Светопись — фотография — основывается на свойствах некоторых материалов прогнозируемым образом реагировать на свет. Подобных материалов относительно много. В частности, асфальт.

В фотоплёнке таким материалом являются зёрна галогенидов серебра. В матрице современного цифрового фотоаппарата светочувствительные ячейки представляют собой фотодиоды, накапливающие электрический заряд под воздействием света (уровень этого заряда при помощи аналого-цифрового преобразования пересчитывается в цифровые данные).

Что мешает нам представить процесс накапливания электрического заряда в виде наливания воды из крана в стакан? Ничего не мешает. Несогласные — закройте уши ладошками J

Итак, стакан будет у нас фотоэлементом, а вода, льющаяся в него — светом. Эта вода может литься неуправляемо, и тогда у нас получится лишь мытый стакан для питья и мокрая майка для участия в конкурсе. Нет, нам нужно управлять процессом наполнения стакана водой. Так же и в сложной системе «фотоаппарат» можно просто вытащить плёнку из упаковки и протянуть её навстречу тёплому солнышку. И получить в результате абсолютно чёрный негатив. Для контролирования светового потока существуют затвор в «тушке» фотоаппарата, а так же группы линз и диафрагма, собранные в объектив.

(Обсуждение в этой статье ведётся поверхностно. Углублённый рассказ будет позже).

В моём примере со стаканом воды роль и затвора и объектива будет исполнять вентиль крана. Сначала я хотел выдумать фантастический кран с изменяемым диаметром водоводного канала, но потом подумал: «Какого чёрта усложнять? Кто тебе поверит?» Так что придётся обходиться суровой реальностью.

Чтобы налить воду в стакан до определённого уровня у тебя есть два пути. Либо полностью открыть вентиль крана и быстро его закрыть, когда вода достигнет нужной отметки. Либо открыть вентиль чуть-чуть и долго ждать, пока уровень воды доползёт до нужного тебе предела. Та мера контроля над процессом, которая обеспечивается в моём примере с помощью лишь одного вентиля, в фотоаппарате достигается использованием диафрагмы и затвора. Объём света, поступающего на фотоэлемент, контролируется диафрагмой объектива. Временем доступа света на фотоэлемент управляет затвор «тушки» фотоаппарата. Чтобы быстро налить воду в стакан ты до упора откроешь кран и быстро его закроешь, иначе вода перельётся через край. Чтобы поймать быстрое движение, а значит быстро экспонировать кадр, ты максимально возможно откроешь диафрагму объектива и быстро откроешь-закроешь ламели (шторки) затвора.

(Экспонирование — это процесс воздействия света на светочувствительный материал. Свет обладает кумулятивным (накапливающимся) действием на светочувствительный слой).

Есть ещё один, неучтённый нами, фактор. Современные цифровые фотоаппараты умеют изменять светочувствительность своих фотоэлементов (этот параметр измеряется в единицах ISO).

Обратимся снова к моему стакану. Его объём изначально задан. Вода, льющаяся из крана, не может заполнить его быстрее, чем заполняла до сих пор. Но ведь нам важен лишь уровень воды в стакане, а не её количество. Если мы насыплем в стакан мелкого речного песка, то объём свободного места в стакане уменьшится. А, соответственно,  воды потребуется меньше (относительно пустого стакана) для того, чтобы достичь желаемого нами уровня в стакане. И, в свою очередь, времени тоже требуется меньше. Значит, добиться нужного результата можно быстрее.

Так же и применительно к фотографии: чем выше светочувствительность фотоэлемента, тем короче выдержка, необходимая для экспонирования кадра. Например, в тёмном помещении экспонометр камеры в режиме А предлагает даже для максимально открытой диафрагмы такую длинную выдержку, которую фотограф не сможет «удержать». В результате фотография получится испорченной смазом. А вот если увеличить значение ISO (т.е., упрощённо говоря, подать большее электрическое напряжение на матрицу), то экспонометр камеры будет знать, что матрице нужно меньше света для правильного экспонирования кадра. А значит и выдержка может быть установлена более короткая. И, соответственно, вероятность «неудержания» камеры снизится, и уменьшится возможность появления смаза на фотографии.

Но, как всегда, у всего на свете есть как плюсы, так и минусы.

Широко открытая диафрагма (меньшее значение число F) не только обеспечивает большое светопропускание и, таким образом, позволяет укоротить выдержку, но так же уменьшает глубину резкости (что бывает как хорошо, так и плохо) и ухудшает оптические свойства объектива. Считается, что в среднем свойства объектива улучшаются с максимального значения (минимальное число F) до F/8. А дальше снова начинают ухудшаться. Однако, надо понимать, что это «средние показатели по больнице» и каждый конкретный объектив обладает своими сильными и слабыми сторонами. Которые неплохо бы выяснить, и научиться ими пользоваться.

Укорачивая выдержку, фотограф не только минимизирует эффект смаза, но и «замораживает» движение. Это тоже бывает и хорошо и плохо. Например, при съёмке текущей воды иногда бывает необходимо добиться смаза струи для того чтобы оттенить резкие, чёткие и выразительные неподвижные предметы. Хотя, конечно, обычно короткая выдержка всяко лучше длинной J

Увеличивая значения ISO, мы не только укорачиваем выдержку, но и рискуем получить яркий электронный шум на фотографии. Об этой явлении я расскажу в другой раз.