Экспонометрия
Основной задачей экспозиции является установление такой выдержки и диафрагмы, чтобы на фотоматериале проэкспонировался желаемый диапазон яркостей.
Величина экспозиции (EV) - часто употребляемое понятие, используемое для объяснения разницы экспозиций. Разница в экспозиции на 1 ступень (1 EV) соответствует изменению на +/- 1 деление диафрагмы, или, соответственно, уменьшению, либо увеличению выдержки в два раза.
Консультация!
Индикатриса рассеяния. Есть зеркальное отражение, когда отражение света происходит согласно закону отражения, т е луч падает, отражается, при этом угол падения=углу отражения. Поверхность безупречно гладкая (в оптике назыв. Зеркальной).Здесь не происходит рассеяние света. А если взять поверхность не идеально ровную/гладкую (поверхность стола), то если направить луч света на такую поверхность, произойдёт рассеяние света, т е из одного луча получится несколько. В зависимости от характера шороховатости поверхности (матовое стекло- лучей много, не совсем шороховатое- лучей несколько), индикатриса рассеяния покажет…
Т. Е. индикатриса - диаграмма рассеяния света. Она показывает преимущественное направление рассеяния света.
В случае идеального диффузора (матовое стекло молочное, поверхность выпавшего света, кварцевый песок) рассеяние во все стороны по углу 180 гр. одинаковое, т е луч падает один, а рассеянные лучи будут расходиться по кругу. В объёме это полусфера, на плоскости- полукруг. Если диффузор не идеальный (имеется основное напрвление рассеяния) - обводим концы этих лучей - индикатриса имеет преимущественное направление.
Индикатрисы рисуются у источников света, которые используются не в быту!
Методика Гилёва. По ней определяется степень контрастности бумаги. По этой методике есть тест. Там ест фотометрический клин (не 21 поле, как обычно у негативных материалов, а 30 полей), шаг (константа, интервал) клина не 0,15, а 0,1, т е через 3 поля экспозиция меняется в 2 раза. Есть три тест-объекта, глядя на изо-е которых можно определить контрастность бумаги. Есть два фильтра (красный и оранжевый), чтобы определить сенсибилизацию бумаги. Если бумага спектрально не сенсибилизирована, то за обоими этими светофильтрами пятна не получится, т е свет на бумагу не подействует. Если за каким-то из них получится пятно серое, т е бумага по какой-то причине сенсибилизирована и надо пользоваться либо красным светофильтром, либо выяснять, что за бумага. Когда мы получим изображение сенситаметрического клина, мы смотрим –получается: поля совсем черные (не различаем), поля совсем светлые (не видим). Тогда мы считаем сколько полей у нас видно (различаются), т е сколько полей у нас имеют градиент по плотности. Это пересчитанное число делим на три. Получается контрастность бумаги, т е полезный интервал экспозиции (сколько кратность экспозиции укладывается в два раза, еще в два раза и т д).
Т е мы можем сосчитав кол-во полей с градиентом поделить на 3 выяснить какой у нас полезный интервал и по этому интервалу определить контрастность бумаги. Главная задача теста Гилёва – определить контрастность фотобумаги. Это главное для печати. Так или иначе светочувствительность тоже можно определить, но она не очень заметно меняется между фотобумагами (приблизительно одинаковая у всех).
У негативных материалов главное-светочувствительность (мы её устанавливаем сами при экспонировании), здесь для нас важна контрастность.
Типы спектральной сенсибилизации. Галогенид серебра поглощает исключительно в ультра -фиолете и в ближней сине-феолетовой зоне. 400-450 нм- красная граница. Если эмульсия смешанная (бромо-йодо-серебрянная), то мы можем добраться до 500 нм по чувствительности. Дальше не чувствует галогенид серебра (красное в позитиве- чёрное, в негативе- белое).
Фогель выяснил, что некоторые красители способны увеличить спектральный диапазон чувст. галогенида серебра. Т е когда присутствуют такого вида красители, у галогенидов серебра расширяется спектральный диапазон (во всём видимом до 770 нм, можно даже уйти дальше в инфра-красную область). Эти красители должны иметь определён. строение (это цианиновые красители, у них чередуются одинарная и двойная связи). Т е такой краситель поглощает свет и длинноволновые излучения и по этой цепочке двойной и одинарной связи он абсордируется на кристаллики, передаёт эту световую энергию кванта кристаллу галогенида серебра и он получается засвеченным, т е там образуется центр скрытого изображения.
