W jaki sposób głębokość siatki określa kąt wiązki?

Właśnie dostałem 28-calowy softbox Westcott Apollo. Nie sprzedają za to skrzynki na jajka / kratki, więc chciałbym stworzyć własną, podobną do tej .

Rozumiem, że im głębsza siatka, tym węższy kąt rozproszenia światła, co oznacza mniejszy oświetlony obszar, a tym samym większą kontrolę nad oświetleniem. Chciałbym wiedzieć, w jaki sposób określasz stosunek głębokości / kąta, oprócz prób i błędów.

Poza tym nie miałbym nic przeciwko poradom na temat najbardziej użytecznych kątów wiązki siatki.

Rozważmy przekrój 2D ABCD prosto przez komórkę siatki, równolegle do (i zawierającej) oś oświetlenia. AD = BC to głębokość komórki, a AB = CD to długość otworu (poziomo, pionowo, a nawet pod kątem).

Na tym schemacie światło może dochodzić z lewej strony w dowolnym kierunku (utworzonym przez softbox lub w inny sposób). Podświetlany podmiot jest reprezentowany abstrakcyjnie jako linia JL. Pokazane są trzy z możliwych promieni świetlnych przechodzących całkowicie przez komórkę: BL, AJ i HK (promień w pozycji „ogólnej”). Oczywiście wszystkie promienie wychodzące z komórki (bez żadnego pośredniego odbicia) muszą wylądować między J i L na obiekcie. (Jest to oczywiste, jeśli zaczniesz od obiektu i prześledzisz ścieżkę światła z powrotem przez komórkę: tylko zaczynając od J i L będziesz w stanie znaleźć jakąś linię, która wraca przez komórkę do źródła światła.) Kąt pod oświetloną częścią obiektu znajduje się kąt JGL - lewa końcówka żółtego trójkąta - który jest identyczny z kątem CGD. Możesz go obliczyć trygonometrycznie, jeśli chcesz:połowa tego kąta jest równa (CD / 2) / (AD / 2) = CD / AD. Ale może być wystarczające, aby zauważyć, że ekstremalne promienie BL i AC przecinają się w środku prostokąta przekroju poprzecznego w G. To daje skuteczny sposób wizualizacji kąta wiązki, a także pokazuje, że jest dwa razy większa kąty, które można zmierzyć w poprzek komórki w CBD lub CAD. Krótko mówiąc, kąt wiązki jest (co najwyżej) tym, co można by zaobserwować, gdyby małe źródło światła umieszczone dokładnie w środku (3D) każdej komórki siatki i było (w przybliżeniu) dwa razy większe niż kąt, który można oszacować, przechodząc z dowolnego pojedynczego wskaż z tyłu komórki przez przeciwny otwór komórki. Uzasadnia to twoje zrozumienie - gdy komórka się pogłębia, kąt w G musi się zmniejszyć - a także ją ilościowo.

Takie rozumowanie wystarcza do odzyskania całego kąta 3D, biorąc pod uwagę różne możliwe orientacje przekrojów wzdłuż osi komórki (oś oświetlenia).

To nie jest cała historia. Jakość światła zależy nieznacznie od jakości i zasięgu źródła. Co najważniejsze, nie będzie jednolity: nawet gdy źródło jest jednolite i rozproszone, emitowane światło pada zasadniczo w kierunku krawędzi (w przybliżeniu liniowo). Nie powinno to być zauważalne (z wyjątkiem samych krawędzi całkowitego oświetlenia), ponieważ rzeczywiste światło jest kompozytem wiązek ze wszystkich komórek siatki, a nie tylko z jednego z nich. Źródło też nie zawsze będzie jednolite. Brak jednorodności spowoduje zaostrzenie kątów wiązki, szczególnie wśród komórek siatki najbardziej oddalonych (poza osią) od światła.

Zakładając kwadratowe pojemniki siatki, wymiary każdego pojemnika siatki to WxWxD, gdzie D jest głębokością siatki, a W jest kwadratową długością krawędzi. Następnie za pomocą trygonometrii wiemy, że:

tan(A) = W / D

gdzie A jest kątem wiązki (od linii środkowej - osi - na jedną stronę). Ale biorąc pod uwagę promienie przechodzące przez kwadratowe rogi, należy rozważyć jeszcze dwa kąty:

tan(A') = W / D' = W / sqrt(D^2 + W^2)

tan(A") = W' / D = sqrt(2) * W / D

Można zauważyć, że A" > Ai A > A', a więc A" > A'. A"jest największym kątem i należy go traktować jako kąt wiązki.

AKTUALIZACJA: Aby wyjaśnić, zgodnie z konwencją, kąt, który obliczam powyżej, jest mierzony od osi wiązki do jej krawędzi. Ponieważ wiązka jest symetryczna, rozproszenie odbywa się w obu kierunkach i należy uwzględnić podwójną tę wartość przy obliczaniu oświetlonego obszaru.

Aby uzupełnić odpowiedź Whuber, kąt otwarcia wynosi α = tan⁻¹ (2 × średnica / długość). Moja najczęściej używana siatka składa się ze słomek o średnicy 5 mm i długości 3 cm = 30 mm, co daje kąt otwarcia około 20 ° lub belkę, która z każdym metrem poszerza się o około 33 cm (imho to łatwiejszy sposób na wyobrażenie sobie kąta otwarcia). Później oblicza się: 1 m × 2 × średnica / długość.

Nawiasem mówiąc, ciekawy fakt na temat siatek: Kształt, który rzuca na ścianę, jest określony przez kształt pojedynczych elementów. Jeśli weźmiesz siatkę kwadratów, otrzymasz (mniej więcej) kwadratowy wzór. W przypadku okrągłej słomy powstaje koło.

Jakiś czas temu napisałem samouczek na temat budowania siatki DIY z kalkulatorem online dla szerokości wiązki, być może to też pomaga :) (To jednak jest dla małych błysków.)