Automatikus expozícióvezérlés , Expozíciós automatika ( angolul Automatic Exposure, AE [1] ) - fényképezőgéphez vagy fotónyomtatóhoz való eszközkészlet, amely lehetővé teszi a megfelelő expozíció automatikus beállítását fényképezés vagy nyomtatás közben [* 1] . Az expozíciós automatika fő összetevője egy hozzá tartozó fotoelektromos fénymérő , amelynek leolvasása alapján automatikusan beállítható az egyik vagy mindkét expozíciós paraméter [2] [3] . Ez utóbbi nem vonatkozik a televízió- és videokamerákra, amelyben az automatikus expozícióvezérlés a videojel állandó összetevőjének mérése alapján történik . A digitális fényképezőgépekben és kamerákban egyes módok a fényérzékenység automatikus szabályozását is lehetővé teszik ( automatikus videoerősítés vezérlése , angolul Video AGC ).
Ellentétben az automatikus vezérléssel, a félautomata vezérléshez egy olyan személy tevékenysége szükséges, aki mindkét expozíciós paramétert kiválasztja a fénymérő „nulla” jelzése alapján [2] .
Az expozíció automatikusan beállítható állandó megvilágításhoz és vakuvilágításhoz is . Utóbbi esetben ez tirisztoros fotovaku használatakor lehetséges, amely lehetővé teszi az impulzus időtartamának beállítását, mivel annak intenzitása alig állítható [4] .
Az automatikus expozíciószabályozás csak a fotoelektromos fénymérők megjelenése után vált lehetségessé az 1930 -as évek elején [ 5] . Az első automatikus expozícióval felszerelt kamera a közepes formátumú összecsukható Kodak Super Six-20 (Kodak Super 620), amelyet 1938 -ban dobtak piacra [6] [7] [8] [9] . Az automatikus rekesznyílás szabályozást szelén expozíciós mérővel való mechanikus kapcsolással végeztük [10] . A kioldógomb megnyomásakor a galvanométertűt zárral rögzítettük , majd a membrángyűrűn egy lépcsős póráz támaszkodott rá, korlátozva az automatikus záródás mértékét. A beállított zársebesség figyelembe vétele érdekében a redőnyhöz egy redőnnyel párosult, amely szabályozza a fotocella nyitási fokát. Az automatizálás egyetlen fényérzékenységi érték mellett működött, ami átállást igényelt a kézi vezérlésre a nem szabványos fényképészeti anyagokkal .
Az ilyen eszköz első szabadalma azonban három évvel korábban jelent meg. 1935. december 11- én Albert Einstein és Gustav Bacca fizikusok bejegyezték a #2058562 számú szerzői jogot egy „önbeállító kamerára”, amely automatikusan beállítja az objektíven áthaladó fény mennyiségét [11] [12] . Később ezt a tervet soha nem valósították meg. A „Kodak Super Six-20” mindössze 719 példányban készült, mivel az ára fél új Ford autó volt , és az automatizálás megbízhatósága sok kívánnivalót hagyott maga után [13] . Az automatikus expozícióvezérlés tömeges megvalósítása a fényképészeti és filmes berendezésekben a mikroelektronika elterjedése után következett be , amely nagyobb pontosságot és megbízhatóságot biztosít, mint a galvanométeres kar-bütykös mechanizmusok [14] . Az automatikus fotónyomtatókban már a második világháború előtt szabványossá váltak a hasonló eszközök , amelyek fotocella segítségével állították be a nyomtatólámpa működési idejét.
Az első automata fényképezőgépek és filmkamerák amatőrök voltak, és csak manuálisan beállított zársebességgel állították be a rekeszt. A tükörberendezésekben ezt a fajta expozíciós automatikát először 1959 -ben valósították meg a francia Royer Savoyflex központi zárral felszerelt fényképezőgépében [15] [16] . Az első klasszikus, fókuszos zárral és cserélhető objektívekkel ellátott "reflexkamera" 1965 -ben a " Kiev-10 " szovjet fényképezőgép volt , majd néhány hónappal később megjelent a japán Konica Autoreflex [17] [18] [19] [20] fényképezőgép. . Ugyanakkor széles körben elterjedt az "EE" ( Eng. Electric Eye , "Electric Eye") nemzetközi megjelölés, amelyet a kamerák, filmkamerák és egyéb eszközök elnevezésében használnak . Az "elektromos szem" elvét először a Bell-Howell cég alkalmazta automatikus íriszvezérléssel ellátott filmező berendezésekben [21] . A "TEE" rövidítés ugyanazt a technológiát írta le egy TTL fénymérővel kombinálva . A modern hardverben ezt az üzemmódot " zár prioritásnak " nevezik.
