Ekspozicija (fotografija)

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu

Ekspozicija (u fotografiji, bioskopu i televiziji) je količina aktinične radijacije koju primi fotoosjetljivi element. Za vidljivo zračenje može se izračunati kao proizvod osvjetljenja i ekspozicije , pri čemu svjetlost djeluje na fotoosjetljivi element: matricu ili fotografsku emulziju [1] .

Za vidljivu svjetlost, ekspozicija se izražava u lx s ( luks-sekunda). Termin se koristi i u vezi sa samim procesom ekspozicije fotosenzitivnog elementa, te u drugim oblastima vezanim za zračenje slojeva osjetljivih na svjetlost: fotolitografija , radiografija itd. Tokom ekspozicije, fizičko-hemijska ili električna svojstva svjetlosti promjena prijemnika. Na primjer, u halogenidima srebra, metalno srebro je smanjeno .

Demonstracija efekta ekspozicije na fotografiji. Kako se brzina zatvarača povećava, a otvor blende ostaje isti, ekspozicija se povećava.

Vrijednost ekspozicije

Materijali osetljivi na svetlost i elektronski pretvarači svetlosti u električne signale imaju ograničenu fotografsku širinu i mogu da reprodukuju relativno uzak opseg osvetljenosti objekta. Stoga je za ispravan prikaz svih dijelova snimljene scene potrebno precizno dozirati količinu svjetlosti koju prima svjetlosni detektor [2] .

Preniska ekspozicija ( podekspozicija ) ima mali učinak i rezultira tamnom - nedovoljno eksponiranom - slikom kojoj nedostaju detalji u tamnim područjima ( sjene ) subjekta, a ponekad uopće nema slike. Prekomjerna ekspozicija ( preeksponiranje ) rezultira slikom sa nedostajućim detaljima u svijetlim područjima ( istaknutim dijelovima), a ponekad i potpunim nedostatkom slike. Drugi slučaj je posebno izražen kod digitalnih fotoaparata i filmskih kamera , kada prekomjerna ekspozicija dovodi do pojave "probušenih" područja slike sa potpuno nedostajućim informacijama zbog izraženog efekta "zasićenosti matrice".

Ekspozicija bi trebala biti takve veličine da omogući fotografskom materijalu određene osjetljivosti da primi količinu svjetlosti potrebnu za reprodukciju maksimalnog raspona svjetline subjekta unutar dostupne skale. Osetljivost na svetlost je senzitometrijska karakteristika svakog elementa osetljivog na svetlost. Što je veća fotoosjetljivost matrice (film, fotografski papir ), potrebna je manja ekspozicija.

Zakon reciprociteta

Grafikon korespondencije brojeva izloženosti različitim kombinacijama parametara ekspozicije, zasnovan na zakonu zamjenjivosti . Svaka plava linija odgovara jednoj od ekspozicija označenih na dijagonalnoj osi. Ekspozicije su označene na horizontalnoj osi, a relativni otvori na vertikalnoj .

Matematička formula koja opisuje ekspoziciju izgleda ovako u najjednostavnijim slučajevima:

,

gdje - izloženost, - osvetljenje kontrolisano otvorom blende, i - ekspozicija u sekundama [2] [1] . Brzina zatvarača i skale otvora blende kamera su izgrađene prema logaritamskom principu, odnosno kada se vrijednost promijeni za jedno zaustavljanje u bilo kojem smjeru, svaki parametar se mijenja tačno dva puta. Dakle, povećanje brzine zatvarača za jedno zaustavljanje uz istovremeno zatvaranje za istu vrijednost otvora blende neće promijeniti ekspoziciju. To se zove zakon zamjenjivosti , koji se ne poštuje u cijelom rasponu ekspozicije. Odstupanje od zakona, nazvano Schwarzschildov efekat, opisuje se preciznijom formulom izloženosti:

,

gdje - Schwarzschildova konstanta, koja opisuje odstupanje od zakona reciprociteta. Odstupanje od zakona, koje se manifestuje pri dugim i ultra kratkim ekspozicijama, zahteva kompenzaciju od frakcija do celih koraka. Međutim, u većini tipičnih situacija snimanja poštuje se zakon zamjenjivosti, dozvoljavajući istom broju ekspozicije da izabere bilo koji "par ekspozicije" u zavisnosti od potrebne dubine polja i brzine subjekta.

