Numărul de expunere

Valoarea expunerii , canalul de expunere ( English  Exposure Value , EV ) este un număr întreg condiționat care caracterizează în mod unic expunerea în timpul fotografierii și filmării [1] [2] . Același număr de expunere poate corespunde diferitelor combinații de timp de expunere și diafragmă ( expocuplu ), dar aceeași cantitate de lumină [* 1] . În același timp, numărul de expunere nu este o valoare fotometrică și fără o valoare specifică a fotosensibilității nu poate fi comparat fără ambiguitate cu iluminarea și luminozitatea . Etapa scalei logaritmice a numerelor de expunere, care corespunde unei modificări duble a expunerii, este denumită în mod obișnuit pasul de expunere [3] . Conceptul a stat la baza automatizării mecanice a controlului expunerii folosind scala valorii luminii ( în engleză  LVS-system, Light-Value Scale ; germană  Lichtwerte ), care a devenit larg răspândită în a doua jumătate a anilor 1950 [4] .

Sensul fizic

Conceptul de număr de expunere a fost dezvoltat de designerul german de foto- obturatoare Friedrich Deckel ( germană:  Friedrich Deckel ) [5] . Ca control, scala numărului de expunere a fost folosită în camerele cu obturator central , care sunt structural cel mai potrivit pentru această metodă de reglare a expunerii [6] . În acest caz, gradarea diafragmei și a vitezei de expunere se efectuează uniform și cu același pas, corespunzând unei dubleri a fiecăruia dintre parametri. Datorită acestui fapt, rotirea comună a ambelor inele la același unghi duce la o modificare a perechii de expunere cu o expunere constantă [7] . Pentru prima dată, un astfel de dispozitiv a fost implementat în obturatorul Synchro-Compur al lui Dekel , pe care l-a prezentat la expoziția Photokina din 1954 [8] [4] .

Scara aplicată unuia dintre cele două inele coaxiale care reglează expunerea servește la selectarea poziției lor relative. Alegerea unui număr specific al acestei scale folosind blocarea rotației relative a vitezei de expunere și a inelelor de deschidere corespunde alegerii expunerii dorite, indiferent de valorile curente ale ambilor parametri de expunere [9] . Această tehnologie a simplificat foarte mult controlul expunerii, scutindu-i pe fotografi amatori începători de nevoia de a studia în detaliu conceptele de „viteză de expunere” și „apertura”. În acest caz, fixarea reciprocă a inelelor permite, prin rotirea în comun a ambelor scale, modificarea combinației de parametri în timpul automatizării mecanice a respectării legii reciprocității [10] .

Denumirea originală , adoptată ca unul dintre standardele ISO , s-a transformat în cele din urmă în acronimul englez modern EV sau eV , care a primit statutul de simbol internațional [11] . Scala numărului de expunere se bazează pe o relație logaritmică de bază 2 :

unde N este valoarea diafragmei și t este timpul de expunere în secunde . Se presupune că sensibilitatea la lumină este egală cu 100 de unități ISO.
Dacă este diferită, atunci valoarea EV este modificată cu o valoare egală cu numărul de opriri de care sensibilitatea diferă de 100.
Astfel, o valoare EV de 0 corespunde unei expuneri cu un timp de expunere de 1 secundă la o deschidere de f. /1.0 [5] [12] cu sensibilitatea receptorului de lumină egală cu 100. Dacă în acest caz schimbăm sensibilitatea la, de exemplu, 800 ISO, atunci EV va lua o valoare pozitivă de +3. Totuși, la aceeași valoare de expunere, sunt posibile și alte combinații de timp de expunere și diafragmă: 2 secunde la f/1.4; 4 secunde la f/2.0; 8 secunde la f/2.8 și așa mai departe. Cu oricare dintre aceste combinații, expunerea obținută de materialul fotografic sau fotomatricea va fi aceeași, dar adâncimea spațiului descris cu claritate și cantitatea de estompare a obiectelor în mișcare vor diferi [* 2] . Fiecare modificare a valorii expunerii cu una, numită pas (termen argotic pentru „oprire”), corespunde unei dublari a expunerii. Astfel, o scădere cu unu corespunde unei viteze mai scurte a obturatorului sau închiderii diafragmei cu un pas [13] .