Egyes professzionális fényképezőgépekhez az 1970-es évek közepe óta olyan csatlakoztatott elektromechanikus eszközöket gyártanak, amelyek támogatják az automatikus rekesznyílás-beállítást szervo segítségével . Ilyen eszközök a Nikon DS-1 EE eszköz a Nikon F2 fényképezőgéphez [* 2] , a Servo EE Finder cserélhető pentaprizma a Canon F-1 fényképezőgéphez [24] [25] és a Zeiss Planar AA sorozatú objektívek Hasselblad fényképezőgépekhez [26] . A készülékek hasonló működési elvűek voltak, és a mérőrendszer parancsait végrehajtó szervohajtás segítségével forgatták az objektív rekeszgyűrűjét. Az ilyen eszközök terjedelme és kényelmetlensége miatt gyorsan lecserélték őket a közvetlenül a kamerába épített automatizálásra.
A párhuzamos fejlesztés másik iránya a zársebesség beállításának automatizálása fix rekeszérték mellett. Az egylencsés tükörreflexes fényképezőgépekben ilyen mód először 1967 -ben jelent meg a szovjet kísérleti Zenit-D- ben, kis tételben, külföldön pedig az első automatikus záridővel rendelkező fényképezőgép 1971 -ben a Pentax Electro Spotmatic sorozat volt [27]. . A " Silhouette-electro ", " Zenith-18 ", " Zenith-Avtomat " kamerák hasonló séma szerint épültek. Ennek a módnak a modern neve „ rekesz-prioritás ”. A különböző gyártók egy ideig a manuális rekesznyílással vagy záridővel rendelkező automata módok valamelyikét részesítették előnyben, egyiket-másikat tartották a legtökéletesebbnek. Mindkét módot először egyidejűleg valósították meg a Minolta XD-11 fényképezőgépben 1977-ben, így a fotós kiválaszthatja a legmegfelelőbbet [17] .
Mindkét típusú automatizálás megkövetelte az egyik paraméter manuális beállítását, korlátozva ezzel a teljesítménytartományt [* 3] . Például, ha az automatikus rekesznyílás teljes kinyitása után csökken a fény, akkor manuálisan lassabb zársebességet kell beállítani. Ugyanígy a túl sok fény a rekesznyílás manuális zárásához vezet, mert az automata által kiválasztott leggyorsabb záridő még mindig túlexponált. Az automatizálást, amely mindkét expozíciós paramétert egy kar-bütyök mechanizmussal szabályozza galvanométerrel, 1959 -ben valósították meg az Agfa Optima távolságmérő kamerájában [29] [30] [31] . A Szovjetunióban az amatőr kamerákat, mint a Sokol-Avtomat , Zorkiy-10 , Viliya-auto , FED-Mikron , mechanikus típusú automata szoftverrel szerelték fel [32] . A modern digitális mikroprocesszor alapú programozó először 1978 -ban jelent meg a Canon A-1 tükörreflexes fényképezőgépében [ 33] .
Az ilyen expozíciós automatizálási technológia modern neve „ szoftvergép ”. A digitális fényképészeti berendezések mindhárom típusú expozíciós automatikával vannak felszerelve, amelyek lehetővé teszik az expozíciós paraméterek arányának és az egyik prioritásának kiválasztását. Emellett megjelentek az automatikusan beállító módok, beleértve a fényérzékenységet is.
A mozi kamerákban csak a rekesznyílást állította be automatikusan, mivel a zársebesség az obturátor nyitási szögétől függ, és leggyakrabban rögzített filmezési gyakoriságnál változatlan . A legkifinomultabb automatikus expozícióvezérlő rendszereket olyan kamerákban használják, amelyek mindkét expozíciós paraméter szabályozását igénylik. A legegyszerűbb kameramódok automatikusan csak a záridőt vagy csak a rekeszt állítják be, míg a második beállítás manuálisan történik, és prioritást élvez. A szovjet források ezt a fajta expoautomatát "egyik paraméter szabadon választható automatának" [28] nevezték . Az automatikus expozíció legfejlettebb formája, az úgynevezett többprogramos automata, mindkét paramétert egymástól függetlenül állítja be. A paraméterek kölcsönös függősége különböző törvények szerint változhat, amelyeket néha "rajzprogramoknak" is neveznek.
Mivel az automatikus vakuexpozíció-beállítás csak az impulzus időtartama miatt történik, amely sokszor rövidebb bármely záridőnél , egyetlen módban hajtja végre, amely semmilyen módon nem jelenik meg a kezelőszerveken. Ebben az esetben a vakuautomatika szolga üzemmódban működik a folyamatos megvilágítás expozíciós automatikájához képest. A vakuteljesítmény szabályozása a folyamatos megvilágításhoz beállított rekesznyílásérték alapján történik, automatikusan vagy manuálisan. Ezenkívül a zársebesség tartománya bármely automatikus módban, amikor a vaku be van kapcsolva, korlátozott, biztosítva a vaku szinkronizálását . Az automatikus expozíciós beállítással rendelkező módokban a fényképezőgépek általában kiegészítő riasztást adnak, amely értesíti a túl lassú záridőről, aminek használata elmosódott képet eredményezhet.
