Adams Zone Theory , zoneeksponeringssystemet, er en metode til at bestemme den optimale eksponering i fotografering og parametrene for laboratoriebehandling af det resulterende billede, formuleret af fotograferne Ansel Adams og Fred Archer i 1939-1940. Teorien vandt stor popularitet efter 1948, da den blev offentliggjort i bogen "The Negative" [1] . Zonesystemet giver dig mulighed for nøjagtigt at kontrollere visningen af lysstyrken af detaljerne i den scene, der optages, og forudsige deres optiske tæthed i det færdige billede i overensstemmelse med den kreative hensigt. Adams selv anså hans teori for at være en kodificering af sensitometri , beregnet til at forenkle dens praktiske anvendelse.
Zonesystemet er udviklet til sort-hvid- negativfilm , som giver dig mulighed for individuelt at vælge kombinationen af eksponering og fremkaldelsestilstand for hvert billede [2] . Teorien er dog delvist anvendelig på rullefotografiske materialer, forudsat at kontrastjustering opgives . Derudover kan systemet optimeres til andre typer fotografiske materialer , herunder farvereversible og til digital fotografering og biograf . Adams var i stand til med succes at anvende de principper, han udviklede, selv på fotografiske materialer i en enkelt-trins fotoproces , hvis egenskaber adskiller sig væsentligt fra andre billedteknologier. I alle disse tilfælde kræves der dog korrektioner på grund af forskelle i fotografisk breddegrad , som følge heraf kan antallet af zoner og deres placering på skalaerne ændre sig.
Båndteorien er baseret på princippet om, at hele lysstyrkeområdet, der er tilgængeligt for reproduktion i den negativ-positive proces, groft kan opdeles i 10 sektioner, kaldet zoner [3] . Samtidig er bredden af alle zoner og trinstørrelsen mellem dem den samme og svarer til et eksponeringstrin , det vil sige dets ændring med 2 gange. Både den visuelt skelnelige lysstyrke af det objekt, der fotograferes, og den retlinede del af den karakteristiske kurve af det negative fotografiske materiale, som er ansvarlig for den proportionale gengivelse af halvtoner, er opdelt i zoner. Fire zoner betragtes som grundlæggende, let skelnes med det blotte øje: "perfekt sort" zone 0, mellemgrå V, hudtone korrekt zone VI og helt hvid X [4] . Nogle gange, i praksis, er skalaerne for lysstyrke og tæthed opdelt i et mindre antal zoner, oftest i syv, tilgængelige for de mest almindelige fotografiske materialer [5] .
| 0 | Absolut sort tone: meget dybe skygger, fuldstændig mangel på detaljer. |
| jeg | De mørkeste toner, tæt på sort: en dyb skygge - uden detaljer, men med tegn på tekstur. I farvefotografier er farveforvrængning acceptabel. |
| II | Udseendet af de første detaljer i skyggerne: folder, brud, konturlinjer osv. I farvefotografier er farveforvrængninger acceptable. |
| III | Off-sort: Moderat mørke toner. |
| IV | Den gennemsnitlige skyggetæthed i sollys på en klar dag. Garvede mennesker, rigt farvet græs, træer. |
| V | Standard grå tone (18 % reflektivitet). Normal solbrun. |
| VI | Klar himmel, bygninger lavet af hvidt materiale. Nøglezone svarende til den korrekte visning af ansigter og menneskelig hud. |
| VII | Lysegrå, pastelfarver; typografisk tekst på hvidt papir. |
| VIII | Hvid tone med detaljer og tekstur. Sne tekstur. |
| IX | Hvid tone med et minimum af detaljer eller tekstur. Skinnende sne. |
| x | Helt hvid tone uden detaljer, solskin. |
Når du bruger standard fotografiske materialer og observerer fremkaldelsesforhold, der giver normal billedkontrast , gengives motivets toner proportionalt, det vil sige, hvis en af tonerne er gengivet korrekt, vil alle de andre være placeret i forhold til den i den rigtige rækkefølge . Under optagelse, baseret på denne regel, bestemmes nøgleobjektet og eksponeringen, der er nødvendig for at vise det på det rigtige sted på den optiske tæthedsskala for det fremtidige billede. På denne måde opnås effektiv brug af fotografisk breddegrad eller bevidst forskydning af billedets halvtoner i den ønskede retning.
En anden vigtig fordel ved systemet, især effektiv til filmark, er evnen til at justere billedkontrasten, som giver dig mulighed for at komprimere eller strække gråskalaen afhængigt af funktionerne i den scene, der optages. Dette opnås ved at vælge en kombination af eksponerings- og udviklingstilstande, der danner grundlaget for begrebet visualisering [6] . Kort fortalt kan dette koncept beskrives ud fra to grundlæggende principper: eksponeringen bestemmes ud fra den korrekte visning af skygger, og udviklingstilstanden er valgt for at bevare detaljer i højlys [2] .