Cu toate acestea, numărul de expunere nu este o valoare fotometrică , ci caracterizează relația dintre valorile specifice ale parametrilor de expunere, care nu sunt direct legate de luminozitate și iluminare. După cum se știe, conceptul fotometric de expunere este exprimat prin dependența [14] :

unde H v este expunerea, E este iluminarea în planul real al imaginii și t este viteza obturatorului. Iluminarea E depinde nu numai de deschiderea relativă a obiectivului, ci și de luminozitatea subiectului, aceasta din urmă nefiind luată în considerare de valoarea expunerii. Pentru a evita confuzia, în locul numărului de expunere, se folosește mai des conceptul de parametri de expunere , iar producătorii de camere preferă termenul de Setări de expunere a camerei .  Sistemul de numere de expunere a devenit baza pentru scara APEX aditivă, adoptată în SUA sub forma standardului ASA PH2.15-1964.

În URSS , sistemul era puțin cunoscut și nici conceptul de număr de expunere nu a devenit larg răspândit. În schimb, s-au folosit metode tabelare pentru calcularea expunerii, conținând alte numere condiționate care nu au nicio legătură cu expunerea general acceptată [15] . Doar în expometrele fotografice și în unele camere cu obturatoare centrale au fost aplicate scale de expunere standard internaționale [13] . În țările occidentale, sistemul APEX nu a ajuns niciodată la stadiul de aprobare sub forma cântarelor echipamentelor de marcare din cauza introducerii masive a expunemetrelor fotoelectrice.

În literatura de referință modernă, conceptul de valoare a expunerii este folosit pentru a se referi la combinații specifice de timp de expunere și diafragmă, cel mai adesea atunci când descrie intervalul de performanță a contoarelor de lumină , focalizarea automată și alte dispozitive care depind de condițiile de iluminare. Numerele de expunere („opriri”) măsoară, de asemenea, latitudinea fotografică a dispozitivelor digitale de înregistrare a imaginilor.

Tabelul 1. Valorile numărului de expunere pentru diferiți parametri de expunere [10]
gaură relativă
Expunere
în secunde 		f/1.0 f/1,4 f/2.0 f/2,8 f/4.0 f/5,6 f/8.0 f/11 f/16 f/22 f/32 f/45 f/64
60 −6 −5 −4 −3 −2 −1 0 unu 2 3 patru 5 6
treizeci −5 −4 −3 −2 −1 0 unu 2 3 patru 5 6 7
cincisprezece −4 −3 −2 −1 0 unu 2 3 patru 5 6 7 opt
opt −3 −2 −1 0 unu 2 3 patru 5 6 7 opt 9
patru −2 −1 0 unu 2 3 patru 5 6 7 opt 9 zece
2 −1 0 unu 2 3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece
unu 0 unu 2 3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12
1/2 unu 2 3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13
1/4 2 3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece
1/8 3 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece
1/15 patru 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16
1/30 5 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17
1/60 6 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece
1/125 7 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19
1/250 opt 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19 douăzeci
1/500 9 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19 douăzeci 21
1/1000 zece unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19 douăzeci 21 22
1/2000 unsprezece 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19 douăzeci 21 22 23
1/4000 12 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19 douăzeci 21 22 23 24
1/8000 13 paisprezece cincisprezece 16 17 optsprezece 19 douăzeci 21 22 23 24 25

În practică, sunt utilizate numai valori întregi ale numerelor de expunere, corespunzătoare combinațiilor de viteze standard de expunere și diafragme acceptate în general în echipamentele fotografice. Valorile fracționale au devenit comune în descrierea modificărilor nivelurilor de expunere, cel mai adesea compensarea expunerii. Pentru filmare , un tabel similar pare mult mai simplu, deoarece, în majoritatea cazurilor, cu o rată standard de cadre și un unghi de deschidere constant al obturatorului , este utilizată o singură viteză a obturatorului, cu toate acestea, în cinema , sistemul de număr de expunere nu a devenit larg răspândit.

Tabelele de expunere

În cele mai multe situații, este imposibil să se determine cu exactitate expunerea fără un expometru fotoelectric, totuși, cunoașterea numărului de expunere corespunzător unui anumit tip de diagramă ajută la navigarea atunci când se calculează parametrii de expunere necesari [16] . Pentru a compara un anumit număr cu iluminarea, sunt necesare cunoștințe despre fotosensibilitate. Cu valoarea acestui parametru egală cu ISO 100, toate numerele de expunere sunt luate egale cu lumina corespunzătoare [17] .