Для чб материалов хотелось бы, чтобы они чувствовали во всём диапазоне видимого спектра (от 380 до 780 нм). Это получено с помощью этих цианиновых красителей. Но есть отдельные случаи (фототехнические и цветные плёнки), когда диапазон белого света (спектральный) нужно разделить на три части. Чтобы воспроизвести цвет, нужно сначала свет разделить на синий, красный и зелёный (чаще всего). Для этого используют разные виды сенсибилизации. Несенсибилизированные, изоортохроматические, панхроматические (это есть в тетрадке! + для цветных негативных и позитивных неудобен провал в ортохроматической, поэтому изоортохромат.).
Галогенид серебра чувств в синей области войди краситель или нет.
Сенсибилизация чб материала называется изопанхроматическая. Ч\б, негативные приблизительно одинаково чувствуют во всём спектральном видимом диапазоне. Т е у них выровняна чувствительность от синей, включая красную область спектра.
Вирирование. Другими словами- тонирование. Это придание изображению какого-либо тона. Т е ч\б изображение можно получить чёрно-коричневое, совсем коричневое, синеватое, зеленоватое, красно-коричневое, безупречно чёрное (в зависимости от вкуса и задачи). Это задачи тонирования. Каким образом это получается: (изображение состоит из металлического серебра) за счёт частичного отбеливания этого металлического серебра или полного отбеливания (если хотим чисто коричневое из-е). В тонирующей ванной (в вираже) мы заменяем отбеленное серебро, допустим на другой какой-то металл. Это могут быть соли железа (различной валентности), может быть йон уранила, можно отбеленное из-е частично прокрасить в красителе (плотность будет добавлена с помощью красителя). Всё это делается на свету, т е мы размачиваем бумагу, помещаем в отбеливатель, смотрим какой степени отбеливание произошло и помещаем в вираж. У нас на глазах из-е начинает темнеть и окрашиваться. Когда мы считаем, что достаточно, из-е вынимаем. Готовое фиксированное из-е, размачиваем отпечаток. Тонировать можно из-е, полученное давно.
Кривые кинетики проявления чб фотобумаг. Фотобумаги устроены так, что за две минуты достигаются все заявленные параметры фотобумаги. Т е её контрастность, максимальная плотность, светочувствительность и всё, что есть. Если проявляем меньше 2 минут, то мы эти характеристики не получаем. Имеется в виду нормально экспонированный слой. Проявлять начинаем дальше. У фотобумаг нет вуали, нужно обязательно, чтобы было что-то белое. % минут, вуали нет, начинает падать контраст, 10 минут. Вуали нет, контраст падает. Максимальная плотность достигнута. Меняется светочувствительность, так как что-то там отодвигается, падает контраст. Ушли на пол часа- вуаль чуть заметна, максимальная плотность есть за счёт того, что появляется вуаль+ контрастность упала ещё, так как перепроявили. Но максимальная плотность есть. Ушли ещё, пришли – хорошо видна вуаль, контрастность упала ещё. Максимальная плотность на месте. Т е мы смотрим на кинетику проявления негативного материала плёнки, у нас там изначально получается вуаль, даже есть рекомендованное время проявляем. Вуаль не высокая и при печати она не мешает. Если увеличиваем время проявления (т е кинетика проявления)- у нас растёт вуаль. На каком-то времени проявления мы видим, что по характеристическим кривым хороший контраст, вуаль нормальная, максимальная плотность достигнута. Дальше, когда начинаем проявлять – начинается падение контрастности, рост вуали. Если выбрать 4-8-10-12-16 минут. Чем дальше, тем не равномернее рост вуали, быстрый (не по линейному закону). За счёт роста вуали падает контрастность из-я резко. + в минимальных плоскостях теряем детали, они сливаются с вуалью и становятся неразличимы. Потеряны детали, которые были в тенях при выс времени.