Moderne digitalne kamere također vam omogućavaju da prilagodite osjetljivost na svjetlost promjenom pojačanja pretpojačala i ADC algoritama[3] . Stoga, ako je nemoguće promijeniti parametre ekspozicije, možete promijeniti potrebnu ekspoziciju smanjenjem ili povećanjem osjetljivosti.

Merenje ekspozicije

Mjerenje ekspozicije može se vršiti na osnovu fiziološke percepcije - vizualno, ili uz pomoć posebnih uređaja - instrumentalno [2] . Posljednja metoda se provodi uglavnom uz pomoć mjerača ekspozicije, koji može biti optički ili fotoelektrični . Instrumentalno mjerenje ekspozicije (sinonimi Exposure metering, Exposure metering) je mjerenje intenziteta aktinične radijacije, na osnovu kojeg se biraju ispravni parametri ekspozicije. Mjerenje je moguće na dva načina: osvjetljenjem i osvjetljenjem.

Uz rijetke izuzetke koji se odnose na posebne vrste fotografije i kinematografije, glavni kriterij za mjerenje jačine svjetlosti reflektirane od objekata fotografije je ispravan prikaz tona ljudske kože, uglavnom lica. Stoga su svi uređaji za mjerenje ekspozicije kalibrirani tako da prikazuju ispravan rezultat prilikom mjerenja svjetlosti reflektirane od kože ljudi europske rase. U nekim slučajevima, siva kartica sa kalibriranom refleksijom od 18% može poslužiti kao ispitni objekt [4] .

Merenje ekspozicije svetlosti eliminiše greške povezane sa različitom reflektivnošću objekata, ali zahteva merenje direktno od subjekta prema glavnom izvoru svetlosti. U savremenoj opremi najrasprostranjenije je merenje jačine svetlosti reflektovane od snimljene scene, jer je ovaj metod moguć direktno iz kamere korišćenjem ugrađenog ekspoziciona[5] . Većina modernih ugrađenih mjerača ekspozicije vrši mjerenje ekspozicije van objektiva , omogućavajući vam da izmjerite ne samo prosječnu vrijednost svjetline preko cijelog kadra, već i njegovih pojedinačnih područja, kompenzujući greške u određivanju ekspozicije kontrastnih scena.

Najnapredniji od odvojenih režima merenja - evaluativni - omogućava vam da automatski uzmete u obzir sve nijanse scene koja se snima, prepoznajući scenu na osnovu statističkebaze podataka ugrađene u mikroprocesor merača ekspozicije[6] .

U radu snimatelja ponekad je potrebno riješiti inverzni problem: odrediti nivo osvijetljenosti scene, neophodan za dobijanje ispravne ekspozicije za određene parametre ekspozicije. Ovo je potrebno za izračunavanje potrebnog broja i snage rasvjetnih uređaja kamere prilikom sastavljanja prijave u radionicu rasvjetne opreme. U većini slučajeva, empirijska formula se koristi za rješavanje problema [7] :

gdje - osvjetljenje u luxima , koje stvara glavno svjetlo za crtanje; Je f-broj sočiva i - osjetljivost filma u GOST jedinicama. Ovisnost vrijedi za standardnu frekvenciju snimanja od 24 kadra u sekundi i kut otvaranja zatvarača 160-180°. U ovom slučaju se dodaje faktor sigurnosti od 1,5-2, uzimajući u obzir smanjenje snage izvora svjetlosti zbog njihovog starenja i prirodnog zagađenja. Za ostale vrijednosti ovih parametara koristi se složenija formula u čijem se brojniku nalazi frekvencija u obliku dodatnog faktora , a u nazivniku je ugao otvaranja zatvarača [7] .