Tabelul 2. Numerele de expunere pentru diferite condiții de iluminare la ISO 100
Condiții de lumină EV100 _
Iluminat natural exterior
Nisip sau zăpadă iluminat în soare strălucitor sau ceață ușoară (umbre aspre) [* 3] 16
Scenă medie în soare strălucitor sau ceață ușoară (umbre dure) cincisprezece
Iluminat de soarele strălucitor, un card gri standard cincisprezece
Parcela medie cu soarele într-o ceață (umbre moi) paisprezece
Parcela medie cu acoperire de nori ușor (fără umbre) 13
Parcela medie cu nori densi 11–12
Teren la umbră adâncă în soare strălucitor 12
Peisaj luminat de lumina lunii [* 4]
Lună plină -3 la -2
luna (trimestru) −4
Semilună −6
Peisaj iluminat de lumina cerului înstelat −15
Iluminat artificial pe stradă
Semne cu neon și LED 9–10
Sporturi de noapte 9
Incendiu și incendiu de clădiri 9
Scene de noapte vibrante opt
Scene de noapte pe stradă și ferestre iluminate 7–8
Trafic stradal nocturn 5
Târguri și parcuri de distracție 7
Pomul de Crăciun, iluminarea clădirilor 4–5
Clădiri iluminate, monumente și fântâni 3–5
Clădiri iluminate de departe 2
Iluminare artificială în interior
Săli de expoziție, galerii 8–11
Stadioane și scene de teatru în plină lumină 8–9
Spectacole de gheață cu reflectoare 9
Arena de circ cu reflectoare opt
Birouri și ateliere 7–8
interioarele casei 5–7
Brad de Crăciun 4–5
Surse de lumină
Zăpadă strălucitoare în soarele strălucitor 21
Sursă de lumină artificială strălucitoare douăzeci
Strălucirea soarelui asupra obiectelor metalice strălucitoare 19
Strălucirea soarelui la suprafața apei optsprezece
Discul Lunii [*4]
Complet cincisprezece
defect paisprezece
luna (trimestru) 13
Semilună 12
Curcubeu
Pe fundalul unui cer senin cincisprezece
Pe fundalul norilor și norilor paisprezece
Orizont la orizont
Înainte de răsărit 12–14
La apus 12
Imediat după apusul soarelui 9–11
Lumini polare
Luminos -4 până la -3
In medie -6 până la -5
Calea lactee -11 până la -9

Tabelul de mai sus permite, cu o precizie limitată, să se determine valoarea expunerii corespunzătoare situațiilor de lumină descrise pentru o valoare a fotosensibilității. Cu o sensibilitate diferită, pentru recalcul se folosește legea reciprocității, din care rezultă că atunci când valoarea ISO este dublată, valoarea expunerii corespunzătoare crește cu unu. Una dintre consecințele tabelelor de mai sus poate fi considerată regula generală F / 16 , care vă permite să calculați parametrii de expunere într-un mod mai simplu.

Numărul de expunere în echipamentul fotografic

Majoritatea camerelor nu oferă capacitatea de a converti numerele de expunere în parametrii de expunere. Cu toate acestea, aproape toate echipamentele străine de la sfârșitul anilor 1950 cu obturator central au fost echipate cu o scară adecvată [10] . Aceeași tehnologie a fost găsită în camerele sovietice „ Iskra ”, „ Youth ”, „ Releu ” [18] [7] . Pentru prima dată, un obturator cu o scară de lumină a apărut în 1955 pe camerele cu telemetru Agfa Super Solinette și Ansco Super Regent [4] . Seria standard de timpi de expunere și diafragme în aceiași ani au fost aduse într-o formă modernă, când fiecare valoare învecinată diferă de exact 2 ori sau cu 1 pas de expunere. Odată cu sfârșitul modei obturatorului central și răspândirea lentilelor focale , scara a început să fie abandonată, dar a fost folosită mult timp în echipamente fotografice profesionale de format mediu concepute pentru optica interschimbabilă cu un obturator interlens, cum ar fi Hasselblad . și Rolleiflex SL66.