Ebben az üzemmódban a záridőt a fotós, a rekeszt pedig a fényképezőgép állítja be automatikusan [34] . A fényképészeti berendezések legtöbb gyártója ezt az üzemmódot a "Tv" ( angol időérték ) szimbólummal jelöli, amely megfelel a más cégek "S" ( angol zár ) szimbólumának. Az automatikus íriszvezérlés a filmes és videokameráknál a legelterjedtebb, mert ezekben a készülékekben a zársebesség nagy nehézségek árán állítható. Ez különösen igaz a vákuumátviteli csövön alapuló videokamerákra , amelyek csak a félkép időtartamának pontosan megfelelő záridőt tudtak biztosítani . Az állandó filmezési gyakoriságú filmkamerákban a zársebesség csak az obturátor nyitási szögével állítható , melynek megváltoztatása nagy nehézségekkel jár és nem automatizálható. A modern fényképezőgépekben az automatikus rekesznyílást más automatikus módokkal együtt használják olyan esetekben, amikor a rekesznyílás értéke nem kritikus, de fontos a zársebesség, amelytől függ a mozgó objektumok elmosódásának mértéke.
Az ilyen típusú automatizálással felszerelt fényképezőgépeknél a rekesznyílást a fotós választja meg, a záridő beállítása pedig automatikusan történik elektromechanikus zár segítségével [34] . Egyes fényképészeti berendezések gyártói ezt az üzemmódot az "Av" szimbólummal jelölik ( eng. Rekeszérték ) [1] . A fényképezőgép automatikus zársebessége további jelzést igényel a túl lassú zársebességről, jelezve a fotósnak, hogy állvány nélküli fényképezéskor fennáll a veszélye, hogy elmosódott képet kap . A különböző gyártók különböző típusú riasztásokat kínálnak, bizonyos esetekben hangjelzéssel. Villoghatnak a kijelzőkön megjelenő LED-ek vagy a záridő is.
A rekesznyílás-prioritás a legmegfelelőbb a fényképezőgépekhez, mivel a zársebesség beállítása film- és videokamerákban bizonyos nehézségekkel jár. Ez bizonyos mértékig kiküszöbölhető a félvezető mátrixokon alapuló videokamerákban , amelyek lehetővé teszik a képkocka olvasási időtartamának beállítását. A zársebesség lelassítása mozgókép készítése során azonban rontja a mozgás egyenletességét a képernyőn, ezért nem kívánatos. Fényképezéskor a rekesznyílás-prioritást olyan esetekben alkalmazzuk, amikor a rekesznyílás és a meghatározott zársebesség által szabályozott legfontosabb mélységélesség tetszőleges lehet.
Ebben az üzemmódban mindkét expozíciós paraméter automatikusan beállításra kerül. A technológia merev vagy ellenőrzött összefüggést biztosít a zársebesség és a rekesznyílás között, amely a mért expozíciónak megfelelően változik [34] . Az expozíció változásával mindkét paraméter változásának arányát a program határozza meg, amely a felvett jelenettől függően különféle opciókban állítható be [35] . Az ilyen automaták különféle programjait "rajzprogramoknak" nevezik.
A filmező berendezésekben a szoftvergép nem talált alkalmazást, de a videokamerákban önállóan állítja be a rekeszértéket és a képkocka-olvasási időt a mátrixból. Ennek az üzemmódnak a jellemzője videózáskor, hogy a maximális zársebességet a televíziós mező időtartamával korlátozza . A modern digitális fényképezőgépekben és kamerákban a programozógép a szabványos üzemmódok közé tartozik, és a legsokoldalúbbnak tekinthető. Változata a zöld téglalappal jelölt "zöld zóna" módnak tekinthető. Ebben az üzemmódban a zársebesség és a rekeszérték mellett az ISO érték és néhány egyéb paraméter is automatikusan kiválasztásra kerül. A "zöld zóna" fő alkalmazása az amatőr fotózásban és videózásban van, mivel bizonyos helyzetekben nem biztosítja a folyamat megfelelő irányítását.
Fényképezésben a szoftveres automata a legelőnyösebb a riportkészítésnél, mert nem vonja el a figyelmet a többi feladatról. A legtöbb professzionális fényképészeti berendezés gyártója ezt a módot a fő módnak állítja be az értékelő expozícióméréssel kombinálva , amely lehetővé teszi, hogy automatikusan figyelembe vegye bármely jelenet jellemzőit. Az amatőr felszerelésben a „zöld zóna” módot tekintik a főnek.
