Altistumisnumero

Valotusarvo , valotuskanava ( englanniksi  Exposure Value, EV ) on ehdollinen kokonaisluku, joka yksilöi valotuksen valokuvauksen ja kuvaamisen aikana [1] [2] . Sama valotusluku voi vastata erilaisia ​​suljinajan ja aukon yhdistelmiä ( expopari ), mutta samaa valon määrää [* 1] . Valotusluku ei kuitenkaan ole fotometrinen arvo, eikä sitä voida yksiselitteisesti verrata valaistukseen ja kirkkauteen ilman tiettyä valoherkkyysarvoa .. Valotuslukujen logaritmisen asteikon askelta , joka vastaa kaksinkertaista valotuksen muutosta, kutsutaan yleisesti valotusaskeleeksi [3] . Konsepti muodosti perustan valoarvoasteikolla ( englanniksi  LVS-system, Light-Value Scale ; saksaksi  Lichtwerte ) perustuvalle valotuksen ohjauksen mekaaniselle automatisoinnille, joka yleistyi 1950-luvun jälkipuoliskolla [4] .

Fyysinen merkitys

Valotusluvun käsitteen kehitti saksalainen valokuvasuljinsuunnittelija Friedrich Deckel ( saksaksi  Friedrich Deckel ) [5] . Säätönä käytettiin valotuslukuasteikkoa keskisulkimella varustetuissa kameroissa , jotka soveltuvat rakenteellisesti parhaiten tähän valotuksen säätötapaan [6] . Tässä tapauksessa aukon ja suljinajan asteikkojen asteikko suoritetaan tasaisesti ja samalla askeleella, mikä vastaa kunkin parametrin kaksinkertaistamista. Tästä johtuen molempien renkaiden yhteinen pyöriminen samassa kulmassa johtaa valotusparin muutokseen jatkuvalla valotuksella [7] . Ensimmäistä kertaa tällainen laite toteutettiin Dekelin Synchro- Compur -sulkimessa , jonka hän esitteli Photokina -näyttelyssä vuonna 1954 [8] [4] .

Toiseen kahdesta valotusta säätelevästä koaksiaalirenkaasta käytetty asteikko auttaa valitsemaan niiden suhteellisen sijainnin. Tämän asteikon tietyn numeron valinta käyttämällä suljinajan ja aukon renkaiden suhteellista kiertolukitusta vastaa halutun valotuksen valintaa molempien valotusparametrien nykyisistä arvoista riippumatta [9] . Tämä tekniikka on yksinkertaistanut huomattavasti valotuksen hallintaa, mikä säästää aloittelevat amatöörivalokuvaajat tarpeelta tutkia yksityiskohtaisesti "suljinnopeuden" ja "aukon" käsitteitä. Tässä tapauksessa renkaiden keskinäinen kiinnitys mahdollistaa parametrien yhdistelmän muuttamisen molempien asteikkojen yhteisellä pyörityksellä vastavuoroisuuslain noudattamisen mekaanisen automatisoinnin aikana [10] .

Alkuperäinen nimitys , joka otettiin käyttöön yhdeksi ISO-standardeista , muuttui lopulta nykyaikaiseksi englanninkieliseksi lyhenteeksi EV tai eV , joka sai kansainvälisen symbolin statuksen [11] . Valotusluvun asteikko perustuu 2 peruslogaritmiseen suhteeseen :