U nekim procesima, kao što je štampanje na fotografskom papiru , merenje ekspozicije se zanemaruje, koristeći probne otiske da bi se odredila ispravna kombinacija parametara. U procesu kolor negativ-pozitivnih fotografija, za fotografski tisak su korišteni posebni uređaji (mozaik filteri i multiplikatori) koji omogućavaju otisak promjenjive gustine i prikaza boja[8] . Odabrani su ispravni parametri ekspozicije na osnovu rezultata probnog otiska. Za nevidljive zrake ekspozicija se određuje pomoću posebnih tabela, kao što je to učinjeno u fotografiji i kinematografiji prije pojave fotoelektričnih mjerača ekspozicije.

U televizijskim i video kamerama ekspozicija se mjeri izlaznim video signalom , stoga ovi uređaji nisu opremljeni mjeračem ekspozicije. Razvoj digitalne fotografije i širenje elektronskog tražila takođe su pojednostavili proces fotografisanja i omogućili određivanje tačne ekspozicije bez merača. U većini situacija u kojima se snimak može ponoviti nekoliko puta uz konstantno osvjetljenje, ekspozicija se može odrediti na osnovu pregleda rezultirajućih slika. U ovom slučaju, digitalna kamera, zapravo, sama djeluje kao mjerač fotoekspozicije. Ova metoda je najprihvatljivija kada se snima u studiju, uključujući i bliceve. Dodatno sredstvo za povećanje tačnosti ekspozicije je histogram , koji omogućava kvantitativnu procjenu rezultirajuće slike. Ekspozicija televizijskih i video kamera može se odrediti i pomoću studijskog monitora ili osciloskopa sa operativnim podešavanjem otvora blende i gama korekcijom[9] . Međutim, u reportažnoj fotografiji, kada ponavljanje događaja možda nije moguće, potrebno je precizno mjerenje ekspozicije ne samo za film, već i za elektronske uređaje.

Metode kontrole ekspozicije

U većini uređaja za snimanje slika ekspozicija zavisi od efektivnog otvora blende objektiva i brzine zatvarača. Ove vrijednosti se nazivaju parametri ekspozicije . Kod fotoaparata se brzina zatvarača reguliše zatvaračem, a u filmskoj kameri zatvaračem . U snimanju, brzina zatvarača ovisi o brzini kadrova i kutu otvaranja zatvarača (koeficijent zatvarača), stoga se ekspozicija kontrolira uglavnom pomoću dijafragme , koja mijenja relativni otvor blende objektiva i, konačno, osvjetljenje [10] . Kod televizijskih kamera i video kamera opremljenih vakuumskim odašiljačkim cijevima , ekspozicija se mogla kontrolirati samo dijafragmom, jer je brzina zatvarača uvijek tačno odgovarala trajanju televizijskog polja . Moderne video kamere sa poluvodičkim matricama imaju mogućnost podešavanja vremena očitavanja kadra promjenom brzine zatvarača. Prilikom snimanja fotografija ekspozicija se može podesiti u širim granicama zbog brzine zatvarača, čije se vrijednosti mogu mjeriti u minutama i satima, za razliku od filmske i video kamere, koje dozvoljavaju brzinu zatvarača od duže od 1/50 sekunde pri standardnoj brzini kadrova.

