Expozíció (fotó)

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. március 2-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 4 szerkesztést igényelnek .

Az expozíció (fényképezésben, filmben és televízióban) a fényérzékeny elem által kapott aktinikus sugárzás mennyisége. A látható sugárzás esetében a megvilágítás szorzataként számítható a záridővel , amely során a fény egy fényérzékeny elemre hat: mátrixra vagy fényképészeti emulzióra [1] .

Látható sugárzás esetén az expozíciót lx s  lux  -másodpercben fejezzük ki. A kifejezést a fényérzékeny elem expozíciós folyamatával kapcsolatban is használják , és más, a fényérzékeny rétegek besugárzásával kapcsolatos területeken is: fotolitográfia , radiográfia stb. Exponáláskor a fénydetektor fizikai-kémiai vagy elektromos tulajdonságai megváltoznak. Például az ezüstfém redukálódik az ezüsthalogenidekben .

Expozíciós érték

A fényérzékeny anyagok és az elektronikus fény-elektromos konverterek fényképezési szélessége korlátozott , és a téma fényerejének viszonylag szűk tartományát képesek reprodukálni. Ezért a felvett jelenet minden részének helyes megjelenítéséhez szükséges a fényvevő által kapott fénymennyiség pontos adagolása [2] .

A túl kevés expozíció ( alulexponálás ) csekély hatással van, és sötét – alulexponált – képet eredményez, amelyből hiányoznak a részletek a téma sötét területei ( árnyékai ), és néha egyáltalán nincs kép. A túl sok expozíció ( túlexponálás ) azt eredményezi, hogy a képen hiányoznak a részletek a csúcsfényekből ( highlights ), és néha egyáltalán nincs kép. A második eset különösen hangsúlyos a digitális fényképezőgépeknél és a mozi kameráknál , amikor a túlexponálás a kép "törött" területeinek megjelenéséhez vezet, amelyekben teljesen hiányzik az információ a "mátrix telítettség" kifejezett hatása miatt.

Az expozíciónak olyannak kell lennie, hogy lehetővé tegye bizonyos fényérzékenységű fényképészeti anyagok számára, hogy megkapják a jelenet szempontjából fontos fényerő maximális tartományának reprodukálásához szükséges fénymennyiséget a rendelkezésre álló skálán belül. A fényérzékenység bármely fényérzékeny elem érzékenységi jellemzője. Minél nagyobb a mátrix érzékenysége (fényképfilm, fotópapír ), annál kisebb a szükséges expozíció.

A viszonosság törvénye

Az expozíciót leíró matematikai képlet a legegyszerűbb esetekben így néz ki:

,

ahol az expozíció, a rekesznyílás által beállított megvilágítás és a záridő másodpercben [2] [1] . A fényképezőgépek zársebesség- és rekeszérték-skálája logaritmikus elv szerint épül fel, vagyis ha az érték bármely irányban egy lépéssel változik, minden paraméter pontosan kétszer változik. Így a zársebesség egy fokozattal történő növelése, miközben ugyanazzal a rekesznyílás értékkel zárja azt, nem változtatja meg az expozíciót. Ezt a kölcsönösség törvényének nevezik , amely nem érvényesül a zársebesség teljes tartományában. A Schwarzschild -effektusnak nevezett törvénytől való eltérést egy pontosabb expozíciós képlet írja le:

,

hol van a kölcsönösség törvényétől való eltérést leíró Schwarzschild-állandó. A törvénytől való eltérés, amely hosszú és ultrarövid expozíciónál jelentkezik, töredéktől egész lépésig kompenzációt igényel. A legtöbb tipikus fényképezési helyzetben azonban betartják a kölcsönösség törvényét, amely lehetővé teszi, hogy bármilyen "expopárt" válasszon azonos expozíciós számhoz , a kívánt mélységélességtől és a téma sebességétől függően.

A modern digitális fényképezőgépek a fényérzékenység beállítását is lehetővé teszik az előerősítő erősítésének és az ADC algoritmusok változtatásával [3] . Ezért, ha lehetetlen megváltoztatni az expozíciós paramétereket, módosíthatja a szükséges expozíciót az ISO csökkentésével vagy növelésével.

Expozíciómérés

Az expozíciómérés történhet fiziológiai észlelés alapján - vizuálisan, vagy speciális eszközök segítségével - műszeresen [2] . Ez utóbbi módszert főként fénymérő segítségével hajtják végre, amely lehet optikai vagy fotoelektromos . A műszeres expozíciómérés (szinonimák Exposure metering, expozíciómérés) az aktinikus sugárzás intenzitásának mérése, amely alapján kiválasztják a megfelelő expozíciós paramétereket. A mérés kétféleképpen lehetséges: fényerővel és megvilágítással.