missä N on aukon arvo ja t on valotusaika sekunteina . Valoherkkyyden oletetaan olevan 100 ISO-yksikköä.
Jos se on erilainen, EV-arvoa muutetaan arvolla, joka on yhtä suuri kuin pysähdysten lukumäärä, jolloin herkkyys eroaa 100:sta.
Siten EV-arvo 0 vastaa valotusta valotusajalla 1 sekunti aukolla f /1.0 [5] [12] valovastaanottimen herkkyydellä 100. Jos tässä tapauksessa muutamme herkkyydeksi esim. ISO 800, niin EV saa positiivisen arvon +3. Samalla valotusarvolla muutkin suljinajan ja aukon yhdistelmät ovat kuitenkin mahdollisia: 2 sekuntia arvolla f / 1,4; 4 sekuntia f/2,0:lla; 8 sekuntia f/2.8:lla ja niin edelleen. Millä tahansa näistä yhdistelmistä valokuvamateriaalin tai fotomatriisin aikaansaama valotus on sama, mutta terävästi kuvatun tilan syvyys ja liikkuvien kohteiden epäterävyyden määrä vaihtelevat [* 2] . Jokainen valotusarvon muutos yhdellä, jota kutsutaan askeleeksi (slangitermi "stop"), vastaa valotuksen kaksinkertaistamista. Näin ollen yhdellä lyhennys vastaa lyhyempää suljinaikaa tai aukon sulkemista yhdellä askeleella [13] .

Valotusluku ei kuitenkaan ole fotometrinen arvo, vaan se kuvaa valotusparametrien tiettyjen arvojen välistä suhdetta, joka ei liity suoraan kirkkauteen ja valaistukseen. Kuten tiedetään, valotuksen fotometrinen käsite ilmaistaan ​​riippuvuudella [14] :

missä H v on valotus, E on valaistus todellisessa kuvatasossa ja t on suljinaika. Valaistus E ei riipu pelkästään objektiivin suhteellisesta aukosta , vaan myös kohteen kirkkaudesta, josta jälkimmäistä ei oteta huomioon valotusarvossa. Sekaannusten välttämiseksi valotusluvun sijasta käytetään useammin valotusparametrien käsitettä , ja kameran valmistajat suosivat termiä Kameran valotusasetukset .  Altistumisnumerojärjestelmästä tuli perusta additiiviselle APEX-asteikolle, joka otettiin käyttöön Yhdysvalloissa ASA PH2.15-1964 -standardin muodossa.

Neuvostoliitossa järjestelmä oli vähän tunnettu eikä altistumisluvun käsite myöskään yleistynyt. Sen sijaan altistumisen laskemiseen käytettiin taulukkomenetelmiä, jotka sisälsivät muita ehdollisia lukuja, joilla ei ole mitään tekemistä yleisesti hyväksytyn altistuksen kanssa [15] . Vain valokuvausvalotusmittareissa ja joissakin kameroissa, joissa oli keskussulkimia, käytettiin kansainvälisiä standardivalotusasteikkoja [13] . Länsimaissa APEX-järjestelmä ei koskaan päässyt hyväksymisvaiheeseen merkintälaitteiden vaakojen muodossa valosähköisten valotusmittareiden massiivisen käyttöönoton vuoksi.

Nykyaikaisessa viitekirjallisuudessa valotusarvon käsitettä käytetään viittaamaan tiettyihin suljinajan ja aukon yhdistelmiin, useimmiten kuvattaessa valomittareiden , automaattisen tarkennuksen ja muiden valaistusolosuhteista riippuvien laitteiden suorituskykyaluetta. Valotusluvut ("pysähdykset") mittaavat myös digitaalisten kuvien tallennuslaitteiden valokuvausleveyttä .

Taulukko 1. Altistuslukuarvot eri altistusparametreille [10]
Suhteellinen reikä
Valotus sekunneissa
_ 		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 yksi 2 3 neljä 5 6
kolmekymmentä −5 −4 −3 −2 −1 0 yksi 2 3 neljä 5 6 7
viisitoista −4 −3 −2 −1 0 yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan
kahdeksan −3 −2 −1 0 yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9
neljä −2 −1 0 yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen
2 −1 0 yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista
yksi 0 yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12
1/2 yksi 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13
1/4 2 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista
1/8 3 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista
1/15 neljä 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16
1/30 5 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17
1/60 6 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista
1/125 7 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19
1/250 kahdeksan 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19 kaksikymmentä
1/500 9 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19 kaksikymmentä 21
1/1000 kymmenen yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19 kaksikymmentä 21 22
1/2000 yksitoista 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19 kaksikymmentä 21 22 23
1/4000 12 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19 kaksikymmentä 21 22 23 24
1/8000 13 neljätoista viisitoista 16 17 kahdeksantoista 19 kaksikymmentä 21 22 23 24 25