Osim dijafragme, za kontrolu osvjetljenja mogu se koristiti i svjetlosni filteri , postavljeni ispred ili iza sočiva. Neki fotoaparati su posebno opremljeni ugrađenim ND filterima koji se u pravom trenutku uvlače u optički sistem, ponekad između sočiva. Ova metoda je posebno relevantna pri snimanju ili snimanju, nadoknađujući poteškoće pri usporavanju brzine zatvarača. U slučajevima kada se ekspozicija odvija bez upotrebe sočiva (na primjer, sa kontaktnom štampom ), osvjetljenje se može kontrolisati intenzitetom izvora zračenja. U nekim procesima izlaganja, izloženost se kontroliše radnim vremenom izvora zračenja, na primjer, u štampanju fotografija ili u fotolitografiji. U fotokopir aparatima s kontinuiranim kretanjem filma, ekspozicija se postavlja širinom prozora za štampanje, a može se kontrolisati svjetlinom lampe za štampanje i brzinom kretanja filma. U fotokopir aparatima srednjeg otiska ekspozicija se reguliše pomoću svjetlosnog pasoša [11] .

Prilikom fotografisanja sa elektronskim blicovima, ekspozicija se kontroliše otvorom blende objektiva i trajanjem impulsa, jer se njen intenzitet ne može podesiti. Najjednostavniji blicevi, u kojima nema kontrole širine impulsa, daju mogućnost kontrole ekspozicije samo otvorom blende. U nekim modernim vrstama opreme (na primjer, SIMD matrice, kamere svjetlosnog polja i Foveon X3 ), kao iu višeslojnim filmovima, koncept ekspozicije (kao i brzine zatvarača i otvora blende) može se pripisati ne samo fotografskom materijalu. ili uređaja u cjelini, ali i na njegove pojedinačne elemente (slojeve) i kombinacije elemenata.

Kontrola ekspozicije

Kontrola ekspozicije može se vršiti i ručno i automatski. Većina modernih fotoaparata i kamkordera opremljena je automatskim sistemom koji postavlja jedan ili oba parametra ekspozicije na osnovu rezultata mjerenja svjetline pomoću ugrađenog mjerača ekspozicije [12] .

U ovom slučaju automatizacija ne zahtijeva ništa osim unosa početnih parametara snimanja: fotoosjetljivosti ili najvažnijeg parametra ekspozicije. U nekim slučajevima automatska kontrola ekspozicije ne pruža potrebnu tačnost, pa se tada koristi ručno podešavanje pomoću kontrola povezanih s ugrađenim mjeračem ekspozicije [13] .

U slučaju automatskog odabira parametara ekspozicije pri snimanju kontrastnih scena, čije mjerenje na uobičajeni način unosi namjernu grešku za poznatu količinu (na primjer, vrlo taman objekt na vrlo svijetloj pozadini, ili obrnuto), ekspozicija kompenzacija se uvodi u rezultate merenja ekspozicije , čime se automatski dobija ekspozicija koja se razlikuje od standardne za podešenu vrednost. Neki uređaji omogućavaju unos fiksne vrijednosti kompenzacije ekspozicije pomoću posebnog dugmeta, na primjer, za snimanje u pozadinskom osvjetljenju , kada je tipična greška mjerača ekspozicije poznata unaprijed [14] . Moderni jednostavni uređaji za registraciju slike opremljeni su samo automatskom kontrolom ekspozicije, isključujući njeno ručno podešavanje.

Ekspozicija blica

Za mjerenje svjetlosti koju primaju impulsni rasvjetni uređaji ( foto blicevi ) koriste se specijalizovani mjerači ekspozicije - bliceri [15] . U filmskim kamerama dizajniranim da koriste sistemske bliceve, postoje dva nezavisna sistema za merenje ekspozicije za merenje ekspozicije koju daju kontinuirano osvetljenje i blicevi. Зеркальные камеры используют раздельный экспозамер из-за невозможности измерения света вспышки основной TTL -системой при поднятом зеркале. Для измерения интенсивности вспышки используется свет, отражённый от плёнки [16] . Такая технология получила обозначение « TTL OTF » ( англ. Off the film ) [17] . В цифровых зеркальных фотоаппаратах использование такой технологии затруднено из-за низкой отражательной способности матриц, поэтому в подавляющем большинстве современных камер для измерения экспозиции фотовспышки задействована та же TTL-система, что и для обычного света, вычисляющая правильную мощность вспышки по предварительному импульсу малой мощности, излучаемому непосредственно перед подъёмом зеркала.

