Eksponeringsnummer

Eksponeringsværdi , eksponeringskanal ( engelsk  Exposure Value, EV ) er et betinget heltal, der unikt karakteriserer eksponeringen under fotografering og filmning [1] [2] . Det samme eksponeringstal kan svare til forskellige kombinationer af lukkerhastighed og blænde ( ekspoelement ), men den samme mængde lys [* 1] . Samtidig er eksponeringstallet ikke en fotometrisk værdi og uden en specifik værdi af lysfølsomhed kan ikke entydigt sammenlignes med belysning og lysstyrke . Trinnet i den logaritmiske skala af eksponeringstal, svarende til en dobbelt ændring i eksponering, kaldes almindeligvis eksponeringstrinnet [3] . Konceptet dannede grundlag for mekanisk automatisering af eksponeringskontrol ved hjælp af lysværdiskalaen ( engelsk  LVS-system, Light-Value Scale ; tysk  Lichtwerte ), som blev udbredt i anden halvdel af 1950'erne [4] .

Fysisk betydning

Begrebet eksponeringsnummer blev udviklet af den tyske fotolukkerdesigner Friedrich Deckel ( tysk:  Friedrich Deckel ) [5] . Som kontrol blev eksponeringstalskalaen brugt i kameraer med en central lukker , som strukturelt er bedst egnet til denne metode til at justere eksponeringen [6] . I dette tilfælde udføres gradueringen af ​​blænde- og lukkerhastighedsskalaerne ensartet og med samme trin, svarende til en fordobling af hver af parametrene. På grund af dette fører den fælles rotation af begge ringe i samme vinkel til en ændring i eksponeringsparret med en konstant eksponering [7] . For første gang blev en sådan anordning implementeret i Dekels Synchro- Compur lukker, som han præsenterede på Photokina -udstillingen i 1954 [8] [4] .

Skalaen på en af ​​de to koaksiale ringe, der regulerer eksponeringen, tjener til at vælge deres relative position. Valget af et specifikt nummer på denne skala ved hjælp af den relative rotationslås af lukkerhastigheden og blænderingene svarer til valget af den ønskede eksponering, uanset de aktuelle værdier for begge eksponeringsparametre [9] . Denne teknologi har i høj grad forenklet eksponeringskontrol, hvilket sparer nybegyndere amatørfotografer fra behovet for at studere i detaljer begreberne "lukkerhastighed" og "blænde". I dette tilfælde tillader den gensidige fiksering af ringene ved fælles rotation af begge skalaer at ændre kombinationen af ​​parametre under mekanisk automatisering af overholdelse af loven om gensidighed [10] .

Den oprindelige betegnelse , der blev vedtaget som en af ​​ISO-standarderne , blev til sidst forvandlet til det moderne engelske akronym EV eller eV , som fik status som et internationalt symbol [11] . Eksponeringstalskalaen er baseret på et logaritmisk basisforhold 2 :

hvor N er blændeværdien og t er eksponeringstiden i sekunder . Lysfølsomheden antages at være lig med 100 ISO-enheder.
Hvis den er anderledes, så ændres EV-værdien med en værdi svarende til antallet af stop, som følsomheden afviger fra 100.
En EV-værdi på 0 svarer således til en eksponering med en lukkerhastighed på 1 sekund ved en blænde på f /1.0 [5] [12] med lysmodtagerens følsomhed lig med 100. Hvis vi i dette tilfælde ændrer følsomheden til for eksempel 800 ISO, så vil EV tage en positiv værdi på +3. Men ved den samme eksponeringsværdi er andre kombinationer af lukkertid og blænde mulige: 2 sekunder ved f / 1,4; 4 sekunder ved f/2,0; 8 sekunder ved f/2,8 og så videre. Med enhver af disse kombinationer vil eksponeringen opnået af det fotografiske materiale eller fotomatrix være den samme, men dybden af ​​det skarpt afbildede rum og mængden af ​​sløring af bevægelige objekter vil variere [* 2] . Hver ændring i eksponeringsværdien med én, kaldet et trin (slangbetegnelse for "stop"), svarer til en fordobling af eksponeringen. En formindskelse med én svarer således til en kortere lukkertid eller lukning af blænden med et trin [13] .