Параксиальный пучок идёт по главной оптической оси + почки имеют форму конуса, измеряются в телесных углах, т е составляют небольшой угол. Пучок узки и идёт по гл опт оси. Идёт из одной точки, положительный, без недостатков. Положительный во всех отношениях. Не должен давать никаких аберраций.
Гомоцентрический пучок не обязательно идёт по гл опт оси, он может быть наклонным, может идти от гл опт оси, но при этом быть наклонным.
Всё преломляется, не преломляется только луч, который идёт по гл опт оси. Иначе не получим изображение.
Яркость источника, подчиняющаяся закону Ламберта (удар на последний слог). Яркость равна отношению силы света, делённую на площадь отражающей или освещающей поверхности и умнож на косинус угла, под которым наклонена эта поверхность. Закон говорит о том, что есть такие поверхности, яркость которых не зависит от того направления, в котором распространяется свет. Т е от угла альфа не зависит. В этом и есть закон Ламберта- яркость поверхности идеального диффузора одинакова во всех направлениях. Косинус альфа отсутствует. Отражение от такой поверхности будет одинаковое, под каким бы углом мы не смотрели на эту поверхность. Соответственно, если эта поверхность отражает- то же самое. Если светит- тоже. Яркость одинакова во всех направлениях. Такие поверхности – это свежевыпавший снег, раскалённый металл, кварцевый песок, либо специальные рассеиватели. Если поверхность стоит за молочным стеклом, то яркость этой поверхности тоже одинакова во всех направлениях.
Формы световых волн. Две волны- электрическая и магнитная. Они относительно друг друга располагаются перпендикулярно. Распространяются в одном направлении. Волновой вектор общий. Разделить их нельзя. Колебание их синусоидальное (или гармоническое). Они в одной фазе. Световая волна электромагнитная.
Потенциальная яма. Если не будет потенциальной ямы, то заряд будет располагаться по всей подложке. Матрица имеет единую подложку (это не отдельные сенсоры, не отдельные светочувств. элементы, а единая кремневая подложка, на которую нанесены управляющие электроды, они внахлёст (сетка)). За счёт управляющих электродов получаются отдельные сенсоры. Если бы в каждом этом сенсоре, образованном управл электродом, не было бы потенциальной ямы (смотрите, случился фотоэффект, т е образовались электронно-дырочные пары, поскольку дело происходит в полупроводнике. Они образовались и расплылись как хотели. Если есть потенциальная яма, то в зависимости от типа ямы (она может собирать дырки, либо может собирать электроны) если она будет иметь отриц потенциал, она будет собирать дырки. Потенциал- это потенциальная энергия в яме. Если положительный- будет собирать электроны. Нам нужно собрать что-то одно. Заряд нужен. Все электроны, образованные в результате фотоэффекта и в результате того, что на улице жаркая погода (?) они собрались в потенциальной яме. Т е образовался заряд, который пропорционален яркости на объекте в какой-то определённой точке. Без потенциальной ямы образовались бы и дырки, и электроны, они бы опять соединились и никакого заряда бы не было, потому что положительное притягивается к отрицательному и наоборот. Потенциальная яма собирает какой-то из видов носителей заряда (положительный или отрицательный). Большой отрицательный заряд- значит большая яркость в этой точке.
Пиксел матрицы. В переводе с анг – элемент в картинке. Это точка в изображении. Объект состоит из совокупности точек, изображение тоже из них. Чтобы получить эту точку в изображении одного сенсора светочувствительного недостаточно. Нам нужно их 4 штуки, так как мы изображение хотим получить цветное. Один сенсор должен чувствовать синее, красное и два зелёных (за светофильтрами таких цветов? Их ещё называют ячейкой), согласно спектральной чувствительности глаза. Сигнал с этих четырёх сенсоров, которые расположены рядом, они создают в изображении точку- это и есть пиксел. 4 сенсора можно называть ячейкой, а сенсор- это точка. Сенсор - отдельный чувст элемент, который под клеточкой управляющего электрода находится и которого одна потенциальная яма. Над ним один из фильтров Байера.
