Expunere (foto)

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 2 martie 2021; verificările necesită 4 modificări .

Expunerea (în fotografie, film și televiziune) este cantitatea de radiații actinice primite de un element fotosensibil. Pentru radiația vizibilă , aceasta poate fi calculată ca produsul iluminării prin viteza obturatorului , timp în care lumina acționează asupra unui element fotosensibil: o matrice sau emulsie fotografică [1] .

Pentru radiațiile vizibile, expunerea este exprimată în lx s  lux  -secundă). Termenul este folosit și în legătură cu însuși procesul de expunere a unui element fotosensibil și în alte domenii legate de iradierea straturilor fotosensibile: fotolitografie , radiografie etc. La expunere, proprietățile fizico-chimice sau electrice ale detectorului de lumină se modifică. De exemplu, metalul argintiu este redus în halogenuri de argint .

Valoarea expunerii

Materialele sensibile la lumină și convertoarele electronice de la lumină la electricitate au o latitudine fotografică limitată și sunt capabile să reproducă o gamă relativ îngustă de luminozitate a subiectului. Prin urmare, pentru afișarea corectă a tuturor părților scenei care se filmează, este necesar să se dozeze cu precizie cantitatea de lumină primită de receptorul de lumină [2] .

Prea puțină expunere ( subexpunere ) are un efect redus și are ca rezultat o imagine întunecată-subexpusă, care nu are detalii în zonele întunecate ( umbre ) ale subiectului și, uneori, nicio imagine. Prea multă expunere ( supraexpunere ) are ca rezultat o imagine cu detalii lipsă în evidențieri ( evidențiate ) și uneori nicio imagine. Cel de-al doilea caz este deosebit de pronunțat în camerele digitale și camerele de cinema , când supraexpunerea duce la apariția unor zone „rupte” ale imaginii cu informații complet lipsă din cauza efectului pronunțat de „saturație a matricei”.

Expunerea ar trebui să fie de așa natură încât să permită materialului fotografic cu o anumită fotosensibilitate să primească cantitatea de lumină necesară pentru a reproduce intervalul maxim de luminozitate importantă pentru scenă în cadrul scalei disponibile. Sensibilitatea la lumină este o caracteristică sensitometrică a oricărui element fotosensibil. Cu cât sensibilitatea matricei este mai mare (film fotografic, hârtie fotografică ), cu atât expunerea necesară este mai mică.

Legea reciprocității

Formula matematică care descrie expunerea, în cele mai simple cazuri, arată astfel:

,

unde este expunerea, este iluminarea reglată de diafragmă și este viteza obturatorului în secunde [2] [1] . Viteza obturatorului și scarile de diafragmă ale camerelor sunt construite conform principiului logaritmic, adică atunci când valoarea se schimbă cu un pas în orice direcție, fiecare parametru se modifică exact de două ori. Astfel, creșterea timpului de expunere cu o treaptă în timp ce o închideți cu aceeași valoare a diafragmei nu va modifica expunerea. Aceasta se numește legea reciprocității , care nu este respectată în întreaga gamă de viteze de expunere. Abaterea de la lege, numită efect Schwarzschild , este descrisă printr-o formulă de expunere mai precisă:

,

unde este constanta Schwarzschild care descrie abaterea de la legea reciprocității. Abaterea de la lege, care se manifestă la expuneri lungi și ultrascurte, necesită compensare de la fracțiuni la pași întregi. Cu toate acestea, în majoritatea situațiilor tipice de fotografiere, se respectă legea reciprocității, permițându-vă să alegeți orice „expocuplu” pentru același număr de expunere , în funcție de adâncimea de câmp necesară și de viteza subiectului.

Camerele digitale moderne vă permit, de asemenea, să reglați fotosensibilitatea prin modificarea câștigului preamplificatorului și a algoritmilor ADC [3] . Prin urmare, dacă este imposibil să modificați parametrii de expunere, puteți modifica expunerea necesară prin scăderea sau creșterea ISO.

Măsurarea expunerii

Măsurarea expunerii poate fi efectuată pe baza percepției fiziologice - vizual, sau cu ajutorul unor dispozitive speciale - instrumental [2] . Această din urmă metodă se realizează în principal cu ajutorul unui luminometru, care poate fi optic sau fotoelectric . Măsurarea instrumentală a expunerii (sinonime Măsurarea expunerii, măsurarea expunerii) este o măsurare a intensității radiației actinice, pe baza căreia sunt selectați parametrii de expunere corecti. Măsurarea este posibilă în două moduri: prin luminozitate și prin iluminare.