Eksponeringstallet er dog ikke en fotometrisk værdi, men karakteriserer forholdet mellem specifikke værdier af eksponeringsparametre, der ikke er direkte relateret til lysstyrke og belysning. Som det er kendt, udtrykkes det fotometriske begreb om eksponering ved afhængigheden [14] :

hvor H v er eksponeringen, E er belysningen i det reelle billedplan, og t er lukkerhastigheden. Belysningsstyrken E afhænger ikke kun af objektivets relative blænde , men også af motivets lysstyrke, hvoraf sidstnævnte ikke tages i betragtning af eksponeringsværdien. For at undgå forvirring bruges begrebet eksponeringsparametre oftere i stedet for eksponeringstallet , og kameraproducenter foretrækker udtrykket Camera Exposure Settings .  Eksponeringsnummersystemet blev grundlaget for den additive APEX-skala, vedtaget i USA i form af ASA PH2.15-1964 standarden.

I USSR var systemet lidt kendt, og begrebet eksponeringsnummer blev heller ikke udbredt. I stedet blev der anvendt tabelformede metoder til beregning af eksponering, indeholdende andre betingede tal, som ikke har noget at gøre med den almindeligt accepterede eksponering [15] . Kun i fotografiske eksponeringsmålere og i nogle kameraer med centrale lukkere blev der anvendt internationale standardeksponeringsskalaer [13] . I vestlige lande nåede APEX-systemet aldrig godkendelsesstadiet i form af mærkningsudstyrsvægte på grund af den massive introduktion af fotoelektriske eksponeringsmålere.

I moderne referencelitteratur bruges begrebet eksponeringsværdi til at henvise til specifikke kombinationer af lukkerhastighed og blænde, oftest når man beskriver ydeevneområdet for lysmålere , autofokus og andre enheder, der afhænger af lysforholdene. Eksponeringstal ("stops") måler også den fotografiske breddegrad af digitale billedoptagelsesenheder.

Tabel 1. Værdier for eksponeringstal for forskellige eksponeringsparametre [10]
Relativt hul
Eksponering
på få sekunder 		f/1,0 f/1,4 f/2,0 f/2,8 f/4,0 f/5,6 f/8,0 f/11 f/16 f/22 f/32 f/45 f/64
60 −6 −5 −4 −3 −2 −1 0 en 2 3 fire 5 6
tredive −5 −4 −3 −2 −1 0 en 2 3 fire 5 6 7
femten −4 −3 −2 −1 0 en 2 3 fire 5 6 7 otte
otte −3 −2 −1 0 en 2 3 fire 5 6 7 otte 9
fire −2 −1 0 en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti
2 −1 0 en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve
en 0 en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12
1/2 en 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13
1/4 2 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten
1/8 3 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten
1/15 fire 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16
1/30 5 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17
1/60 6 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten
1/125 7 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten 19
1/250 otte 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten 19 tyve
1/500 9 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten 19 tyve 21
1/1000 ti elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten 19 tyve 21 22
1/2000 elleve 12 13 fjorten femten 16 17 atten 19 tyve 21 22 23
1/4000 12 13 fjorten femten 16 17 atten 19 tyve 21 22 23 24
1/8000 13 fjorten femten 16 17 atten 19 tyve 21 22 23 24 25

I praksis bruges der kun heltalsværdier af eksponeringsnumre, svarende til kombinationer af standard lukkerhastigheder og blænder generelt accepteret i fotografisk udstyr. Brøkværdier er blevet almindelige til at beskrive ændringer i eksponeringsniveauer, oftest eksponeringskompensation. Til filmoptagelse ser en lignende tabel meget enklere ud, da der i de fleste tilfælde med en standard billedhastighed og en konstant lukkeråbningsvinkel bruges en enkelt lukkerhastighed , men i biografen er eksponeringsnummersystemet ikke blevet udbredt.

Eksponeringstabeller

I de fleste situationer er det umuligt nøjagtigt at bestemme eksponeringen uden en fotoelektrisk eksponeringsmåler, men at kende eksponeringstallet svarende til en bestemt type plot hjælper med at navigere ved beregning af de nødvendige eksponeringsparametre [16] . For at sammenligne et specifikt tal med belysning kræves kendskab til lysfølsomhed. Med værdien af ​​denne parameter lig med ISO 100 tages alle eksponeringstal lig med det tilsvarende lys [17] .