For at opnå det ønskede resultat skal fotografen eller kameramanden klart forstå typen af det fremtidige billede og dets tone før optagelse. Enhver filmet scene består af områder med forskellig lysstyrke på grund af forskelle i reflektionsevnen af forskellige fotografiske objekter og afskæringsmønsteret fra optagelseslys. Når man analyserer scenen, der optages, er det nødvendigt at bestemme, hvilke mellemtoner der er de vigtigste for at bestemme et referencepunkt til måling af eksponering. Måleresultaterne er til gengæld relateret til den optiske tæthed, der kræves på den endelige positive , som skal vise den målte detalje af plottet. Estimering af fordelingen af lysstyrken af det objekt , der fotograferes, forud for eksponering af det fotografiske materiale, kaldes i zoneteorien prævisualisering .
Eksponeringsparametre kan bestemmes ved hjælp af eksponeringsmåleren på to måder: ved motivets lysstyrke eller belysning . I sidstnævnte tilfælde påvirkes måleresultatet ikke på nogen måde af reflektionsevnen af de objekter, der fotograferes, da lyset, der falder på dem, måles. Belysningsmåling tillader dog ikke nøjagtig kontrol af halvtoner, hvilket giver et gennemsnitligt resultat, og bruges ikke i båndteorien. Ved måling af lysstyrke afhænger eksponeringsmålerens aflæsninger af forholdet mellem absorberet og reflekteret stråling, som skal tages i betragtning.
Alle lysmålere, der fungerer i lysmålertilstand, er kalibreret til at give den korrekte eksponering for objekter med en reflektionsevne på 18 % [7] . Denne reflektivitet svarer til V-zonen på Adams-skalaen, og uanset tonen på det målte objekt vil den under normal udskrivning fremstå som mellemgrå på billedet. Derfor, når eksponeringen bestemmes, er det nødvendigt at tage højde for, hvilken slags tone der måles, og hvilken optisk tæthed den skal opnå. For eksempel er hudtonen på mennesker, der reflekterer cirka 36 % af lyset, 1 trin lysere og kræver en tilsvarende korrektion ved direkte måling af ansigtet [4] . Derfor vises ansigter med korrekt måling i VI-zonen, svarende til deres normale opfattelse på et fotografi og en filmskærm. På et normalt udviklet negativ svarer denne tone til en optisk tæthed på 1,10 over sløret .
* Romertal angiver gråtoner, 0 svarer til slørets niveau:| 0 | jeg | II | III | IV | V | VI | VII | VIII | IX | x |
Adams' teori involverer selektiv måling af lysstyrken af individuelle sektioner af motivet med en spotlysmåler [3] . I tilfælde af en gennemsnitlig måling af den samlede scenelysstyrke i de integrerede eller centervægtede tilstande kan et acceptabelt resultat kun opnås for gennemsnitsscener, hvis integrerede reflektionsevne falder sammen med den standard, som eksponeringsmåleren er kalibreret til. Men med denne metode til at måle scener domineret af lyse eller mørke toner, vil billedet være henholdsvis undereksponeret og overeksponeret med alle toner forskudt til den femte og tilstødende zone. For eksempel, når du skyder skiløbere i et langskud, vil resultaterne af den integrerede måling blive forvrænget af overfloden af hvide sneoverflader, hvilket giver en undereksponering. Som et resultat vil den snedækkede baggrund blive vist på billedet tættere på V-zonen, og tegnernes ansigter, som praktisk talt ikke påvirkede eksponeringsmålerens aflæsninger, vil gå ind i en tæt skygge. Når man bruger zoneteorien, kan den korrekte eksponering i dette tilfælde opnås på flere måder: ved at måle sneens lysstyrke med den passende korrektion for at vise den i IX-zonen; måling af personer korrigeret med 1 trin for deres placering i VI-zonen eller ved hjælp af et gråt kort uden rettelser.