Scara numerelor de expunere sau „scara de expunere” este apoi aplicată unuia dintre inelele coaxiale care controlează viteza obturatorului sau diafragma, gradată cu același pas unghiular uniform [19] . Rotirea fiecărui inele în același unghi oriunde pe scară duce în acest caz la o modificare a parametrilor de expunere corespunzători cu un factor de doi [13] . Direcțiile de schimbare sunt selectate opuse, adică atunci când inelele sunt rotite în aceeași direcție, viteza obturatorului este scurtată, iar diafragma este deschisă și invers [20] . Un dispozitiv de blocare separat situat pe scara numerelor de expunere poate bloca rotirea reciprocă a ambelor inele în conformitate cu valoarea selectată pe această scară. Ca urmare, rotirea scalelor de setare are loc sincron, astfel încât expunerea să rămână constantă pe toată gama de modificări ale parametrilor de fotografiere [13] . Acest lucru mărește eficiența, permițându-vă să selectați rapid combinația potrivită în funcție de scenă: o diafragmă închisă pentru o adâncime mare de câmp sau o viteză mare a obturatorului atunci când fotografiați cu mișcare rapidă [21] .

Scalele de expunere nu se găsesc în echipamentele fotografice digitale. Unele expunemetre (cum ar fi spotmetrele Pentax ) oferă citiri în unități EV pentru ISO 100. Modelele digitale mai moderne pot afișa rezultatul ca valoare de expunere pentru o anumită valoare a sensibilității care este setată înainte de măsurare.

Compensarea expunerii

Cel mai adesea, conceptul și simbolul numărului de expunere sunt utilizate atunci când se marchează scalele de compensare a expunerii. În acest caz, termenul de expunere este utilizat ca valoare relativă care exprimă diferența dintre nivelurile de expunere efective și calculate. Spre deosebire de valorile absolute ale numerelor de expunere, ale căror valori negative corespund unor niveluri de lumină foarte scăzute, semnul compensării expunerii reflectă direcția în care se modifică expunerea. Astfel, valoarea absolută de -1 EV corespunde unui timp de expunere de 4 secunde la f/1.4, în timp ce -1 EV cu compensarea expunerii înseamnă o scădere a expunerii cu 1 stop față de cea calculată. În același timp, valorile pozitive ale compensării expunerii sunt indicate printr-un semn „+”, de exemplu, +2 EV corespunde unei creșteri a expunerii cu 2 trepte.

Scala de compensare a expunerii este opusă scalei valorii absolute a valorilor expunerii, adică, cu o corecție de +1 EV, valoarea expunerii ar trebui să scadă cu aceeași valoare. De exemplu, dacă un subiect care este prea întunecat pentru a fi măsurat la 15 EV necesită o compensare a expunerii de +2 EV, în cele din urmă creșterea timpului de expunere sau deschiderea diafragmei va reduce numărul la 13.

Relația cu luminozitatea și iluminarea

Cu sensibilitatea la lumină cunoscută, există o relație directă între valoarea expunerii și cantități fotometrice precum luminozitatea și iluminarea. Expunerea corectă pentru anumite condiții de lumină și viteza ISO este determinată folosind ecuația [22] :

Unde

Folosim formula numărului de expunere în logaritm în loc de partea stângă a părții drepte a acestei egalități. Apoi, numărul de EV este determinat folosind expresia:

Coeficientul este selectat de producători pe cont propriu și este cel mai adesea egal cu 12,5 (inclusiv Canon , Nikon și Seconic). În acest caz, și la ISO 100, dependența arată ca o egalitate:

Folosind această dependență, folosind un luminometru, puteți măsura luminozitatea luminii reflectate de subiect.

Tabelul 3 Corespondența dintre numerele de expunere și luminozitate (pentru ISO 100 și factor K = 12,5) și iluminare (pentru ISO 100 și factor C = 250)
EV100 _ Luminozitate iluminare
cd/ m2 foot-lambert Suită ft/cd
-patru 0,008 0,0023 0,156 0,015
-3 0,016 0,0046 0,313 0,029
-2 0,031 0,0091 0,625 0,058
-unu 0,063 0,018 1.25 0,116
0 0,125 0,036 2.5 0,232
unu 0,25 0,073 5 0,465
2 0,5 0,146 zece 0,929
3 unu 0,292 douăzeci 1,86
patru 2 0,584 40 3,72
5 patru 1.17 80 7.43
6 opt 2.33 160 14.9
7 16 4,67 320 29.7
opt 32 9.34 640 59,5
9 64 18.7 1280 119
zece 128 37.4 2560 238
unsprezece 256 74,7 5120 476
12 512 149 10 240 951
13 1024 299 20 480 1903
paisprezece 2048 598 40 960 3805
cincisprezece 4096 1195 81 920 7611
16 8192 2391 163 840 15 221

