W jaki sposób kamera filmowa wykonuje kompensację ekspozycji?

Mam Nikon D3x, Nikon F6 i Nikon F3 / T.

Rozumiem, że w aparacie cyfrowym „kompensacja ekspozycji” faktycznie zmienia wzmocnienie sygnału, podobne, ale nie identyczne ze zmianą czułości.

Zarówno F6, jak i F3 / T oferują kompensację ekspozycji. Żadna z tych kamer nie wydaje się zmieniać czasu otwarcia migawki ani otwarcia przysłony zgodnie z kompensacją ekspozycji. Jednak powstałe obrazy są odpowiednio naświetlone zgodnie z kompensacją.

Na przykład ustawienie kompensacji ekspozycji F6 na -5 EV nie zmienia słyszalnie czasu otwarcia migawki, a otwarcie przesłony nie zmienia się w widoczny sposób. W rzeczywistości czas trwania ekspozycji wydaje się niezmieniony.

Jak więc kamera filmowa wykonuje kompensację ekspozycji?

Rozumiem, że w aparacie cyfrowym „kompensacja ekspozycji” faktycznie zmienia wzmocnienie sygnału, podobne, ale nie identyczne ze zmianą czułości.

Ogólnie nie używa się tego terminu. Zamiast tego „kompensacja ekspozycji” oznacza: powiedz programowi ekspozycji aparatu w automatycznych trybach ekspozycji, aby wybrał ekspozycję jaśniejszą lub ciemniejszą niż odczyt licznika. (Więcej informacji na temat Co to jest kompensacja ekspozycji? I na Jak lustrzanki ustalają, jaką przysłonę wybrać w trybie P? )

Jednym ze sposobów, w jaki program może na to zareagować, jest zmiana wzmocnienia, zwiększenie efektywnego ISO. (Więcej informacji o tym, jak ISO jest implementowany w aparatach cyfrowych? ) Może również zmienić czas otwarcia migawki lub przysłonę - ale to zależy od trybu.

W kamerze filmowej zmiana wzmocnienia nie jest opcją, dlatego aby zmienić ekspozycję, należy zmienić czas otwarcia migawki lub przysłonę. Jednak możesz nie zauważyć, że się zmieniają, ponieważ aparat faktycznie nie zatrzymuje się, dopóki migawka nie kliknie, i ciężko jest usłyszeć różnicę, powiedzmy, ⁄⁄60 do ¼ sekundy.

Nikon tak naprawdę zawiera „tabelę programów” dla F6 w instrukcji :

… Abyś mógł dokładnie zobaczyć, co robi. Na przykład, jeśli miernik zwróci „EV 5”, uzyskasz przysłonę f / 4 i czas otwarcia migawki równy ¼ ₆₀. I widać, że to naprawdę prosty algorytm. Jak zauważono w tej odpowiedzi , niektóre kamery pozwalają wybierać między różnymi programami. W niektórych kamerach na poziomie podstawowym ustawienie takie jak „tryb sportowy” w rzeczywistości oznacza „wybierz program, który priorytetem są wysokie czasy otwarcia migawki” - nawet jeśli nie ma bezpośredniej, nazwanej kontroli nad programem. Zasadniczo jednak, jeśli naprawdę bardzo zależy Ci na określonym współczynniku ekspozycji, możesz użyć przysłony lub priorytetu migawki.

Nie jest tak, że „kompensacja ekspozycji faktycznie zmienia wzmocnienie sygnału”.

Istnieją tylko 3 sposoby kontrolowania ekspozycji: przysłona, czas otwarcia migawki i ISO. Kompensacja ekspozycji nie jest magiczną dodatkową kontrolą ekspozycji. Informuje tylko aparat, aby zmienił ekspozycję x liczbę zatrzymań, zmieniając przysłonę, czas otwarcia migawki lub (w przypadku aparatu cyfrowego) ISO.

W rzeczywistości „kompensacja ekspozycji” jest moim zdaniem błędna - należy ją nazwać „kompensacją miernika”. Działa (prawie) w taki sam sposób w kamerze filmowej, jak w aparacie cyfrowym. Po skierowaniu aparatu na scenę, a aparat mierzy scenę w, powiedzmy, EV 16, jeśli ustawisz kompensację ekspozycji na +1, to co robisz, każe aparatowi założyć, że scena jest o 1 EV mniejsza (tj. EV 15) i odpowiednio ujawnić. W zależności od trybu ekspozycji (PASM), ekspozycja +1 jest następnie osiągana przez aparat zmieniający przysłonę lub czas otwarcia migawki lub (w przypadku aparatu cyfrowego) ISO, aby wykonać ekspozycję tak, jakby sceną był EV 15.

(Jak zauważył Michael w komentarzach, możliwe jest, że aparat może wyregulować więcej niż jedną kontrolę ekspozycji w celu uzyskania pożądanej kompensacji ekspozycji, np. Może jednocześnie dostosować przysłonę i czas otwarcia migawki.)

Wyobrażam sobie, że powodem, dla którego nie słyszysz ani nie widzisz żadnej różnicy czasu otwarcia migawki lub przysłony w twoim przypadku testowym, jest to, że wszystko i tak dzieje się zbyt szybko. Prawdopodobnie warto wyraźnie stwierdzić, że niezależnie od ustawienia przysłony lub kompensacji ekspozycji przysłona obiektywu pozostaje w pełni otwarta do momentu naciśnięcia spustu migawki.

Jak więc kamera filmowa wykonuje kompensację ekspozycji?