Käytännössä käytetään vain valotuslukujen kokonaislukuja, jotka vastaavat valokuvauslaitteissa yleisesti hyväksyttyjen vakiosuljinnopeuksien ja aukkojen yhdistelmiä. Murto-arvot ovat yleistyneet kuvaamaan valotustasojen muutoksia, useimmiten valotuksen kompensaatiota. Kuvaamiseen samanlainen taulukko näyttää paljon yksinkertaisemmalta, koska useimmissa tapauksissa vakiokuvanopeudella ja vakiolla sulkimen avautumiskulmalla käytetään yhtä suljinnopeutta, mutta elokuvassa valotusnumerojärjestelmä ei ole yleistynyt.

Valotustaulukot

Useimmissa tilanteissa on mahdotonta määrittää tarkasti valotusta ilman valosähköistä valotusmittaria, mutta tietyn tyyppistä kuvaajaa vastaavan valotusluvun tunteminen auttaa navigoimaan tarvittavia valotusparametreja laskettaessa [16] . Tietyn luvun vertaamiseksi valaistukseen tarvitaan tietoa valoherkkyydestä. Kun tämän parametrin arvo on yhtä suuri kuin ISO 100, kaikki valotusluvut ovat yhtä suuria kuin vastaava valo [17] .

Taulukko 2. Valotusluvut eri valaistusolosuhteissa ISO 100:lla
Valoolosuhteet EV100 _
Luonnollinen valaistus ulkona
Valaistu hiekka tai lumi kirkkaassa auringossa tai kevyessä sumussa (karvat varjot) [* 3] 16
Keskimääräinen kohtaus kirkkaassa auringossa tai kevyessä sumussa (kovat varjot) viisitoista
Kirkkaalla auringonvalolla, tavallinen harmaa kortti viisitoista
Keskimääräinen tontti, jossa aurinko on sumussa (pehmeät varjot) neljätoista
Keskimääräinen tontti vaalealla pilvipeityksellä (ei varjoja) 13
Keskimääräinen tontti, jossa tiheät pilvet 11–12
Tontti syvässä varjossa kirkkaassa auringossa 12
Kuunvalon valaisema maisema [* 4]
Täysikuu -3 - -2
Kuukausi (neljännes) −4
Crescent −6
Tähtitaivaan valon valaisema maisema −15
Keinotekoinen valaistus kadulla
Neon- ja LED-kyltit 9–10
Yöurheilu 9
Tulipalot ja palavat rakennukset 9
Vilkkaita yökohtauksia kahdeksan
Yönäkymät kadulla ja valaistut ikkunat 7–8
Yö katuliikenne 5
Messut ja huvipuistot 7
Joulukuusi, rakennusten valaistus 4–5
Valaistuja rakennuksia, monumentteja ja suihkulähteitä 3–5
Valaistuja rakennuksia kaukaa 2
Keinotekoinen valaistus sisätiloissa
Näyttelyhallit, galleriat 8–11
Stadionit ja teatterilavat täydessä valossa 8–9
Jäänäytökset valonheittimillä 9
Sirkusareena valonheitolla kahdeksan
Toimistot ja työpajat 7–8
kodin sisätilat 5–7
joulukuusi 4–5
Valon lähteet
Kimaltelevaa lunta kirkkaassa auringossa 21
Kirkas keinotekoinen valonlähde kaksikymmentä
Auringon häikäisy kiiltävissä metalliesineissä 19
Auringon heijastus veden pinnalla kahdeksantoista
Kuun levy [*4]
Saattaa loppuun viisitoista
viallinen neljätoista
Kuukausi (neljännes) 13
Crescent 12
Sateenkaari
Taustalla kirkas taivas viisitoista
Taustalla pilviä ja pilviä neljätoista
Taivaanranta horisontissa
ennen auringonlaskua 12-14
Auringonlaskun aikaan 12
Heti auringonlaskun jälkeen 9–11
Revontulet
Kirkas -4 - -3
Keskiverto -6 - -5
Linnunrata -11 - -9