A fényképezés és a mozi speciális típusaihoz kapcsolódó ritka kivételektől eltekintve a témákról visszaverődő fény fényerejének mérésének fő kritériuma az emberi bőrtónus, elsősorban az arc helyes megjelenítése. Ezért minden expozíciómérő úgy van kalibrálva, hogy a kaukázusiak bőréről visszaverődő fény mérésekor a megfelelő eredményt jelenítse meg. Bizonyos esetekben egy 18%-os kalibrált visszaverőképességű szürke kártya [4] tesztobjektumként szolgálhat .

Az expozíció megvilágítással történő mérése kiküszöböli a tárgyak eltérő visszaverőképességével kapcsolatos hibákat, de a mérést közvetlenül a tárgytól a fő fényforrás irányában kell elvégezni. A modern berendezésekben a legelterjedtebb a felvétel alatt álló jelenetről visszaverődő fény fényerejének mérése, mivel ez a módszer közvetlenül a fényképezőgépről lehetséges a beépített expozíciómérővel [5] . A legtöbb modern beépített expozíciómérő objektív expozíciómérést végez, lehetővé téve nemcsak az átlagos fényerő mérését a teljes képkockán, hanem annak egyes szakaszaiban is, kompenzálva a kontrasztos jelenetek expozíciójának meghatározásakor fellépő hibákat.

A különálló mérési módok közül a legtökéletesebb - kiértékelő - lehetővé teszi, hogy a felvétel alatt álló jelenet bármilyen árnyalatát automatikusan figyelembe vegyük, az expozíciómérő mikroprocesszorába ágyazott statisztikai adatbázis alapján felismerve a jelenetet [6] .

Az operatőrök munkája során néha meg kell oldani a fordított problémát: meg kell határozni a jelenet megvilágításának szintjét, amely a megfelelő expozíció eléréséhez szükséges bizonyos expozíciós paraméterekhez. Ez szükséges a kezelői világítóberendezések szükséges számának és teljesítményének kiszámításához a világítástechnikai műhelyhez benyújtott kérelem elkészítésekor. A legtöbb esetben a [7] empirikus képletet használják a probléma megoldására :

hol van a fő kulcsfény által létrehozott megvilágítás lux -ban; - az objektív rekeszértéke és - a film sebessége GOST egységekben . A függőség normál 24 képkocka/másodperces forgatási sebességre és 160-180°-os zárnyitási szögre érvényes. Ebben az esetben 1,5–2 biztonsági tényezőt adunk hozzá, amely figyelembe veszi a fényforrások teljesítményének csökkenését az öregedés és a természetes szennyezés miatt. Ezen paraméterek többi értékéhez egy bonyolultabb képletet használnak, amelynek számlálója további tényezőként tartalmazza a gyakoriságot, a nevező pedig az obturátor nyitási szögét [7] .

Egyes folyamatokban, például fényképészeti papírra történő nyomtatáskor , az expozíció mérését figyelmen kívül hagyják, és a próbanyomtatást használják a beállítások megfelelő kombinációjának meghatározásához. A színes negatív-pozitív fotó eljárás során a fotónyomtatás során speciális eszközöket (mozaikszűrőket és sokszorozókat) alkalmaztak , amelyek változó sűrűségű és színvisszaadású nyomatot biztosítottak [8] . A próbanyomtatás eredményei alapján került kiválasztásra a megfelelő expozíciós paraméterek. A láthatatlan sugarak esetében az expozíciót speciális táblázatok segítségével határozzák meg, amint azt a fotográfiában és a moziban tették a fotoelektromos megvilágításmérők megjelenése előtt.

A televízióban és a videokamerákban az expozíciót a kimenő videojel méri , ezért ezek az eszközök nincsenek felszerelve fénymérővel. A digitális fényképezés fejlődése és az elektronikus kereső elterjedése is leegyszerűsítette a fényképezés folyamatát, és lehetővé tette a megfelelő expozíció fénymérő nélküli meghatározását. A legtöbb esetben, amikor a fényképezés többször is megismételhető azonos fényviszonyok mellett, az expozíciót a kapott képek megtekintése alapján lehet meghatározni. Ebben az esetben a digitális fényképezőgép valójában maga is egy fényképes expozíciómérő szerepét tölti be. Ez a módszer a legelfogadhatóbb stúdióban történő fényképezéskor, beleértve a vakukat is. Az expozíciós pontosság javításának további eszköze a hisztogram , amely lehetővé teszi az eredményül kapott kép számszerűsítését. A televízió- és videokamerák expozícióját stúdiómonitorral vagy oszcilloszkóppal is meg lehet határozni a rekesznyílás és a gamma-korrekció működési beállításával [9] . A riportfotózásnál azonban, amikor az esemény megismétlése nem lehetséges, nemcsak filmnél, hanem elektronikus eszközöknél is pontos expozíciómérés szükséges.