A szovjet terminológia szerint különbséget tettek az „egyprogramos” és „többprogramos” automaták között, amelyek mindkét expozíciós paramétert eltérő elvek szerint vezérlik. Az első esetben az automatikusan beállított zár-rekesz expozíciós párok változatlanok, és nincs lehetőség például azonos rekeszérték mellett rövidebb záridő választására [28] . A második esetben az automatizálás több programot dolgoz ki, amelyek mindegyike egy adott paraméter, például a zársebesség, adott értékének felel meg. A Szovjetunió egyik legfejlettebb többprogramos automatája a Sokol-Avtomat kamera [32] volt . Mind az öt zársebességnek megvolt a saját programja, amely a felvett jelenet mért fényerejének megfelelően változtatta a rekesznyílást. Az elérhető rekesznyílás-tartományon túllépve a program a zársebességet is megváltoztatta [36] [37] .
Egyfajta kameraszoftver ( eng. A-DEP ), amely több autofókusz-érzékelő adatai alapján választja ki a rekeszt. Először 1992 -ben alkalmazták a Canon EOS 5 fényképezőgépben , öt autofókusz-érzékelővel [38] . A szenzorok mérik a távolságot a kép különböző pontjain, és a rekesznyílást úgy választják meg, hogy elegendő mélységélességet biztosítson a teljes jelenet éles fókuszban történő rögzítéséhez. A zársebesség beállítása automatikusan történik a fénymérés és a kapott rekesznyílás érték alapján. Ez a mód amatőrnek számít, mert számos helyzetben teljes rekesznyílást és lassú zársebességet választ.
Ellentétben a félautomata expozícióvezérlési móddal, amelyben a korrekciók a jelzés „nullától” való eltérésével történnek, az automatikus módokban a nem szabványos jelenetek felvételekor a helyes expozícióhoz szükség van expozíciókompenzációs funkcióra, ill. expozíciós memória [39] .
Például, amikor egy színész erősen megvilágított arcát sötét jelenethez fényképezi, a középre súlyozott fénymérés 2-3 lépéses hibát adhat. Ennek eredményeként, ha bármelyik automatikus módban fényképez, az arc túlexponált lesz. Hasonló helyzet adódhat háttérvilágítással fényképezéskor és más hasonló esetekben [40] . Emiatt a legtöbb automatikus expozícióvezérléssel felszerelt kamerát kiegészítik egy expozíciókompenzációnak nevezett korrekciós bemenettel [41] . Egyfajta expozíciókompenzációnak tekinthető a háttérvilágítás mód ( eng. Backlight ), amely egyes videokamerákon és kamerákon külön gombbal aktiválható. Ebben az üzemmódban általában +1-1,5 lépéses fix expozíciókompenzáció kerül bevezetésre, amely bizonyos helyzetekben kompenzálja a mérési hibát.
Pontos és középre súlyozott méréseknél előfordulhat, hogy zónája a kép nem szabványos fényerősségű részére esik, ami hibához vezethet [42] . Ezért a legtöbb automatikus exponálású fényképezőgép expozíciós memória funkcióval van felszerelve ( eng. Automatic Exposure Lock, AE-Lock [1] ). Az üzemmódot bekapcsoló gomb megnyomása leállítja a mérést, melynek eredménye a mikroprocesszor memóriájában tárolódik . Így a kép kívánt részén lehet mérést végezni, majd az expozíciós memória bekapcsolása után a tervnek megfelelően változik a kompozíció és automatikus módban történik a felvétel [39] . Egyes kamerák expozíciós memóriával vannak felszerelve több méréshez, amely után automatikusan átlagolják és automatikus expozícióval készítik a felvételeket [43] .
Az automatikus vaku-expozíció-szabályozásnál bizonyos esetekben szükség van az expozíciókompenzációra is, amely a folyamatos fényexpozíció-kompenzációtól külön van beállítva. A vaku expozíciós memóriája ( az amatőr fényképezőgépeknél a Flash Exposure Lock, FE-Lock az AE-Lock mód része ) a vaku által kibocsátott előzetes impulzus segítségével méri az expozíciót a TTL rendszer segítségével, mielőtt a tükör felemelkedik. . A megfelelő gomb megnyomásakor impulzus kerül kibocsátásra, amely normál helyzetben közvetlenül a fényképezés előtt, az exponáló gomb lenyomása után generálódik. Az eredmény a memóriában tárolódik, és egy vagy több képhez használható.
| expozíciómérés | |
|---|---|
| Expozíciómérési feltételek | |
| Kézi expozícióvezérlés |
|
| Automatikus expozíciószabályozás | |
| A vaku mérési szabványok | |