Cu rare excepții legate de tipurile speciale de fotografie și cinema, principalul criteriu de măsurare a luminozității luminii reflectate de subiecți este considerat a fi afișarea corectă a nuanței pielii umane, în principal a feței. Prin urmare, toate expometrele sunt calibrate pentru a afișa rezultatul corect atunci când se măsoară lumina reflectată de pielea caucazienilor. În unele cazuri, un card gri cu o reflectivitate calibrată de 18% [4] poate servi drept obiect de testare .

Măsurarea expunerii prin iluminare elimină erorile asociate cu reflectivitatea diferită a obiectelor, dar necesită măsurarea direct de la subiect în direcția sursei principale de lumină. În echipamentele moderne, cea mai utilizată este măsurarea luminozității luminii reflectate de scena filmată, deoarece această metodă este posibilă direct de la cameră folosind exponmetrul încorporat [5] . Majoritatea expunemetrelor încorporate moderne efectuează măsurători obiective ale expunerii, permițându-vă să măsurați nu numai valoarea medie a luminozității pe întregul cadru, ci și secțiunile sale individuale, compensând erorile în determinarea expunerii scenelor contrastante.

Cel mai perfect dintre modurile de măsurare separate - evaluativ - vă permite să luați în considerare automat orice nuanțe ale scenei care se filmează, recunoscând scena pe baza bazei de date statistice încorporate în microprocesorul expometrului [6] .

În munca cameramanilor , uneori este necesar să se rezolve problema inversă: determinarea nivelului de iluminare a scenei necesar pentru a obține expunerea corectă pentru parametrii de expunere specifici. Acest lucru este necesar pentru a calcula numărul necesar și puterea dispozitivelor de iluminat pentru operator atunci când se întocmește o cerere la atelierul de echipamente de iluminat. În cele mai multe cazuri, formula empirică [7] este utilizată pentru a rezolva problema :

unde este iluminarea în lux , creată de lumina cheii principale; - numărul de deschidere al obiectivului și - viteza filmului în unități GOST . Dependența este valabilă pentru o rată standard de filmare de 24 de cadre pe secundă și un unghi de deschidere a obturatorului de 160–180°. În acest caz, se adaugă un factor de siguranță de 1,5–2, care ține cont de scăderea puterii surselor de lumină din cauza îmbătrânirii lor și a poluării naturale. Pentru alte valori ale acestor parametri, se folosește o formulă mai complexă, al cărei numărător conține frecvența ca factor suplimentar , iar numitorul conține unghiul de deschidere a obturatorului [7] .

În unele procese, cum ar fi atunci când imprimați pe hârtie fotografică , măsurarea expunerii este neglijată, folosind imprimarea de dovadă pentru a determina combinația corectă de setări. În procesul foto color negativ-pozitiv s-au folosit dispozitive speciale (filtre de mozaic și multiplicatori) în timpul tipăririi foto , oferind o imprimare cu densitate variabilă și reproducere a culorii [8] . Pe baza rezultatelor testului de tipărire, au fost selectați parametrii de expunere corecti. Pentru razele invizibile, expunerea este determinată cu ajutorul unor tabele speciale, așa cum se făcea în fotografie și cinema înainte de apariția expunemetrelor fotoelectrice.

În televiziune și camere video , expunerea este măsurată prin semnalul video de ieșire , astfel încât aceste dispozitive nu sunt echipate cu un exponmetru. Dezvoltarea fotografiei digitale și răspândirea vizorului electronic au simplificat, de asemenea, procesul de fotografiere și au făcut posibilă determinarea expunerii corecte fără un luminometru. În majoritatea situațiilor în care fotografierea poate fi repetată de mai multe ori în aceleași condiții de iluminare, expunerea poate fi determinată pe baza vizualizării imaginilor achiziționate. În acest caz, o cameră digitală, de fapt, îndeplinește ea însăși rolul unui exponmetru foto. Această metodă este cea mai acceptabilă atunci când fotografiați în studio, inclusiv cu blițuri. Un mijloc suplimentar de îmbunătățire a preciziei expunerii este histograma , care vă permite să cuantificați imaginea rezultată. Expunerea camerelor de televiziune și video poate fi determinată și de un monitor de studio sau un osciloscop cu reglare operațională a diafragmei și corecție gamma [9] . Cu toate acestea, în fotografia de reportaj, atunci când repetarea evenimentului nu este posibilă, măsurarea exactă a expunerii este necesară nu numai pentru film, ci și pentru dispozitivele electronice.