Tabel 2. Eksponeringstal for forskellige lysforhold ved ISO 100
Lysforhold EV100 _
Naturlig belysning udenfor
Oplyst sand eller sne i skarp sol eller let dis (skarpe skygger) [* 3] 16
Gennemsnitlig scene i skarp sol eller let dis (hårde skygger) femten
Oplyst af den skarpe sol, et standard gråt kort femten
Gennemsnitlig plot med solen i en dis (bløde skygger) fjorten
Gennemsnitlig plot med let skydække (ingen skygger) 13
Gennemsnitlig plot med tætte skyer 11-12
Plot i dyb skygge i skarp sol 12
Landskab oplyst af måneskin [* 4]
Fuldmåne -3 til -2
Måned (kvartal) −4
Halvmåne −6
Landskab oplyst af lyset fra stjernehimlen −15
Kunstig belysning på gaden
Neon og LED skilte 9-10
Natsport 9
Ild og brændende bygninger 9
Levende nattescener otte
Nattescener på gaden og oplyste vinduer 7-8
Nattrafik på gaden 5
Messer og forlystelsesparker 7
Juletræ, belysning af bygninger 4-5
Oplyste bygninger, monumenter og springvand 3-5
Oplyste bygninger på afstand 2
Kunstig belysning i interiøret
Udstillingshaller, gallerier 8-11
Stadioner og teaterscener i fuld lys 8-9
Isshows med projektører 9
Cirkusarena med oversvømmelseslys otte
Kontorer og værksteder 7-8
boliginteriør 5-7
juletræ 4-5
Kilder til lys
Glitrende sne i den skarpe sol 21
Lys kunstig lyskilde tyve
Solskin på skinnende metalgenstande 19
Solskin på overfladen af ​​vandet atten
Månens skive [*4]
Komplet femten
defekt fjorten
Måned (kvartal) 13
Halvmåne 12
Regnbue
På baggrund af en klar himmel femten
På baggrund af skyer og skyer fjorten
Skyline i horisonten
før solnedgang 12-14
På solnedgangen 12
Lige efter solnedgang 9-11
Polarlys
Lyse -4 til -3
Gennemsnit -6 til -5
Mælkevejen -11 til -9

Ovenstående tabel gør det muligt med begrænset nøjagtighed at bestemme eksponeringsværdien svarende til de beskrevne lyssituationer for én værdi af lysfølsomhed. Med en anden følsomhed bruges reciprocitetsloven til genberegning, hvoraf det følger, at når ISO-værdien fordobles, stiger den tilsvarende eksponeringsværdi med én. En af konsekvenserne af ovenstående tabeller kan betragtes som F / 16 tommelfingerreglen , som giver dig mulighed for at beregne eksponeringsparametre på en enklere måde.

Eksponeringsnummer i fotografisk udstyr

De fleste kameraer giver ikke mulighed for at konvertere eksponeringstal til eksponeringsparametre. Men næsten alt udenlandsk udstyr fra slutningen af ​​1950'erne med en central lukker var udstyret med en passende skala [10] . Den samme teknologi blev fundet i de sovjetiske kameraer " Iskra ", " Youth ", " Relay " [18] [7] . For første gang dukkede en lukker med en lysskala op i 1955 på afstandsmålerkameraerne Agfa Super Solinette og Ansco Super Regent [4] . Standardserien af ​​lukkertider og blænder i de samme år blev bragt til en moderne form, når hver naboværdi adskiller sig med nøjagtigt 2 gange eller med 1 eksponeringstrin. Med slutningen af ​​mode for den centrale lukker og spredningen af ​​fokale linser , begyndte skalaen at blive opgivet, men den blev brugt i lang tid i professionelt mellemformat fotografisk udstyr designet til udskiftelig optik med en interlinse lukker, såsom Hasselblad og Rolleiflex SL66.