I de to første tilfælde kræves prævisualiseringserfaring, som erhverves i processen med praktisk udvikling af teorien [4] . For eksempel består en sneoverflade ikke kun af hvide toner, men har også skygger og lyse højdepunkter, og når man måler lysstyrke, er det nødvendigt at forstå præcist, hvilken zone der svarer til et eller andet område. Ansigter kan også være i skygge, og at placere dem i VI-zonen vil resultere i overeksponering i højlys, som er svære at fjerne på print. Derudover kan hudtonen hos mennesker af forskellige racer variere, og gennemsnittet af denne parameter fører også til fejl [7] . I en forenklet form foreslår teorien følgende regel: Hvis billedet af nogen detaljer skal være helt sorte, placeres de i nulzonen under målingen, mens zonerne VIII og IX skal svare til absolut hvide [8] . Når man følger antagelsen om, at den menneskelige hudtone svarer til "nøgle" VI-zonen, bør fordelingen af chiaroscuro i ansigtet tages i betragtning ved at måle dets ønskede områder.
Zonesystemet er anvendeligt i digital fotografering efter passende optimering. Adams forudså selv fremkomsten af digitale teknologier og mente, at i dette tilfælde er de principper, der er karakteristiske for farveinverterede fotografiske materialer, det vil sige eksponering "ved højlys" og bearbejdning "ved skygger" [9] gældende . En af de vigtigste forskelle er, at hver zone i billedet ikke svarer til intervallet af optiske tætheder, men til koordinaterne for farverummet [1] . Et korrekt eksponeret gråt kort i 8-bit RGB - rum , som i et klassisk fotografi, vises i zonen V. Grænsen mellem zonerne IV og V er placeret nøjagtigt i midten af skalaen med en grå værdi på 128; 128; 128 [10] . Den anden, vigtigere forskel er, at fotomatricer, i modsætning til traditionelle emulsioner, har en meget kort karakteristik i området med høj lysstyrke uden overeksponering. Overskridelse af normal eksponering med mere end 3 stop resulterer i fuldstændigt tab af detaljer og vises i RGB-rum ved koordinaterne 255; 255; 255 ("gennembrudt" lys). Samtidig er skyggerne på digitale fotografier meget mere informative end i det klassiske negativ, som er afgørende for undereksponering [* 1] . Derfor er lysstyrken i højlys ofte afgørende, når man skal beregne eksponeringen for et digitalkamera.
Fotomatricer er på grund af de fysiske principper for deres design betydeligt ringere med hensyn til rækkevidden af reproducerbar lysstyrke til negative fotografiske materialer og kan sammenlignes med reversible materialer [11] . Med de fleste kameraer overstiger rækkevidden sjældent længden af skalaen på syv zoner, normalt fra II til VIII. Ifølge magasinet Digital Photography Review har Nikon D3 -kameramatrixen således en breddegrad på 8,6 trin ved optagelse i JPEG -standarden og op til 12 i RAW-format [1] . Ulempen kan kompenseres af HDRi-teknologi , som giver mulighed for at optage en still-scene i flere eksponeringer. En af dem er beregnet til at opnå detaljer i højlys, og den anden - i skyggerne [12] . Ved optagelse og behandling kan de histogrammer , der vises af de fleste digitale kameraer og grafikprogrammer, spille en stor rolle . I dette tilfælde er styringen af fordelingen af halvtoner i billedet baseret på den type histogram, der viser arten af dataene i højlys og skygger. Grafens vandrette akse kan let opdeles i zoner under hensyntagen til matrixens fotografiske breddegrad i eksponeringstal og ikke-lineariteten af dens respons.
I praksis realiseres zoneteorien ved manuel måling af forskellige dele af objekterne, der fotograferes i tilstanden halvautomatisk eksponeringskontrol i nærværelse af en punktmetode til måling af den indbyggede TTL-eksponeringsmåler i kameraet. Ved at kende de numeriske værdier af grænserne for zonerne i farverummet, er det muligt at kontrollere tonaliteten af både nøgleobjekter og hele billedet med høj nøjagtighed. Samtidig er det muligt at måle ikke kun mellemtoner eller menneskeansigter, men også detaljer svarende til lys eller skygger. I dette tilfælde foretages en passende korrektion af måleresultaterne under hensyntagen til tegnet og antallet af trin, hvormed den valgte zone adskiller sig fra den centrale femte [13] . I digital fotografering, afvisningen af overeksponering styrker i de fleste tilfælde at måle lysstyrken i højdepunkterne, placere dem i den passende zone af skalaen. Blandt amatørfotografer, som ikke er bekendt med teorien som helhed, er denne teknik blevet kendt som " at flytte histogrammet til højre " [14] . Et korrekt eksponeret digitalt billede kræver minimal efterbehandling, hvilket resulterer i proportional halvtonereproduktion uden posterisering eller skyggestøj.
| eksponeringsmåling | |
|---|---|
| Betingelser for eksponeringsmåling | |
| Manuel eksponeringskontrol |
|
| Automatisk eksponeringskontrol | |
| Flashmålingsstandarder | |