt maken in jouw camera. Maak vervolgens het histogram zichtbaar (als dat kan bij jouw camera.
Fotografeer achtereenvolgens een zwart karton en een wit karton; hoe ziet het beeld eruit en wat doet het histogram?
Blijft nog over, hoe om te gaan met extreme lichtomstandigheden, waarbij je aan het histogram kunt zien dat jouw camera deze belichtingssituatie niet aankan, of dat er sprake is van een uitzonderlijk lichte dan wel donkere situaties die moet worden vastgelegd.
Extreme contrasten
Wanneer er sprake is van extreme contrasten, d.w.z. dat het verschil tussen de lichtste en donkerste lichtwaarde dusdanig hoog is dat deze door jouw camera niet volledig kan worden vastgelegd, zullen er keuzes gemaakt moeten worden.
1. De eenvoudigste mogelijkheid is dat je vaststelt welke over-, dan wel onderbelichting de beste resultaten zullen geven. Je kunt dit doen op basis van een of meer proefopnames, waarbij je de belichting met de belichtingscorrectie (figuur 8) steeds in de gewenst richting aanpast en op basis van het resultaat besluit welke opname de beste resultaten zal geven.
Werk in dit verband in stappen van minimaal 2/3 stop om het aantal opnamen beperkt te houden. Gooi de proefopnames ook niet meteen weg, omdat thuis achter de PC de beste resultaten weleens andere kunnen zijn dan tijdens het fotograferen vastgesteld (dit vanwege het directe licht op het LCD scherm van je camera).
2. Beschik je over een camera met de instelling “bracketing” (getrapte belichting), dan kun je deze mogelijkheid gebruiken om bij iedere druk op de ontspanner 3 (of soms ook 5 foto’s) met verschillende belichtingen te maken. Stel de trapjes bij voorkeur in op minimaal -2/3, 0 en +2/3. Hoger kan ook, ook in dit verband is ervaring de beste leerschool. Weet wat je met jouw camera kunt doen en probeer het uit wanneer je daarvoor rustig de tijd hebt.
3. Vaak ook beschikt een camera (en vrijwel zeker als het een spiegelreflexcamera betreft) over de mogelijkheid om in RAW te werken. In deze opslagstand wordt in plaats van het
(gecomprimeerde) .jpg bestand, de oorspronkelijke uitlezing van de sensor opgeslagen.
Omdat dit bestandstype voor ieder type camera anders is (andere sensoren / verschillende extensies van de bestandsnaam ), zal dit beeld altijd moeten worden nabewerkt (buiten de camera, op een PC) om een zichtbaar beeld te verkrijgen. Voordeel van dit bestand is dat het aantal bits dat per kleur (R,G en B) wordt vastgelegd vaak 12 of 14 is (anders dan de 8 bits per kleur voor .jpg) en dat deze speelruimte correcties van 2 tot wel 4 stoppen mogelijk maakt). Nadeel is inderdaad dat iedere foto moet worden nabewerkt en dat de opgeslagen bestanden vaak een factor 4 x zo groot zijn dan de .jpg bestanden.
Aan het laatste euvel kan niets gedaan worden, aan het eerste vaak wel: het is bij veel camera’s mogelijk om zowel de .jpg als de RAW bestanden vast te leggen. Met als enige
nadeel dat dan per foto een 5 x zo grote bestandsgrootte wordt opgeslagen, maar met als voordeel dat ook de direct zichtbare (.jpg) foto beschikbaar is en ingeval de belichting correct is, de nabewerking niet nodig is.
4. Als ultieme mogelijkheid wordt hier aangemerkt, dat de techniek van HDR (High Density Range) iedere mogelijke contrastomvang kan overbruggen, mits er voldoende foto’s met verschillende belichtingen beschikbaar zijn en daarvoor geschikte programmatuur kan worden gebruikt.
Een variant is de pseudo HDR, waarbij o.b.v. een RAW opname verschillende belichtingen worden gemaakt, die vervolgens met een HDR programma worden bewerkt. Het voert te ver om deze techniek in dit document volledig te bespreken, maar er kunnen alleszins fraaie resultaten mee worden bereikt.
5. Allerlei combinaties van bovenstaande technieken zijn mogelijk en leiden vaak tot betere resultaten dan het hanteren van een enkele methodiek. Wees creatief en doe datgene wat binnen de mogelijkheden ligt.
Aan de grenzen van het licht
Zoals eerder besproken, is de lichtmeting waarbij de waarde van gemiddeld grijs als gemiddelde voor het resultaat van de lichtmeting wordt beschouwd, niet altijd de waarde van de belichtingssituatie op de juiste wijze inschat. Als voorbeeld daarvan een foto in de sneeuw, waarbij het gehele beeld overwegend wit moet worden omdat sneeuw nu eenmaal wit moet zijn in onze beleving.
In figuur 9 is daarvan een voorbeeld gegeven; de linker opname is gemaakt met een ongecorrigeerde belichting, terwijl de opname daarnaast met liefst + 1,67 stop is gecorrigeerd. In de linker foto is de sneeuw blauw.
Het is zonder meer duidelijk dat de linker foto geen enkele herkenning met de situatie ten tijde van het maken van de foto oproept, terwijl de foto ernaast deze situatie wel degelijk laat zien.
Figuur 9 - overbelichting is nodig
Als de voorgaande tekst, over lichtmeting en het door de camera nastreven van gemiddeld grijs, begrepen is, moet het nu duidelijk zijn waardoor dit komt. De camera zal namelijk in alle semi- automatische belichtingstanden (P, A en S) er naar streven om de gemiddelde grijswaarde van alle beeldpunten in te regelen naar gemiddeld grijs. Ingeval er zoals bij deze foto extreem veel zeer lichte tinten aanwezig zijn, zal de reële lichtwaarde veel hoger moeten uitkomen. Ergo de belichting moet worden opgeschroefd om deze lichtwaarde te bereiken. Kortom: de automaat moet voor het lapje worden gehouden door extra te belichten, om het gewenste resultaat te bereiken.