Формат матрицы. Первоначально формат матриц был такой же как и у плёнки (24х36). Понятно, что матрица была меньше, но соотношение сторон было такое же. Это приводило к тому что экран монитора имеет другое соотношение кадра. Так делали, чтобы не менять оптику, так как первоначально оптика была такая же как и на аналоговых камерах. Но размер то меньше, это неудобно. Получалось громоздкое создание в виде объектива и неудобно смотреть на монитор. Тогда перешли на соотношение 3х4, как на мониторах.
Астигматическое из-е. Из-е отличается тем, что вместо точки в из-и получается всё, что угодно, только не точка. Картинка в тетрадке. Вместо точки – два отрезка, резких. Они находятся в разных плоскостях и они разнонаправленные.
Числа светочувствительности. Если по сенсинаметрическому бланку построили сенситометрическую кривую, определили светочувствительность, получилась, например, 275. Такую светочувствительность установить в камере мы не можем, так как у нас там стоят определённые числа светочувствительности, которые представляют собой ряд геометрической прогрессии со знаменателем 2. Ряд чисел светочувст по стандартам ИСО такой. Т е мы рассчитываем и получаем 275, но стандартизованные числа светочувствст. – это (ИСО) 25, 50, 100, 200, 400. Т е по правилам арифметики мы округляем до ближайшего числа: 275- устанавливаем 200. Это для того, чтобы мы, стандартно переходя от одного числа к другому, мы меняем экспозицию на одну ступень. То же самое происходит, когда мы переходит от одного числа светочувств к другому.
Критерии светочувствительности для фотоматериалов. Критерий нужен для определения светочувствительности. Светочувствительность обратно пропорциональна экспозиции. Нужно выбрать экспозицию, по которой подбирать светочувствительность. Т е чтобы определ числа светочувст и физ-кую светочувствительность, нужно выбрать критериальную экспозицию, которую брать в расчёт. В зависимости от того, в какой области использ этот кинофотоматериал (негативная, позитивная плёнка, обращаемая, цветная) выбирается свой критерий. Если мы снимаем на чб негатив, то критерий (то, что было всветах- окажется в тенях в позитиве. В позитиве глаз различает разницу в опт плотностях хуже, чем в светах)…. В негативе важен начальный участок характеристической кривой, где невысокие плотности. Поэтому у негативных выбирают критерий выше над вуалью (0,1+ вуаль). По этой плотности определяется экспозиция. 0,1- глаз различает минимальную плотность. Если позитивная плёнка, изображение с которой показывают через проектор, там другие задачи у неё. Не нужна высокая светочувст (на неё из-е уже печатается на копировальном аппарате), чувствительность особой роли не играет. Если чб (экранное, проекция)- в критерий закладывается та плотность для плёнки,кот на экранном из-ии даёт плотность лица такую, которая будет хорошей для наблюдателя (так как смотрим на лицо человека). Эта плотность 0,9. Критерий выбирают в соответствии с тем, как плёнка будет использоваться. Позитивная используется так, негативная по-другому, обращаемая тоже по-другому (её критерий не сильно отлич от позитивной плёнки).
Схема обращения- проявление, отбеливание, засветка, проявление, фиксирование.
Классификация фотобумаг. + тетрадь! Главная характеристика фотобумаг - её контрастность. Она и классифицируется по этим параметрам.
· Мягкая
· Полумягкая
· Нормальная
· Контрастная
· Особоконтрастная
Если говорим о мультиконтсрастной (поликонтрастной) фотобумаге, которой мы пользуемся, то там чтобы изменить степень контрастности используют светофильтры.
· Получить просто контрастную бумагу- используется стопроцентный пурпурный светофильтр
· Особоконтрастную- два стопроцент пурп свет
· Полумягкую- один жёлтый стопроцентный
· Совсем мягкую- два желтых светофильтра плотность 100 процентов
По результатам испытаний мы получаем полезный интервал экспозиции и по нему мы определяем степень контрастности.
Особенности кино и фото бумаг - главное в негативных материалах- знать светочувствительность. Испытания в первую очередь направлены на определение светочувств.