Yllä oleva taulukko mahdollistaa rajoitetulla tarkkuudella kuvattuja valotilanteita vastaavan valotusarvon määrittämisen yhdelle valoherkkyysarvolle. Toisella herkkyydellä uudelleenlaskennassa käytetään vastavuoroisuuden lakia, josta seuraa, että kun ISO-arvo kaksinkertaistuu, vastaava valotusarvo kasvaa yhdellä. Yllä olevien taulukoiden yhtenä seurauksena voidaan pitää F / 16 peukalosääntöä , jonka avulla voit laskea altistusparametrit yksinkertaisemmalla tavalla.

Valotusnumero valokuvauslaitteissa

Useimmat kamerat eivät tarjoa mahdollisuutta muuntaa valotuslukuja valotusparametreiksi. Kuitenkin lähes kaikki ulkomaiset 1950-luvun lopun laitteet, joissa oli keskusluukku, varustettiin sopivalla asteikolla [10] . Sama tekniikka löytyi Neuvostoliiton kameroista " Iskra ", " Youth ", " Relay " [18] [7] . Ensimmäistä kertaa valoasteikolla varustettu suljin ilmestyi vuonna 1955 etäisyysmittarikameroihin Agfa Super Solinette ja Ansco Super Regent [4] . Samojen vuosien vakiosarjat suljinajat ja aukot tuotiin moderniin muotoon, jolloin jokainen viereinen arvo eroaa tasan 2 kertaa tai 1 valotusaskel. Keskisulkimen muodin loputtua ja polttolinssien leviämisen myötä mittakaavasta alettiin luopua, mutta sitä käytettiin pitkään ammattimaisissa keskikokoisissa valokuvauslaitteissa, jotka on suunniteltu vaihdettavaan optiikkaan linssisulkimen kanssa, kuten Hasselblad ja Rolleiflex SL66.

Valotuslukujen asteikkoa tai "valotusasteikkoa" sovelletaan sitten yhteen koaksiaalirenkaasta, joka säätelee suljinnopeutta tai aukkoa, ja joka on asteittainen samalla yhtenäisellä kulmaasteikolla [19] . Kunkin renkaan kääntäminen samaan kulmaan missä tahansa asteikolla johtaa tässä tapauksessa vastaavien valotusparametrien muutokseen kertoimella kaksi [13] . Muutossuunnat valitaan vastakkain, eli kun renkaita käännetään samaan suuntaan, suljinaika lyhenee ja aukko avautuu ja päinvastoin [20] . Valotuslukujen asteikolla sijaitseva erillinen salpa voi lukita molempien renkaiden keskinäisen pyörimisen tällä asteikolla valitun arvon mukaisesti. Tämän seurauksena asetusasteikkojen kierto tapahtuu synkronisesti siten, että valotus pysyy vakiona koko kuvausparametrien muutosalueen [13] . Tämä lisää tehokkuutta, jolloin voit valita nopeasti oikean yhdistelmän näkymästä riippuen: suljetun aukon suuren syväterävyyden saavuttamiseksi tai nopean suljinnopeuden kuvattaessa nopeaa liikettä [21] .

Valotusasteikkoja ei löydy digitaalisista valokuvauslaitteista. Jotkut valotusmittarit (kuten Pentax -pistemittarit ) antavat lukemat EV-yksiköissä ISO 100:lle. Nykyaikaisemmat digitaaliset mallit voivat näyttää tuloksen valotusarvona tietylle herkkyysarvolle, joka asetetaan ennen mittausta.