Modalități de control al expunerii

În majoritatea dispozitivelor de înregistrare a imaginilor, expunerea depinde de diafragma reală a obiectivului și de viteza obturatorului. Aceste valori se numesc parametri de expunere . La aparatele foto, viteza obturatorului este controlată de un obturator, iar la o cameră de filmat , de un obturator . La filmare, viteza obturatorului depinde de frecvența cadrelor și de unghiul de deschidere a obturatorului (factor de obturație), astfel încât expunerea este controlată în principal de diafragma , care modifică deschiderea relativă a obiectivului și, în cele din urmă, iluminarea [10] . În camerele de televiziune și camerele video echipate cu tuburi de transmisie în vid , expunerea putea fi reglată doar de diafragmă, deoarece viteza obturatorului corespundea întotdeauna exact cu durata câmpului de televiziune . Camerele video moderne cu matrice semiconductoare au capacitatea de a regla timpul de citire a cadrului prin schimbarea vitezei de expunere. La realizarea fotografiilor, expunerea poate fi reglată într-un interval mai larg datorită vitezei de expunere, ale cărei valori pot fi măsurate în minute și ore, spre deosebire de o cameră de film și o cameră video, care permit viteze de expunere nu mai mari de 1/50 de secundă la o rată standard de cadre.

Pe lângă deschidere, filtrele de lumină pot fi folosite pentru a controla iluminarea , plasate în fața obiectivului sau în spatele acestuia. Unele camere sunt echipate special cu filtre ND încorporate care alunecă în sistemul optic la momentul potrivit, uneori între lentile. Această metodă este relevantă în special pentru filmări sau filmări video, compensând dificultățile de reducere a timpului de expunere. În cazurile în care expunerea are loc fără utilizarea unei lentile (de exemplu, cu imprimare prin contact ), iluminarea poate fi controlată de intensitatea sursei de radiație. În unele procese legate de expunere, viteza obturatorului este controlată de timpul de funcționare al sursei de radiație, de exemplu, în imprimarea foto sau fotolitografie. La copiatoarele cu film continuu , expunerea este dată de lățimea ferestrei de imprimare și poate fi controlată de luminozitatea lămpii de imprimare și de viteza de avans a filmului. La copiatoarele de film intermediare, expunerea este controlată cu ajutorul unui pașaport ușor [11] .

Când fotografiați cu blițuri electronice , expunerea este controlată de deschiderea obiectivului și de durata blițului, deoarece intensitatea acestuia nu poate fi reglată. Cele mai simple blițuri, în care nu există nicio ajustare a duratei pulsului, fac posibilă controlul expunerii doar prin diafragmă. În unele tipuri moderne de echipamente (de exemplu, matrice SIMD, camere cu câmp luminos și Foveon X3 ), la fel ca în filmele cu mai multe straturi, ideea de expunere (precum și viteza obturatorului și diafragma) poate fi atribuită nu numai materialul fotografic sau dispozitivul în ansamblu, dar și elementele sale individuale (straturile) și combinațiile de elemente.

Controlul expunerii

Expunerea poate fi controlată atât manual, cât și automat. Majoritatea camerelor și camerelor video moderne sunt echipate cu echipamente automate care setează unul sau ambii parametrii de expunere pe baza rezultatelor măsurării luminozității cu un expometru încorporat [12] .

În același timp, automatizarea nu necesită alte acțiuni decât introducerea parametrilor inițiali de fotografiere: ISO sau cel mai important parametru de expunere. În unele cazuri, controlul automat al expunerii nu oferă acuratețea necesară, iar apoi setarea manuală este utilizată folosind controalele asociate expunemetrului încorporat [13] .

