Az Adams Zone Theory , a zóna expozíciós rendszer, egy módszer a fotózásban az optimális expozíció meghatározására és a kapott kép laboratóriumi feldolgozásának paramétereire , amelyet Ansel Adams és Fred Archer fotósok fogalmaztak meg 1939-1940-ben. Az elmélet 1948 után vált széles körben népszerűvé, amikor megjelent a "The Negative" [1] című könyvben . A zónarendszer lehetővé teszi a felvett jelenet részleteinek fényerejének pontos vezérlését, és a kész képen azok optikai sűrűségének előrejelzését az alkotói szándéknak megfelelően. Adams maga is az érzékenységmérő kodifikációjának tartotta elméletét , amelynek célja a gyakorlati alkalmazás egyszerűsítése.
A zónarendszert lapfekete -fehér negatív filmekhez fejlesztették ki , amely lehetővé teszi az egyes képekhez az expozíció és az előhívási mód kombinációjának egyéni kiválasztását [2] . Az elmélet azonban részben alkalmazható tekercses fényképészeti anyagokra, feltéve, hogy a kontraszt beállítását elhagyják . Ezenkívül a rendszer más típusú fényképészeti anyagokhoz is optimalizálható , beleértve a színes reverzibiliseket , valamint a digitális fényképezéshez és mozihoz . Adams sikeresen alkalmazhatta az általa kidolgozott elveket egy egylépcsős fotoprocesszor fotóanyagaira is , amelyek tulajdonságai jelentősen eltérnek bármely más képalkotó technológiától. Azonban ezekben az esetekben korrekciókra van szükség a fényképezési szélesség különbségei miatt , aminek következtében a zónák száma és elhelyezkedése a skálán változhat.
A sávelmélet azon az elven alapszik, hogy a negatív-pozitív folyamatban reprodukálható fényerő teljes tartománya nagyjából 10 szakaszra osztható, ezeket zónáknak nevezzük [3] . Ugyanakkor az összes zóna szélessége és a köztük lévő lépések mérete megegyezik, és egy expozíciós lépésnek felel meg , vagyis annak kétszeres változása. Zónákra oszlik mind a fényképezett tárgy vizuálisan megkülönböztethető fényereje, mind a negatív fotóanyag karakterisztikus görbéjének egyenes szakasza, amely a féltónusok arányos visszaadásáért felelős. Négy zóna tekinthető alapvetőnek, szabad szemmel könnyen megkülönböztethető: „tökéletes fekete” zóna 0, közepes szürke V, bőrtónus helyes zóna VI és teljesen fehér X [4] . Néha a gyakorlatban a fényerő és a sűrűség skáláit kisebb számú, leggyakrabban hét zónára osztják, amelyek a leggyakoribb fényképészeti anyagok számára hozzáférhetők [5] .
| 0 | Abszolút fekete tónus: nagyon mély árnyékok, a részletek teljes hiánya. |
| én | A legsötétebb tónusok, közel a feketéhez: mély árnyék - részletek nélkül, de a textúra jeleivel. Színes fényképeken a színtorzítás elfogadható. |
| II | Az első részletek megjelenése az árnyékban: redők, törések, kontúrvonalak stb. Színes fényképeken a színtorzulások elfogadhatók. |
| III | Törtfekete: Mérsékelten sötét tónusok. |
| IV | Az átlagos árnyéksűrűség napfényben tiszta napon. Cserzett emberek, gazdag színű fű, fák. |
| V | Normál szürke tónus (18%-os visszaverődés). Normál barnaság. |
| VI | Tiszta égbolt, fehér anyagból készült épületek. Az arcok és az emberi bőr megfelelő megjelenítésének megfelelő kulcszóna . |
| VII | világosszürke, pasztell színek; tipográfiai szöveg fehér papírra. |
| VIII | Fehér tónus részletekkel és textúrával. Hó textúra. |
| IX | Fehér tónus minimális részlettel vagy textúrával. Ragyogó hó. |
| x | Teljesen fehér tónus részletek, napfény nélkül. |
Szabványos fényképészeti anyagok használatakor és a normál képkontrasztot
biztosító előhívási feltételek megfigyelésekor a téma tónusai arányosan reprodukálódnak, vagyis ha az egyik tónus megfelelően reprodukálódik, akkor az összes többi hozzá képest a megfelelő sorrendben helyezkedik el. . A felvétel során e szabály alapján kerül meghatározásra a kulcsobjektum és az annak megfelelő helyen történő megjelenítéséhez szükséges expozíció a leendő kép optikai sűrűségskáláján. Ily módon a fényképészeti szélesség hatékony kihasználása vagy a kép féltónusainak szándékos eltolása a kívánt irányba érhető el.