Valotuksen korjaus

Useimmiten valotusnumeron käsitettä ja symbolia käytetään valotuksen korjausasteikkojen merkitsemisessä. Tässä tapauksessa termiä altistumisaskel käytetään suhteellisena arvona, joka ilmaisee todellisen ja lasketun altistustason eron. Toisin kuin valotuslukujen absoluuttiset arvot, joiden negatiiviset arvot vastaavat hyvin alhaisia ​​valotasoja, valotuksen korjauksen merkki heijastaa suuntaa, johon valotus muuttuu. Siten absoluuttinen arvo -1 EV vastaa 4 sekunnin suljinaikaa arvolla f / 1,4, kun taas -1 EV valotuksen kompensoinnilla tarkoittaa valotuksen pienenemistä 1 pisteellä laskettuun verrattuna. Samaan aikaan positiiviset valotuksen korjausarvot on merkitty "+"-merkillä, esimerkiksi +2 EV vastaa valotuksen lisäystä 2 pykälällä.

Valotuksen korjausasteikko on vastakohta valotusarvojen absoluuttisen arvon asteikolle, eli +1 EV:n korjauksella valotusarvon tulisi laskea saman verran. Jos esimerkiksi kohde, joka on liian tumma mitattavaksi 15 EV:llä, vaatii +2 EV:n valotuskorjauksen, suljinajan pidentäminen tai aukon avaaminen pienentää luvun 13:een.

Suhde kirkkauteen ja valaistukseen

Tunnetulla valoherkkyydellä valotusarvon ja sellaisten fotometristen suureiden, kuten kirkkauden ja valaistuksen, välillä on suora yhteys. Oikea valotus tietyissä valo-olosuhteissa ja ISO-herkkyys määritetään yhtälöllä [22] :

missä

Käytämme esitysnumerokaavaa logaritmissa tämän yhtälön oikean puolen vasemman puolen sijasta. Sitten EV:n määrä määritetään lausekkeella:

Valmistajat valitsevat kertoimen itse, ja se on useimmiten 12,5 (mukaan lukien Canon , Nikon ja Seconic). Tässä tapauksessa ja ISO 100:lla riippuvuus näyttää tasa-arvolta:

Tämän riippuvuuden avulla voit mitata kohteesta heijastuneen valon kirkkauden valomittarilla.

Taulukko 3 Valotuslukujen ja kirkkauden (ISO 100 ja K -tekijä = 12,5) ja valaistuksen (ISO 100 ja C -tekijä = 250) välinen vastaavuus
EV100 _ Kirkkaus valaistus
cd/ m2 jalka-lambert Sviitti ft/cd
- neljä 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
-yksi 0,063 0,018 1.25 0,116
0 0,125 0,036 2.5 0,232
yksi 0,25 0,073 5 0,465
2 0.5 0,146 kymmenen 0,929
3 yksi 0,292 kaksikymmentä 1.86
neljä 2 0,584 40 3.72
5 neljä 1.17 80 7.43
6 kahdeksan 2.33 160 14.9
7 16 4.67 320 29.7
kahdeksan 32 9.34 640 59.5
9 64 18.7 1280 119
kymmenen 128 37.4 2560 238
yksitoista 256 74.7 5120 476
12 512 149 10 240 951
13 1024 299 20 480 1903
neljätoista 2048 598 40 960 3805
viisitoista 4096 1195 81 920 7611
16 8192 2391 163 840 15 221

Riippuvuuden määritys antaa suhteellisen tarkat tulokset heijastuneelle valolle. Mitattaessa tulevaa valoa (valovoimakkuutta) mittausanturin tyyppi voi aiheuttaa lisäpoikkeamia, jotka jaetaan kahteen päälajikkeeseen: litteään ja puolipallon muotoiseen herkkyyssuuntien jakautumiseen. Kun mitataan litteällä valontunnistimella, kerrointa C \u003d 250 käytetään useimmiten , ja riippuvuus ISO 100:ssa on muotoa:

Käytännössä kuitenkin, kun suurimmalla osalla koehenkilöistä on tilavuus ja valonlähteisiin nähden erilaiset suunnat, tarkempi tulos saadaan puolipallon muotoisella mittauspäällä, jonka C -kerroin on 320 ( Minolta ) tai 340 (Seconic). valaistus lukseina .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ "Valotusarvon" käsite soveltuu vain jatkuvaan valaistukseen, eikä se sovellu salamalaitteiden antaman valotuksen laskemiseen.
  2. ↑ Poikkeuksen muodostavat Schwarzschild -ilmiöstä johtuvat poikkeamat vastavuoroisuuden laista , jotka ilmenevät erittäin pitkillä tai erittäin lyhyillä valotusajoilla
  3. ↑ Arvo koskee päivävalaistusta, joka alkaa kaksi tuntia auringonnousun jälkeen ja päättyy kaksi tuntia ennen auringonlaskua . Sivuvalossa lukua pienennetään yhdellä ja taustavalolla 2 EV:llä
  4. ↑ 1 2 Kun Kuun korkeus horisontin yläpuolella on yli 40°

Lähteet

  1. ↑ Photokinotechnics, 1981 , s. 431.
  2. ↑ Tiede ja elämä, 1966 , s. 150.
  3. ↑ Altistumisluvut ja altistumisen taustalla oleva luonne . Kuvan isännöinti. Käyttöönottopäivä: 17.10.2015.
  4. ↑ 1 2 3 Mike Eckman. Keppler's Vault 25: Light Value  Scale . Valokuvaus (7.12.2018). Haettu: 8.11.2020.
  5. ↑ 1 2 Valotusnumero . valotuksen mittaus . Zenith kamera. Käyttöönottopäivä: 17.10.2015.
  6. ↑ Kamerat, 1984 , s. 78.
  7. ↑ 1 2 Optinen-mekaaninen teollisuus, 1959 , s. kahdeksan.
  8. ↑ M. Ya. Shulman. Laitteiden kehittäminen kameroiden valotusasetuksen automatisointiin . valotuksen mittaus . Zenith kamera. Käyttöönottopäivä: 17.10.2015.
  9. ↑ Valokuvauksen lyhyt kurssi, 1972 , s. 103.
  10. ↑ 1 2 3 Neuvostoliiton valokuva, 1961 , s. 31.
  11. ↑ Neuvostoliiton valokuva, 1990 , s. 46.
  12. ↑ Konstantin Voronov. Valotus. Osa 3. Miten altistuminen mitataan? altistusvaiheet . Arvostelut . Prophotos (22. huhtikuuta 2015). Käyttöönottopäivä: 17.10.2015.
  13. ↑ 1 2 3 4 Kamerat, 1984 , s. 79.
  14. ↑ Yleinen valokuvauskurssi, 1987 , s. 125.
  15. ↑ Lyhyt valokuvaopas, 1952 , s. 204.
  16. ↑ Valotusvalotusarvot eri valaistusolosuhteissa . Valokuvaus . "Prostokuva". Käyttöönottopäivä: 17.10.2015.
  17. ↑ Ken Rockwell. Mitä ovat LV ja EV  (englanniksi) (lokakuu 2013). Käyttöönottopäivä: 17.10.2015.
  18. ↑ Neuvostoliiton valokuva, 1963 , s. 34.
  19. ↑ Kameran valinta, 1962 , s. 40.
  20. ↑ Yleinen valokuvauskurssi, 1987 , s. 130.
  21. ↑ Shulman M.Ya. Laitteiden kehittäminen kameroiden valotusasetuksen automatisointiin . Valotekniikka . S. I. Vavilovin mukaan nimetty valtion optinen instituutti (1958). Haettu: 24.10.2015.
  22. ↑ Kamerat, 1984 , s. 73.
  23. ↑ Ansel Adams, 2005 , s. 43.

Kirjallisuus

Linkit

 valotuksen mittaus
Valotusmittausehdot
Manuaalinen valotuksen hallinta
Automaattinen valotuksen säätö
Salamamittausstandardit