Az expozíció szabályozásának módjai

A legtöbb képrögzítő eszközben az expozíció az objektív tényleges rekeszértékétől és zársebességétől függ. Ezeket az értékeket expozíciós paramétereknek nevezzük . Fényképezőgépeknél a zársebességet zár, a mozgóképes kameráknál pedig zár szabályozza . Filmezéskor a zársebesség a képsebességtől és a zárnyílás szögétől (obturációs tényező) függ , így az expozíciót elsősorban a rekesznyílás szabályozza , ami megváltoztatja az objektív relatív rekeszértékét és végső soron a megvilágítást [10] . A vákuumátviteli csövekkel felszerelt televíziós kamerákban és videokamerákban az expozíciót csak a membránnal lehetett állítani, mivel a zársebesség mindig pontosan megfelelt a televíziós mező időtartamának . A félvezető mátrixokkal rendelkező modern videokamerák képesek a képkocka-olvasási idő beállítására a zársebesség változtatásával. Fényképezéskor az expozíció szélesebb tartományban állítható be a záridőnek köszönhetően, melynek értéke percekben és órákban mérhető, ellentétben a film- és videokamerával, amelyeknél a záridő legfeljebb 1/50 másodperc normál képkockasebességgel.

A rekesznyílás mellett fényszűrők is használhatók a megvilágítás szabályozására , az objektív elé vagy mögé helyezve. Egyes fényképezőgépek speciálisan beépített ND szűrőkkel vannak felszerelve, amelyek a megfelelő időben becsúsznak az optikai rendszerbe, néha az objektívek közé. Ez a módszer különösen fontos film- vagy videófelvételeknél, kompenzálva a zársebesség csökkentésével kapcsolatos nehézségeket. Azokban az esetekben, amikor az expozíció lencse használata nélkül történik (például kontaktnyomtatás esetén), a megvilágítás a sugárforrás intenzitásával szabályozható. Egyes expozíciós folyamatokban a zársebességet a sugárforrás működési ideje szabályozza, például fotónyomtatás vagy fotolitográfia esetén. Folyamatos filmes másolókban az expozíciót a nyomtatási ablak szélessége adja meg, és a nyomtatási lámpa fényereje és a film előrehaladásának sebessége szabályozható. A köztes filmes fénymásolókban az expozíciót fényútlevél [11] segítségével szabályozzák .

Elektronikus vakuval történő fényképezéskor az expozíciót az objektív rekesznyílása és a vaku időtartama szabályozza, mivel annak intenzitása nem állítható. A legegyszerűbb villanások, amelyeknél nincs az impulzus időtartamának beállítása, csak a rekesznyíláson keresztül teszik lehetővé az expozíció szabályozását. Egyes modern berendezésekben (például SIMD-mátrixokban, fénymezős kamerákban és Foveon X3 - ban), akárcsak a többrétegű filmeknél, az expozíció (valamint a zársebesség és a rekesznyílás) ötlete nemcsak fotóanyag vagy az eszköz egésze, hanem annak egyes elemei (rétegei) és elemkombinációi is.

Expozíció szabályozás

Az expozíció manuálisan és automatikusan is szabályozható. A legtöbb modern fényképezőgép és videokamera olyan automata berendezéssel van felszerelve, amely a beépített expozíciómérővel végzett fényerőmérés eredményei alapján beállítja az egyik vagy mindkét expozíciós paramétert [12] .

Ugyanakkor az automatizálás nem igényel más műveletet, mint a kezdeti felvételi paraméterek megadása: ISO vagy a legfontosabb expozíciós paraméter. Bizonyos esetekben az automatikus expozícióvezérlés nem biztosítja a szükséges pontosságot, majd a beépített fénymérőhöz tartozó vezérlők segítségével manuális beállítást alkalmaznak [13] .