Управление экспозицией электронных вспышек возможно только за счёт регулировки длительности импульса, поскольку его интенсивность не поддаётся изменению [18] . Такая возможность появилась и получила широкое распространение с появлением тиристорных схем управления импульсными лампами, прерывающих свечение по достижении необходимой экспозиции. Профессиональные студийные фотовспышки позволяют плавно регулировать энергию импульса изменением его длительности. При съёмке с такими вспышками экспозиция измеряется внешним флэшметром, а регулируется изменением мощности вспышек и диафрагмой объектива. При съёмке цифровыми фотоаппаратами экспозиция зачастую подбирается методом пробной съёмки с контролем по изображению на электронном видоискателе и гистограмме .

В случае одновременного использования импульсного и непрерывного освещения экспозиция каждого из них измеряется отдельно, а результирующее значение вычисляется как сумма двух экспозиций.

См. также

Примечания

  1. 1 2 Кудряшов, 1952 , с. 84.
  2. 1 2 3 Общий курс фотографии, 1987 , с. 125.
  3. Экспозиция в цифровой фотосъёмке, 2008 , с. 18.
  4. Антон Швец. Серая карта и её использование (недоступная ссылка) . Записки о фотографии. Дата обращения: 28 сентября 2015. Архивировано 29 сентября 2015 года.
  5. Фотокинотехника, 1981 , с. 18.
  6. Советское фото, 1985 , с. 40.
  7. 1 2 Справочник кинооператора, 1979 , с. 341.
  8. Общий курс фотографии, 1987 , с. 219.
  9. Камеры и камерные каналы, 2011 , с. 69.
  10. Кудряшов, 1952 , с. 87.
  11. Кинофотопроцессы и материалы, 1980 , с. 117.
  12. Общий курс фотографии, 1987 , с. 41.
  13. Фотоаппараты, 1984 , с. 80.
  14. Справочная книга кинолюбителя, 1977 , с. 196.
  15. Хеджкоу, 2004 , с. 29.
  16. TTL-управление (недоступная ссылка) . Системные фотовспышки . Фототест (17 февраля 2011). Дата обращения: 5 февраля 2013. Архивировано 11 февраля 2013 года.
  17. Аббревиатура в фототехнике, 1990 , с. 43.
  18. Фотомагазин, 1995 , с. 17.

Литература

  • Гордийчук О. Ф., Пелль В. Г. Раздел IX. Киносъёмочное освещение // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М. : «Искусство», 1979. — С. 327—353. — 440 с.
  • Н. Кудряшов. Глава V. Экспозиция при киносъёмке // Как самому снять и показать кинофильм. — 1-е изд. — М. : Госкиноиздат, 1952. — С. 84. — 252 с.
  • Крис Уэстон. Экспозиция в цифровой фотосъёмке = Mastering digital exposure and HDR imaging / Т. И. Хлебнова. — М.,: «АРТ-родник», 2008. — С. 18—20. — 192 с. — ISBN 978-5-9794-0235-2 .
  • Фомин А. В. Глава IV. Сенситометрия // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 75—103. — 256 с. — 50 000 экз.
  • Джон Хеджкоу. Фотография. Энциклопедия / М. Ю. Привалова. — М. : «РОСМЭН-ИЗДАТ», 2004. — 264 с. — ISBN 5-8451-0990-6 .
  • А. В. Шеклеин. Система современной вспышки // «Фотомагазин» : журнал. — 1995. — № 6 . — С. 16—22 . — ISSN 1029-609-3 .
  • Михаил Шульман. Автоматизация съёмочных операций // « Советское фото » : журнал. — 1985. — № 10 . — С. 40—46 . — ISSN 0371-4284 .
  • М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с.

Ссылки