Determinarea dependenței dă rezultate relativ precise pentru lumina reflectată. La măsurarea luminii incidente (iluminanța), pot fi introduse discrepanțe suplimentare de tipul de senzor de măsurare, care sunt împărțite în două soiuri principale: plat și emisferic cu distribuție diferită a direcțiilor de sensibilitate. Când se măsoară cu un detector de lumină plat, cel mai des se utilizează coeficientul C \u003d 250 , iar dependența la ISO 100 ia forma:

Cu toate acestea, în practică, când majoritatea subiecților au volum și orientări diferite față de sursele de lumină, se poate obține un rezultat mai precis cu un cap de măsurare emisferic, pentru care factorul C este 320 ( Minolta ) sau 340 (Seconic) pentru iluminare în lux .

Vezi și

Note

  1. ↑ Conceptul de „valoare de expunere” este aplicabil numai pentru iluminarea continuă și nu este potrivit pentru calcularea expunerii date de unitățile blițului
  2. ↑ Excepție fac abaterile de la legea reciprocității datorate efectului Schwarzschild , manifestate la viteze de expunere foarte mari sau ultrascurte.
  3. ↑ Valoarea este valabilă pentru iluminatul frontal pe timp de zi, începând cu două ore după răsărit și terminând cu două ore înainte de apus . Pentru lumina laterală, numărul este redus cu unul, iar pentru iluminarea din spate , cu 2 EV
  4. ↑ 1 2 Când înălțimea Lunii deasupra orizontului este mai mare de 40 °

Surse

  1. ↑ Fotokinotehnică, 1981 , p. 431.
  2. ↑ Știință și viață, 1966 , p. 150.
  3. ↑ Numerele expunerii și natura subiacentă a expunerii . Găzduire imagini. Data accesului: 17 octombrie 2015.
  4. ↑ 1 2 3 Mike Eckman. Keppler's Vault 25:  Scala valorii luminii . Fotografie (7 decembrie 2018). Preluat: 8 noiembrie 2020.
  5. ↑ 1 2 Numărul de expunere . măsurarea expunerii . Camera Zenith. Data accesului: 17 octombrie 2015.
  6. ↑ Camere, 1984 , p. 78.
  7. ↑ 1 2 Industria opto-mecanică, 1959 , p. opt.
  8. ↑ M. Ya. Shulman. Dezvoltarea de dispozitive pentru automatizarea setării expunerii în camere . măsurarea expunerii . Camera Zenith. Data accesului: 17 octombrie 2015.
  9. ↑ Un scurt curs de fotografie, 1972 , p. 103.
  10. ↑ 1 2 3 Foto sovietică, 1961 , p. 31.
  11. ↑ Foto sovietică, 1990 , p. 46.
  12. ↑ Konstantin Voronov. Expunere. Partea 3. Cum se măsoară expunerea? etapele de expunere . Recenzii . Prophotos (22 aprilie 2015). Data accesului: 17 octombrie 2015.
  13. ↑ 1 2 3 4 Camere, 1984 , p. 79.
  14. ↑ Curs de fotografie generală, 1987 , p. 125.
  15. ↑ Scurt ghid fotografic, 1952 , p. 204.
  16. ↑ Numerele EV de expunere pentru diferite condiții de iluminare . Fotografie . „Prostofotografie”. Data accesului: 17 octombrie 2015.
  17. ↑ Ken Rockwell. Ce sunt LV și EV  (engleză) (octombrie 2013). Data accesului: 17 octombrie 2015.
  18. ↑ Foto sovietică, 1963 , p. 34.
  19. ↑ Alegerea aparatului foto, 1962 , p. 40.
  20. ↑ Curs de fotografie generală, 1987 , p. 130.
  21. ↑ Shulman M.Ya. Dezvoltarea de dispozitive pentru automatizarea setării expunerii în camere . Fototehnica . Institutul optic de stat numit după S. I. Vavilov (1958). Preluat: 24 octombrie 2015.
  22. ↑ Camere, 1984 , p. 73.
  23. ↑ Ansel Adams, 2005 , p. 43.

Literatură

Link -uri

 măsurarea expunerii
Termenii de măsurare a expunerii
Control manual al expunerii
Control automat al expunerii
Standarde de măsurare a blițului