Skalaen for eksponeringstal eller "eksponeringsskala" påføres derefter en af ​​de koaksiale ringe, der styrer lukkerhastighed eller blænde, gradueret med det samme ensartede vinkeltrin [19] . Drejning af hver af ringene i samme vinkel hvor som helst på skalaen i dette tilfælde fører til en ændring i de tilsvarende eksponeringsparametre med en faktor på to [13] . Ændringsretningerne vælges modsat, det vil sige, når ringene drejes i samme retning, forkortes lukkerhastigheden, og blænden åbnes og omvendt [20] . En separat lås placeret på skalaen af ​​eksponeringstal kan låse den gensidige rotation af begge ringe i overensstemmelse med den valgte værdi på denne skala. Som følge heraf sker rotationen af ​​indstillingsskalaerne synkront på en sådan måde, at eksponeringen forbliver konstant gennem hele området af ændringer i optagelsesparametrene [13] . Dette øger effektiviteten, så du hurtigt kan vælge den rigtige kombination afhængigt af scenen: en lukket blændeåbning for en stor dybdeskarphed eller en hurtig lukkerhastighed, når du optager hurtige bevægelser [21] .

Eksponeringsskalaer findes ikke i digitalt fotografisk udstyr. Nogle eksponeringsmålere (såsom Pentax -spotmetre ) giver aflæsninger i EV-enheder for ISO 100. Mere moderne digitale modeller kan vise resultatet som en eksponeringsværdi for en specifik følsomhedsværdi, der indstilles før måling.

Eksponeringskompensation

Oftest bruges begrebet og symbolet for eksponeringsnummeret ved markering af eksponeringskompensationsskalaer. I dette tilfælde bruges udtrykket eksponeringstrin som en relativ værdi, der udtrykker forskellen mellem faktiske og beregnede eksponeringsniveauer. I modsætning til de absolutte værdier af eksponeringstal, hvis negative værdier svarer til meget lave lysniveauer, afspejler tegnet på eksponeringskompensation den retning, som eksponeringen ændrer sig i. Den absolutte værdi af -1 EV svarer således til en lukkertid på 4 sekunder ved f / 1,4, mens -1 EV med eksponeringskompensation betyder et fald i eksponeringen med 1 stop i forhold til den beregnede. Samtidig er positive eksponeringskompensationsværdier angivet med et "+"-tegn, for eksempel svarer +2 EV til en stigning i eksponeringen med 2 stop.

Eksponeringskompensationsskalaen er det modsatte af eksponeringsværdiernes absolutte skala, det vil sige, med en korrektion på +1 EV, bør eksponeringsværdien falde med det samme beløb. For eksempel, hvis et motiv, der er for mørkt til at måle ved 15 EV, kræver en eksponeringskompensation på +2 EV, vil en forøgelse af lukkerhastigheden eller åbning af blænden i sidste ende bringe tallet ned til 13.

Forholdet til lysstyrke og belysningsstyrke

Med kendt lysfølsomhed er der en direkte sammenhæng mellem eksponeringsværdien og sådanne fotometriske størrelser som lysstyrke og belysning. Den korrekte eksponering for givne lysforhold og ISO-hastighed bestemmes ved hjælp af ligningen [22] :

hvor

Vi bruger ekspositionstalformlen i logaritmen i stedet for venstre side af højre side af denne lighed. Derefter bestemmes antallet af EV ved hjælp af udtrykket:

Koefficienten vælges af producenterne på egen hånd og er oftest lig med 12,5 (inklusive Canon , Nikon og Seconic). I dette tilfælde, og ved ISO 100, ser afhængigheden ud som en lighed:

Ved at bruge denne afhængighed, ved hjælp af en lysmåler, kan du måle lysstyrken af ​​det lys, der reflekteres fra motivet.

Tabel 3 Overensstemmelse mellem eksponeringstal og lysstyrke (for ISO 100 og K faktor = 12,5) og belysning (for ISO 100 og C faktor = 250)
EV100 _ Lysstyrke belysning
cd/ m2 fod-lambert Suite ft/cd
-fire 0,008 0,0023 0,156 0,015
-3 0,016 0,0046 0,313 0,029
-2 0,031 0,0091 0,625 0,058
-en 0,063 0,018 1,25 0,116
0 0,125 0,036 2.5 0,232
en 0,25 0,073 5 0,465
2 0,5 0,146 ti 0,929
3 en 0,292 tyve 1,86
fire 2 0,584 40 3,72
5 fire 1.17 80 7,43
6 otte 2,33 160 14.9
7 16 4,67 320 29,7
otte 32 9,34 640 59,5
9 64 18.7 1280 119
ti 128 37,4 2560 238
elleve 256 74,7 5120 476
12 512 149 10 240 951
13 1024 299 20 480 1903
fjorten 2048 598 40 960 3805
femten 4096 1195 81 920 7611
16 8192 2391 163 840 15 221