Как кратность светофильтра зависит от цветовой температуры- если желтый светофильтр (лампа накаливания (сама жёлтая), излучение которой желтоватое)- его кратность увеличится, так как жёлтого через него пройдёт больше. Желтый поглотит синий (синее небо) - кратность уменьшится. То же самое с другими светофильтрами по такому принципу.
Излучение серого тела- чёрное тело излучает в широком спектральном диапазоне и эти излучения имеют максимальную интенсивность. Серый источник имеет спектр, который тождественен излучению абсолютно чёрного цвета. У лампы накаливания непрерывный спектр, но не в таком широком диапазоне, не такой интенсивный, но спектр всё таки непрерывный. Поэтому лампа накаливания- является серым источником. Т е до чёрного не дотягивает. В прямом смысле серый. Не дотягивает, но тождественен, а тождественен, потому что у него тоже непрерывный спектр излучения.
Цветовая температура не применима для источников, у которых нет непрерывного спектра. Т е спектр молекулярный или он называется ещё полосатый + есть линейчатый- они не подходят? Примеры- полосатый- элюмисцентная лампа.
Связь длины волны с частотой. По формуле+ они обратно пропорциональны! Чем больше частота, тем меньше длина волны.
Условия образования спектров излучения. Если не приложить энергию к телу, оно не будет светиться. Светятся возбуждённые системы, т е те, к которым приложена энергия. Спектр- понятие энергетическое. Это энергетическое распределение по длинам волн света. Условия- должна быть приложена энергия, неважно какая, но должна быть.
Границы применения геометрической оптики. Геометрическая оптика - её законы- аксиомы, т к ни один из них доказать невозможно, но мы знаем, что происходит именно так). Законы были сформулированы ещё до нашей эры в древней Греции и исходили они из того, что свет- это лучи, которые по прямой распространяются из наших глаз (так как греки не знали природу света). Они идут по прямой, отражаются от предметов. Т е они исходили из того, что эти световые лучи- прямолинейны, отражаются, преломляются в воде (это видно глазом- ложка в стакане с водой). То, что лучи распространяются независимо- тоже видно, достаточен самый элементарный опыт провести. Обратный ход лучей-тоже понятно. НО с развитием науки выяснилось, что есть некоторые ограничения и их заметили во времена нашей эры. Явления дифракции и интерференции света были известны уже в конце 16 века. Кольца Ньютона открыли раньше, просто Ньютон их исследовал и описал. Т е если свет распространяется прямолинейно и это частица, то какое размазывание происходит (?). Объяснить эти явления смогли только тогда, когда приняли и доказали волновую природу света. Но волновая природа света вовсе не отрицает корпускулярную, т е ту, по которой свет явл частицой. Но если не заниматься квантовой оптикой, то для нас важен переход, когда мы должны учитывать волновую природу света. Например, объектив строит из-е на матрице, камера работает, сканирует из-е, нужно понимать, когда мы можем получать какие-то отступления, ухудшения качества из-я, которые вызваны именно волновой природой света. Прежде всего это интерференция и дифракция. Дифракция – это огибание светом препятствий. Интерференция- наложение световых волн, находящихся либо в одной фазе, либо в противофазе. Границы: если говорим о волновой природе света, нужно 1.вспомнить о длине волны света. Т е длина волны света измеряется в сотнях нанометров (видимый диапазон). Т е когда расстояние, на которое распространяется свет соизмерим с длиной волны, а свет- сотни нм, мы никуда не денемся- должны это учесть. 2. Препятствие, на которое попадает свет при своём прямолинейном движении. Движется прямолинейно, вдруг появляется препятствие, которое измеримо с длиной волны и волна может перескочить (но так говорить нельзя!). Т Е всё зависит от размеров и расстояний. Чем больше расстояние, на которое распространяется свет, тем учитывать длину волны не имеет смысла.
Общая освещённость – просто сложить.
Следствия закона обратных квадратов- его следствием явл. геометрические искажения. Преломления происходят из-за того, что меняется скорость распространения.
Закон обратных квадратов- силу света, делённую на квадрат расстояний и умнож. на косинус угла падения света = освещённость (эта формула есть в тетрадке!).