A rendszer másik kulcsfontosságú előnye, különösen lapfilmeknél, a kép kontrasztjának beállítási lehetősége, amely lehetővé teszi a szürkeárnyalatok tömörítését vagy nyújtását a felvett jelenet jellemzőitől függően. Ezt az expozíciós és a fejlesztési módok kombinációjának kiválasztásával érik el, amely a vizualizáció koncepciójának alapját képezi [6] . Ez a koncepció röviden két alapelvvel írható le: az expozíciót az árnyékok helyes megjelenítése alapján határozzák meg, és a fejlesztési módot úgy választják meg, hogy a csúcsfényekben megőrizzék a részleteket [2] .
A kívánt eredmény eléréséhez a fotósnak vagy az operatőrnek egyértelműen meg kell értenie a leendő kép típusát és annak tónusát a fotózás előtt. Minden felvett jelenet különböző fényerősségű területekből áll, a különböző fényképezési tárgyak fényvisszaverő képességében és a fényképezési megvilágítástól való levágási mintázatbeli különbségek miatt. A felvett jelenet elemzésekor meg kell határozni, hogy mely középtónusok a legfontosabbak, hogy meghatározzuk az expozíció mérésének referenciapontját. A mérési eredmények viszont a végső pozitívon megkövetelt optikai sűrűséghez kapcsolódnak , amely a diagram mért részletét jeleníti meg. A fényképezett tárgy fényerejének eloszlásának becslését a fényképészeti anyag exponálása előtt a zónaelméletben previzualizációnak nevezzük .
Az expozíciós paraméterek az expozíciómérővel kétféleképpen határozhatók meg : a jelenet fényereje vagy megvilágítása alapján. Utóbbi esetben a mérési eredményt semmilyen módon nem befolyásolja a fényképezendő tárgyak fényvisszaverő képessége, hiszen a rájuk eső fényt mérik. A megvilágításmérés azonban nem teszi lehetővé a féltónusok pontos szabályozását, átlagos eredményt ad, és nem használják a sávelméletben. A fényerő mérésénél a fénymérő leolvasása az elnyelt és a visszavert sugárzás arányától függ, amit figyelembe kell venni.
Minden fénymérő módban működő fénymérő úgy van kalibrálva, hogy megfelelő expozíciót biztosítson a 18%-os visszaverőképességű objektumoknál [7] . Ez a reflexiós képesség az Adams-skála V zónájának felel meg, és a mért tárgy tónusától függetlenül normál nyomtatáskor középszürkén jelenik meg a képen. Ezért az expozíció meghatározásakor figyelembe kell venni, hogy milyen hangot mérünk, és milyen optikai sűrűséget kell elérnie. Például az emberi bőr tónusa, amely a fény körülbelül 36%-át tükrözi vissza, 1 lépéssel világosabb, és ennek megfelelő korrekciót igényel az arc közvetlen mérésekor [4] . Ezért helyes mérés esetén az arcok a VI zónában jelennek meg, a fényképen és a filmvásznon való normál észlelésüknek megfelelően. Normál kifejlődésű negatívon ez a hang 1,10-es optikai sűrűségnek felel meg a fátyol felett .
* A római számok szürkeárnyalatot jelölnek, a 0 a fátyol szintjét jelenti:| 0 | én | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | x |
Adams elmélete magában foglalja a téma egyes szakaszainak fényerejének szelektív mérését spot fénymérővel [3] . A teljes jelenet fényerejének átlagos mérése esetén integrált vagy középre súlyozott módban csak olyan átlagos jelenetek esetében érhető el elfogadható eredmény, amelyek integrált fényvisszaverő képessége egybeesik azzal a standarddal, amelyre az expozíciómérőt kalibrálták. A világos vagy sötét tónusok által dominált jelenetek mérésének ezzel a módszerével azonban a kép alul- és túlexponált lesz, és minden tónus az ötödik és a szomszédos zónába tolódik el. Például ha síelőket lőnek le hosszú felvételen, az integrál mérés eredményeit torzítja a rengeteg fehér hófelület, ami alulexponáltságot eredményez. Ennek eredményeként a képen a V zónához közelebb jelenik meg a hóval borított háttér, és a karakterek arca, ami gyakorlatilag nem befolyásolta az expozíciómérő állását, sűrű árnyékba kerül. A zónaelmélet alkalmazásakor a helyes expozíció ebben az esetben többféleképpen érhető el: a hó fényességének megfelelő korrekcióval történő mérésével, hogy a IX zónában jelenjen meg; személyek mérése 1 fokozattal korrigálva a VI zónában való elhelyezésükre vagy szürke kártya felhasználásával javítások nélkül.
Az első két esetben previzualizációs tapasztalat szükséges, amelyet az elmélet gyakorlati fejlesztése során szereznek [4] . Például egy hófelület nemcsak fehér tónusokból áll, hanem árnyékokkal és fényes fényekkel is rendelkezik, és a fényerő mérésekor pontosan meg kell érteni, hogy melyik zóna felel meg egy vagy másik területnek. Az arcok árnyékban is lehetnek, és ha a VI zónába helyezzük őket, akkor túlexponált lesz a csúcsfény, amelyet nehéz eltávolítani nyomtatáskor. Emellett a különböző rasszokhoz tartozó emberek bőrtónusa is eltérő lehet, és ennek a paraméternek az átlagolása is hibákhoz vezet [7] . Az elmélet leegyszerűsítve a következő szabályt javasolja: ha bármely részlet képének teljesen feketének kell lennie, akkor azok a mérés során a nulla zónába kerülnek, míg a VIII. és IX. zónának teljesen fehérnek kell lennie [8] . Ha azt a feltételezést követjük, hogy az emberi bőrtónus megfelel a „kulcs” VI zónának, a chiaroscuro eloszlását az arcon a kívánt területek mérésével kell figyelembe venni.