Afhængighedsbestemmelse giver relativt nøjagtige resultater for reflekteret lys. Ved måling af indfaldende lys (belysningsstyrke) kan der indføres yderligere uoverensstemmelser af typen af ​​målesensor, som er opdelt i to hovedvarianter: flad og halvkugleformet med forskellig fordeling af følsomhedsretninger. Ved måling med en flad lysdetektor bruges koefficienten C \u003d 250 oftest , og afhængigheden ved ISO 100 har formen:

Men i praksis, når de fleste af forsøgspersonerne har volumen og forskellige orienteringer i forhold til lyskilder, kan et mere nøjagtigt resultat opnås med et halvkugleformet målehoved, hvor C -faktoren er 320 ( Minolta ) eller 340 (Seconic) for belysningsstyrke i lux .

Se også

Noter

  1. ↑ Begrebet "eksponeringsværdi" gælder kun for kontinuerlig belysning og er ikke egnet til at beregne eksponeringen givet af flashenheder
  2. ↑ Undtagelsen er afvigelser fra loven om gensidighed på grund af Schwarzschild -effekten , manifesteret ved meget lange eller ultrakorte lukkertider
  3. ↑ Værdien er gyldig for dagtimerne forbelysning, startende to timer efter solopgang og slutter to timer før solnedgang . For sidelys reduceres tallet med én, og for baggrundslys med 2 EV
  4. ↑ 1 2 Når Månens højde over horisonten er mere end 40°

Kilder

  1. ↑ Photokinotechnics, 1981 , s. 431.
  2. ↑ Science and Life, 1966 , s. 150.
  3. ↑ Eksponeringstal og eksponeringens underliggende karakter . Billedhosting. Dato for adgang: 17. oktober 2015.
  4. ↑ 1 2 3 Mike Eckman. Keppler's Vault 25: Light Value  Scale . Fotografering (7. december 2018). Hentet: 8. november 2020.
  5. ↑ 1 2 Eksponeringsnummer . eksponeringsmåling . Zenith kamera. Dato for adgang: 17. oktober 2015.
  6. ↑ Kameraer, 1984 , s. 78.
  7. ↑ 1 2 Optisk-mekanisk industri, 1959 , s. otte.
  8. ↑ M. Ya. Shulman. Udvikling af enheder til automatisering af eksponeringsindstilling i kameraer . eksponeringsmåling . Zenith kamera. Dato for adgang: 17. oktober 2015.
  9. ↑ Et kort kursus i fotografi, 1972 , s. 103.
  10. ↑ 1 2 3 Sovjetisk foto, 1961 , s. 31.
  11. ↑ Sovjetisk foto, 1990 , s. 46.
  12. ↑ Konstantin Voronov. Eksponering. Del 3. Hvordan måles eksponering? eksponeringstrin . Anmeldelser . Profotos (22. april 2015). Dato for adgang: 17. oktober 2015.
  13. ↑ 1 2 3 4 Kameraer, 1984 , s. 79.
  14. ↑ Generelt fotografikursus, 1987 , s. 125.
  15. ↑ Kort fotografisk vejledning, 1952 , s. 204.
  16. ↑ Eksponerings-EV-tal for forskellige lysforhold . Fotografering . "Prostofoto". Dato for adgang: 17. oktober 2015.
  17. ↑ Ken Rockwell. Hvad er LV og EV  (engelsk) (oktober 2013). Dato for adgang: 17. oktober 2015.
  18. ↑ Sovjetisk foto, 1963 , s. 34.
  19. ↑ Valg af kamera, 1962 , s. 40.
  20. ↑ Generelt fotografikursus, 1987 , s. 130.
  21. ↑ Shulman M.Ya. Udvikling af enheder til automatisering af eksponeringsindstilling i kameraer . Fototeknik . Statens Optiske Institut opkaldt efter S. I. Vavilov (1958). Hentet: 24. oktober 2015.
  22. ↑ Kameraer, 1984 , s. 73.
  23. ↑ Ansel Adams, 2005 , s. 43.

Litteratur

Links

 eksponeringsmåling
Betingelser for eksponeringsmåling
Manuel eksponeringskontrol
Automatisk eksponeringskontrol
Flashmålingsstandarder