În cazul selecției automate a parametrilor de expunere la filmarea scenelor contrastante, măsurarea cărora în mod obișnuit introduce o eroare deliberată printr-o valoare cunoscută (de exemplu, un obiect foarte întunecat pe un fundal foarte deschis sau invers), compensarea expunerii este introdus în rezultatele măsurării expunerii , ceea ce vă permite să obțineți automat o expunere care diferă de la valoarea standard la valoarea setată. Unele dispozitive prevăd introducerea unei valori fixe de compensare a expunerii folosind un buton separat, de exemplu, pentru fotografierea în lumină de fundal , când eroarea tipică a expunetorului este cunoscută dinainte [14] . Dispozitivele moderne de înregistrare a imaginilor simple sunt echipate doar cu control automat al expunerii, excluzând reglarea manuală a acestuia.

Expunerea blițului

Pentru măsurarea luminii primite de dispozitivele de iluminat pulsat ( lanterne ) se folosesc expometre specializate - flashmetre [15] . În camerele cu film proiectate să utilizeze blițuri de sistem, există două sisteme independente de măsurare a expunerii pentru măsurarea expunerii date de iluminarea continuă și blițurile foto. Camerele SLR folosesc măsurarea separată a expunerii din cauza incapacității de a măsura lumina blitzului cu sistemul principal TTL atunci când oglinda este ridicată. Pentru a măsura intensitatea blițului se folosește lumina reflectată de film [16] . Această tehnologie a primit denumirea de „ TTL OTF ” ( Eng.  Off the film ) [17] . În aparatele foto digitale SLR , utilizarea acestei tehnologii este dificilă din cauza reflectivității scăzute a matricelor, astfel încât marea majoritate a camerelor moderne utilizează același sistem TTL pentru măsurarea expunerii blițului ca pentru lumina obișnuită, care calculează puterea corectă a blițului dintr-un prepuls de putere redusă emis chiar înainte ca oglinda să fie ridicată.

Controlul expunerii blițurilor electronice este posibil doar prin reglarea duratei pulsului, deoarece intensitatea acestuia nu poate fi modificată [18] . Această posibilitate a apărut și s-a răspândit odată cu apariția circuitelor de control cu ​​tiristoare pentru lămpile blitz, care au întrerupt strălucirea atunci când era atinsă expunerea necesară. Blițurile profesionale de studio vă permit să reglați fără probleme energia pulsului modificându-i durata. Când fotografiați cu astfel de blițuri, expunerea este măsurată de un contor de bliț extern și este reglată prin modificarea puterii blițurilor și a diafragmei obiectivului. Când fotografiați cu camere digitale, expunerea este adesea selectată prin fotografierea de probă cu control asupra imaginii din vizorul electronic și histogramă .

În cazul utilizării simultane a luminii pulsate și continue, expunerea fiecăruia dintre ele se măsoară separat, iar valoarea rezultată se calculează ca suma celor două expuneri.

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 Kudryashov, 1952 , p. 84.
  2. ↑ 1 2 3 Curs general de fotografie, 1987 , p. 125.
  3. ↑ Expunerea în fotografia digitală, 2008 , p. optsprezece.
  4. ↑ Anton Shvets. Harta gri și utilizările acesteia (link indisponibil) . Note despre fotografie. Preluat la 28 septembrie 2015. Arhivat din original la 29 septembrie 2015. 
  5. ↑ Fotokinotehnică, 1981 , p. optsprezece.
  6. ↑ Foto sovietică, 1985 , p. 40.
  7. ↑ 1 2 Manualul cameramanului, 1979 , p. 341.
  8. ↑ Curs de fotografie generală, 1987 , p. 219.
  9. ↑ Camere și canale de cameră, 2011 , p. 69.
  10. ↑ Kudryashov, 1952 , p. 87.
  11. ↑ Procese și materiale de film și fotografie, 1980 , p. 117.
  12. ↑ Curs de fotografie generală, 1987 , p. 41.
  13. ↑ Camere, 1984 , p. 80.
  14. ↑ The Movie Lover 's Reference Book, 1977 , p. 196.
  15. ↑ Hedgecoe, 2004 , p. 29.
  16. ↑ Control TTL (link descendent) . Unități bliț de sistem . Fototest (17 februarie 2011). Consultat la 5 februarie 2013. Arhivat din original pe 11 februarie 2013. 
  17. ↑ Abreviere în fotografie, 1990 , p. 43.
  18. ↑ Photoshop, 1995 , p. 17.

Literatură

Link -uri

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