A zónarendszer megfelelő optimalizálás után a digitális fényképezésben is alkalmazható. Adams maga is előre látta a digitális technológiák megjelenését, és úgy vélte, hogy ebben az esetben a színes, fordított fényképészeti anyagokra jellemző elvek, azaz a "fényfényekkel" való exponálás és az "árnyékok általi feldolgozás" [9] érvényesek . Az egyik fő különbség az, hogy a képen minden zóna nem az optikai sűrűség tartományának, hanem a színtér koordinátáinak felel meg [1] . Egy megfelelően exponált szürke térkép 8 bites RGB térben , mint egy klasszikus fényképen, az V zónában jelenik meg A IV és V zóna határa pontosan a skála közepén helyezkedik el, szürke értékű 128; 128; 128 [10] . A második, fontosabb különbség az, hogy a fotomátrixok a hagyományos emulziókkal ellentétben nagyon rövid karakterisztikával rendelkeznek a nagy fényerő tartományában, túlexponálás nélkül. A normál expozíció több mint 3 lépéssel túllépése a részletek teljes elvesztését eredményezi, és az RGB térben a 255-ös koordinátákon jelenik meg; 255; 255 ("áttört" lámpák). Ugyanakkor a digitális fényképek árnyékai sokkal informatívabbak, mint a klasszikus negatívon, ami kritikus az alulexponáláshoz [* 1] . Éppen ezért a digitális fényképezőgép expozíciójának kiszámításakor gyakran a csúcsfények fényereje döntő fontosságú.
A fotomátrixok tervezésük fizikai elveiből adódóan a reprodukálható fényerő tartományát tekintve jelentősen gyengébbek a negatív fényképészeti anyagoknál, és összehasonlíthatók a reverzibilisekkel [11] . A legtöbb kameránál a hatótávolság ritkán haladja meg a hét zónából álló skála hosszát, általában II-től VIII-ig. Így a Digital Photography Review magazin szerint a Nikon D3 kameramátrix szélessége 8,6 lépés, ha JPEG szabványban fényképez, és legfeljebb 12 RAW formátumban [1] . A hátrány kompenzálható a HDRi technológiával , amely több expozícióval is lehetővé teszi állókép rögzítését. Az egyik úgy van kiszámítva, hogy részleteket kapjon a csúcsfényekben, a másik pedig az árnyékokban [12] . Fényképezéskor és feldolgozáskor a legtöbb digitális fényképezőgép és grafikus alkalmazás által megjelenített hisztogramok nagy szerepet játszhatnak . Ebben az esetben a féltónusok eloszlásának kezelése a képen a hisztogram típusán alapul, amely az adatok természetét csúcsfényekben és árnyékokban jeleníti meg. A grafikon vízszintes tengelye könnyen zónákra osztható, figyelembe véve a mátrix expozíciós számokban kifejezett fényképészeti szélességét és válaszának nemlinearitását.
A gyakorlatban a zónaelmélet a fényképezendő objektumok különböző részeinek kézi mérésével valósul meg félautomata expozícióvezérlés módban, a kamerába épített TTL fénymérő pont mérési módszere mellett . A színtér zónái határainak számértékeinek ismeretében lehetőség nyílik mindkét kulcsobjektum és a teljes kép tónusának nagy pontosságú szabályozására. Ugyanakkor nem csak a középtónusokat vagy az emberi arcokat, hanem a fényeknek vagy árnyékoknak megfelelő részleteket is meg lehet mérni. Ebben az esetben megfelelő korrekciót végeznek a mérési eredményeken, figyelembe véve az előjelet és a lépések számát, amennyivel a kiválasztott zóna eltér a középső ötödtől [13] . A digitális fényképezésben a túlexponálás megengedhetetlensége a legtöbb esetben a csúcsfények fényerejének mérésére kényszeríti, a skála megfelelő zónájába helyezve azokat. Az amatőr fotósok körében, akik nem ismerik az elmélet egészét, ez a technika „ a hisztogram jobbra tolása ” néven vált ismertté [14] . A megfelelően exponált digitális kép minimális utófeldolgozást igényel, ami arányos féltónus-visszaadást eredményez poszterezés és árnyékzaj nélkül.
| expozíciómérés | |
|---|---|
| Expozíciómérési feltételek | |
| Kézi expozícióvezérlés |
|
| Automatikus expozíciószabályozás | |
| A vaku mérési szabványok | |