Abban az esetben, ha kontrasztos jelenetek fényképezésekor automatikusan kiválasztják az expozíciós paramétereket, amelyeknek a szokásos módon történő mérése ismert értékkel szándékos hibát okoz (például nagyon sötét tárgy nagyon világos háttér előtt vagy fordítva), expozíciókompenzáció bekerül az expozíciós mérési eredmények közé , amely lehetővé teszi, hogy automatikusan megkapja a szabványtól a beállított értéktől eltérő expozíciót. Egyes készülékek fix expozíciókompenzációs érték bevitelét teszik lehetővé egy külön gombbal, például háttérfényben történő fényképezéskor , ha a tipikus expozíciómérő hiba előre ismert [14] . A modern, egyszerű képrögzítő eszközök csak automatikus expozícióvezérléssel vannak felszerelve, annak kézi beállítását kivéve.

Vaku expozíció

Az impulzusos világítóeszközök ( zseblámpák ) által kapott fény mérésére speciális fénymérőket használnak - villanómérőket [15] . A rendszervaku használatára tervezett filmes kamerákban két független expozíciómérő rendszer létezik a folyamatos megvilágítás és a fotóvaku által adott expozíció mérésére. A tükörreflexes fényképezőgépek külön expozíciómérést használnak, mivel nem tudják mérni a vaku fényét a fő TTL rendszerrel , amikor a tükör fel van emelve. A vaku intenzitásának mérésére a filmről visszaverődő fényt használják [16] . Ez a technológia a " TTL OTF " elnevezést kapta ( Eng.  Off the film ) [17] . A digitális tükörreflexes fényképezőgépekben ennek a technológiának a használata nehézkes a mátrixok alacsony visszaverőképessége miatt, ezért a modern fényképezőgépek túlnyomó többsége ugyanazt a TTL rendszert használja a vaku expozíciójának mérésére, mint a hagyományos fénynél, amely a megfelelő vakuteljesítményt a mátrixokból számítja ki. kis teljesítményű előimpulzus közvetlenül a tükör felemelése előtt.

Az elektronikus vakuk expozíciójának szabályozása csak az impulzus időtartamának beállításával lehetséges, mivel annak intenzitása nem változtatható [18] . Ez a lehetőség a vakulámpákhoz használt tirisztoros vezérlőáramkörök megjelenésével jelent meg és vált széles körben elterjedtté , amelyek a szükséges expozíció elérésekor megszakították az izzást. A professzionális stúdióvakuk lehetővé teszik az impulzus energia zökkenőmentes beállítását az időtartam változtatásával. Ha ilyen vakukkal fényképez, az expozíciót egy külső vakumérő méri, és a vaku teljesítményének és az objektív rekesznyílásának változtatásával szabályozza. Ha digitális fényképezőgéppel fényképez, az expozíciót gyakran próbafelvétellel választják ki, az elektronikus keresőn és a hisztogramon lévő kép vezérlésével .

Impulzusos és folyamatos világítás egyidejű alkalmazása esetén mindegyik expozícióját külön-külön mérjük, és a kapott értéket a két expozíció összegeként számítjuk ki.

Lásd még

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 Kudrjasov, 1952 , p. 84.
  2. ↑ 1 2 3 A fényképezés általános kurzusa, 1987 , p. 125.
  3. ↑ Expozíció a digitális fényképezésben, 2008 , p. tizennyolc.
  4. ↑ Anton Shvets. A szürke térkép és felhasználási területei (hivatkozás nem érhető el) . Megjegyzések a fotózáshoz. Letöltve: 2015. szeptember 28. Az eredetiből archiválva : 2015. szeptember 29. 
  5. ↑ Fotokinotechnika, 1981 , p. tizennyolc.
  6. ↑ Szovjet fotó, 1985 , p. 40.
  7. ↑ 1 2 Operatőr kézikönyv, 1979 , p. 341.
  8. ↑ Általános fotós tanfolyam, 1987 , p. 219.
  9. ↑ Kamerák és kamracsatornák, 2011 , p. 69.
  10. ↑ Kudrjasov, 1952 , p. 87.
  11. ↑ Film- és fotóeljárások és anyagok, 1980 , p. 117.
  12. ↑ Általános fotós tanfolyam, 1987 , p. 41.
  13. ↑ Fényképezőgépek, 1984 , p. 80.
  14. ↑ The Movie Lover 's Reference Book, 1977 , p. 196.
  15. ↑ Hedgecoe, 2004 , p. 29.
  16. ↑ TTL vezérlés (downlink) . Rendszervaku . Fotóteszt (2011. február 17.). Letöltve: 2013. február 5. Az eredetiből archiválva : 2013. február 11.. 
  17. ↑ Rövidítés a fényképezésben, 1990 , p. 43.
  18. ↑ Photoshop, 1995 , p. 17.

Irodalom

Linkek

 expozíciómérés
Expozíciómérési feltételek
Kézi expozícióvezérlés
Automatikus expozíciószabályozás
A vaku mérési szabványok