Диффузный светофильтр, границы применения- он из эффектных, устраивает всякие туманы. Более того, бывает середина прозрачная, а по переферии муть- не резкое изоб-е. Диффузные из этой оперы, они эффектные. Есть целиком, частично, полуфильтры. Для этих же целей используют решётки-насадки, они тоже хорошо рассеивают свет.
Стандартный ряд индексов диафрагмы - важно, что это геометрическая прогрессия. Со знаменателем 2. При переходе от одного числа к другому, экспозиция меняется в 2 раза на одну ступень. Индекс диафрагмы- 8, 11, …
Характер освещения- направленный и светотеневой. Может быть контрастным и диффузным. Что к какому я не поняла.
Относительное отверстие - светосила- отношение квадрата входного зрачка к квадрату фокусного расстояния. Относительное отверстие- отношение диаметра входного зрачка к фокусному расстоянию. Диафрагма (диафрагменное число\индекс диафрагмы)- 1 делён. на относительное отверстие. + Светосила входит в основную экспонометрическую формулу. Конечным результатом определения по этой осн экспоном формуле будет экспопара. Т е мы получаем – выдержка, диафрагменное число. В формуле светосила и надо объяснить, откуда мы возьмём диафрагменное число, так как в формуле его нет.
Основная экспонометрическая формула- средневзвешенная яркость х светочувствительность х время срабатывания затвора и разделённые на светосилу объектива = Z (константа).
Цветовая температура при естественном освещении - меняется в течении дня относительно погоды + смотреть тетрадь.
Вод поправок при определении экспозиции - в случае высокого контраста сцены нужно ввести поправки. Динамический диапазон матрицы и фотографическая широта плёнки не могут зарегистрировать весь диапазон яркостей объекта. Глаз обладает яркостной адаптацией- он может это увидеть, а плёнка и матрица нет (у матрицы меньше динам диапазон, чем фотоширота у плёнки). Поэтому вводим поправки, чтобы, например, белое на белом не получилось серое на сером, чёрное на чёрном не получилось серое на сером. Если просто очень большой контраст освещения сцены, то нужно выбрать именно то, что важнее, то, что мы в первую очередь хотим получить без искажений. Т е относительно того, что нам определила камера (даже если измер точечно), мы должны выбрать ту часть сцены, которую мы хотим получить без искажений, даже “жертвуя” другой частью кадра.
Насадки к экспонометрам- СМОТРЕТЬ ТЕТРАДЬ. Используются только на автономные экспонометры. Могут быть из молочного стекла для изменения освещённости, могут быть в форме полусферы, могут быть целиндрические (этот цилиндр невысокий- диаметр больше, чем высота). Это для определения экспозиции по освещённости. Есть насадки на автономные экспонометры для изменения угла обзора. Они дублируют то, что делает встроенный экспонометр. Шахта- для ограничения попадания угловых лучей.
Влияние дымки на качество из-я - Из-е станет менее резким. Когда мы её устраним (желтым фильтром) резкость будет лучше. Когда дымка, предметы, которые находятся ближе- получаются более резкими, чем те, которые удалены. Когда дымку убираем, как бы увеличивается прозрачность.
Конвертировка конверсионных светофильтров и грубая конверсия - конверсионные светофильтры бывают двух видов- повышающие и понижающие. Те, кот повышающие, они голубовато-синеватые. Понижающие- желтовато-красноватые. Что касается грубой конверсии- мы можем пользоваться любым светофильтром такого цвета. Нужно повысить цветовую температуру- используем голубоватый (из конпенсиционных, фолиевых). Нужно понизить – жёлтые. Это и есть грубая конверсия. Т е эти светофильтры не конверсионные по своей задаче. Но в случае необходимости можно ими воспользоваться. Маркировка - если повышающий, то он с плюсом (он голубой, обозначается буквой Б), если понижающий – минус или буква Р(ред).
Если про кино, то маркировка в декомайредах, шаг маркировки небольшой, так как нужно точно подобраться к цветовой температуре. Нормированная – 3200 и 5500.
Если о фотографии- такая точность не нужна. Одни повышают до 5500, от 3200-3400. 3400 –корректирующе-повышающие. И в обратную сторону.