Tegen het gevoel in: Bij omstandigheden met overwegend veel lichte tinten, zal moeten worden overbelicht (vaak wel 1,5 tot 2 stoppen) om het beeld realistisch vast te leggen.
Onthoud: “Doe wat onlogisch lijkt, dan komt het goed”.
Het omgekeerd geldt bij overwegend veel donkere tinten in het beeld. In dat geval zal de lichtmeting van een overwegend donker beeld een beeld maken met de waarde van het inmiddels befaamde gemiddeld grijs, hetgeen een te licht beeld zal opleveren t.o.v. het gewenste beeld.
De foto van figuur 10 toont daarvan een voorbeeld.
Aangezien deze afbeelding overwegend veel donkere tinten bevat, zal ook hier de
automaat voor het lapje moeten worden gehouden; de gemiddelde lichtwaarde zal veel lager moeten uitvallen dan die door de camera berekend wordt en dit kan alleen door de grijswaarde naar de zwarte kant te trekken; in dit geval zal er dus moeten worden onderbelicht.
Aan de uiterste grenzen van licht en donker bevinden zich de “high-key” en “low-key”
gebieden van de fotografie. Meer hierover onder de desbetreffende koppen.
High-key fotografie
Is een soort van overtreffende trap van het fotograferen van overwegend heldere tinten.
Bij dit soort fotografie wordt zoveel mogelijk gebruik gemaakt van lichte en witte tinten en worden de donkere tinten zoveel mogelijk weggelaten. Om dit doel te bereiken wordt bewust een
overbelichtingssituatie gerealiseerd. Hierdoor vervallen de details in de heldere witten en wordt de aandacht gevestigd op het te fotograferen onderwerp. In dit geval wordt “clipping” juist gebruikt om minder interessante detail te elimineren.
Figuur 10 - onderbelichting is nodig
De “high-key” fotografische techniek maakt een foto zachter, romantischer en lieflijker en wordt daarom vaak gebruikt bij het fotograferen van baby’s, vrouwen, huwelijksreportages en ook bij huisdieren.
Low-key fotografie
In tegenstelling tot de high-key fotografie, gaat het er bij “low-key” fotografie juist over om het hoofdonderwerp te benadrukken door de rest van de foto onder te belichten, d.w.z. zo donker mogelijk te maken. Vaak wordt hiervoor een overwegend donkere omgeving en zelfs kleding wordt vaak zo donker mogelijk gehouden. Ook hier wordt gebruik gemaakt van “clipping”, zij het aan de rechterkant van het histogram, om ongewenste details kwijt te raken.
Het onderwerp waar het om gaat ontvangt wel een bepaalde hoeveelheid licht met het doel er de nadruk op te leggen. Echter deze belichting komt vaak van achter of de zijkant om de mystieke sfeer niet te doorbreken.
Deze fotografische techniek maakt een foto krachtiger en wordt vaak gebruikt voor het maken van stoere (mannen-) portretten of bij het maken van sterke productfotografie.
Figuur 10 - high-key
Figuur 11 - high-key
De standen M(anueel) en Auto
Rest nog te vermelden dat ook bij de belichtingskeuze M(anueel) de lichtmeter dezelfde fouten zal laten zien als bij de semi-automatische standen (P, A en S) omdat de indicator de afwijking toont t.o.v. gemiddeld grijs en dus bij afwijkende omstandigheden dezelfde fout toont.
Uitsluitend wanneer de belichting wordt gemeten op een zogenaamd grijskarton (met een gemiddelde grijswaarde van 18% grijs), zal de instelling juist zijn en geen correctie behoeven.
Ook het gebruik van een losse belichtingsmeter waarbij het opvallend licht gemeten wordt bij het te fotograferen onderwerp, levert correcte resultaten.
Dan is er ook nog de belichtingskeuze Auto; deze belichtingskeuze herbergt vaak wat meer
intelligentie in zich, waardoor deze afwijkende lichtsituaties herkent en zal corrigeren; echter hoe en wat gecorrigeerd wordt is niet duidelijk. Toch schijnt deze modus te werken in 95% of meer van alle belichtingssituaties. Het nadeel is dat deze modus niet weet wat de fotograaf van plan is (moet alles van voor naar achter scherp zijn of moet een beweging bevroren worden).
Nawoord
De bedoeling van deze hand-out is om op een zo eenvoudig mogelijke manier duidelijk te maken hoe een camera omgaat met de ingebouwde lichtmeting en wat de gevolgen hiervan kunnen zijn, c.q. tot welke problemen dit kan leiden en welke mogelijkheden hierdoor worden geboden.
Het gevolg is dat deze beschrijving vrij fundamenteel is geworden. Toch hoop ik dat u de moeite zult nemen om dit verhaal door te lezen en de oefeningen te doen en daardoor voor eens en voor altijd te begrijpen waarom de ingebouwde lichtmeting u soms in de steek laat en ook wat u er aan kunt doen om de camera voor de gek te houden en daardoor uzelf een handje te helpen.
Tenslotte nog een laatste tip: indien er twijfel bestaat over de juistheid van belichting tussen een iets te donkere of mogelijk iets te heldere foto, kies dan voor de donkere variant omdat de kans dan groter is dat deze laatste in de digitale doka (het beeldbewerkingsprogramma) nog te redden is.
Veel succes, Henk Verbeek