W ten sam sposób, w jaki aparat cyfrowy wykonuje kompensację ekspozycji (EC): odchyla kalibrację miernika w kierunku i wprowadzonej wartości, dzięki czemu uzyskane zmienne ekspozycji wybrane przez aparat powodują mniejszą lub większą ekspozycję, niż byłoby to w innym przypadku.

Powodem, dla którego czasami potrzebujemy EC, jest to, że większość kamer nie potrafi odróżnić czarnego kota w kopalni węgla od białego kota w lawinie. Zwłaszcza w przypadku korzystania z aparatu z monochromatycznym światłomierzem (prawie wszystkie lustrzanki konsumenckie / profesjonalne do około 2010 r.) Kamera spróbuje odsłonić każdą scenę jako średni szary. Dzięki nowszym światłomierzom opartym na kolorach i bibliotecznym algorytmom ekspozycji, niektóre aparaty stają się coraz lepsze w „odgadywaniu” różnicy w trudnym oświetleniu. Ale aparat nadal nie może odczytać zdania fotografa o tym, jaką część sceny chcemy naświetlić jako „średnią jasność”.

Kamery filmowe

W przypadku kamer filmowych czas otwarcia migawki (Tv), wartość przysłony (Av) lub ewentualnie oba z nich, jeśli używasz trybu ekspozycji Program , są zmieniane, aby uzyskać wyższą lub niższą ekspozycję. Możemy nawet wykonać EC za pomocą kamery filmowej, która nie ma przycisku ani pokrętła [+/- EC]. Jeśli fotografujemy z użyciem filmu ISO / ASA 200 w trybie ręcznej ekspozycji i zmieniamy szybkość filmuprzy ustawieniu „ISO / ASA 100” miernik da o jeden stopień niższy odczyt dla tej samej ilości światła, niż gdy jest ustawiony na ISO / ASA 200. Dowolny z trybów automatycznej ekspozycji aparatu prześwietli film o prędkości 200 o jeden zatrzymać, zmieniając Tv lub Av, aby przywrócić obliczoną ekspozycję do środka. Działa dokładnie tak samo, jak przy użyciu [+1 EC]. Ustawienie kontroli prędkości filmu na ISO / ASA 800 przy 200 filmach prędkości będzie miało taki sam efekt jak przy użyciu [-2 EC]. W obu przypadkach nie zapomnij zmienić ustawienia prędkości filmu po zrobieniu zdjęcia!

Zarówno F6, jak i F3 / T oferują kompensację ekspozycji. Żadna z tych kamer nie wydaje się zmieniać czasu otwarcia migawki ani otwarcia przysłony zgodnie z kompensacją ekspozycji. Jednak powstałe obrazy są odpowiednio naświetlone zgodnie z kompensacją.

Na przykład ustawienie kompensacji ekspozycji F6 na -5 EV nie zmienia słyszalnie czasu otwarcia migawki, a otwarcie przesłony nie zmienia się w widoczny sposób. W rzeczywistości czas trwania ekspozycji wydaje się niezmieniony.

Większość dźwięku „migawki”, który słychać w lustrzance, to ruch lustra przed i po ekspozycji. Ruch lustra przed i po ekspozycji trwa tyle samo, niezależnie od zastosowanego czasu migawki. Należy również pamiętać, że wszystkie czasy migawki zajmują tyle samo czasu dla każdej kurtyny migawki, aby przejść przez płaszczyznę filmu. Jedyna różnica polega na długości opóźnienia między ruchem pierwszej zasłony, aby rozpocząć otwieranie, a ruchem drugiej zasłony, aby rozpocząć zamykanie. Przy czasach otwarcia migawki krótszych / szybszych niż szybkość synchronizacji X aparatu druga kurtyna zaczyna się zamykać, zanim pierwsza kurtyna zostanie całkowicie otwarta. Powoduje to szczelinę o różnej szerokości między dwiema zasłonami, gdy druga zasłona „goni” pierwszą zasłonę w płaszczyźnie filmu

• Załóżmy, że podniesienie lustra zajmuje 50 milisekund (1/20 sekundy). Dla uproszczenia załóżmy, że powrót lustra zajmuje kolejne 50 ms. To 100 ms (1/10 sekundy) podróży lustra dla każdego zdjęcia zrobionego aparatem. Twój F6 może być tak szybki, ale F3 / T jest prawdopodobnie nieco wolniejszy.
• Załóżmy, że twój aparat ma szybkość synchronizacji lampy błyskowej 1/60 s (dość często w czasach poziomych migawek podróżujących, które podróżowały przez długi wymiar ramki filmu 36x24 mm). Bądźmy hojni i dajmy flash 5 ms (1/200 s), aby zrobić to, zanim druga kurtyna zacznie się zamykać w 1/60 s (16,7 ms). Oznacza to, że przejście z jednej strony płaszczyzny filmu na drugą zajmuje około 11,7 ms (1/85 s).
• Całkowity czas ruchu migawki dla ekspozycji 1/2000 s (0,5 ms) w naszym aparacie z prędkością synchronizacji lampy błyskowej 1/60 s (16,7 ms) wynosi około 1/85 s (11,7 ms) + 1/2000 (0,5 ms ). Dodaj kolejne 100 ms dla ruchu lustra. Całkowity czas „dźwięku migawki” wynosi 112,2 milisekund.
• Całkowity czas ruchu migawki dla ekspozycji 1/1000 s (1,0 ms) wynosi około 1/85 (11,7 ms) + 1/1000 (1,0 ms). Dodaj kolejne 100 ms dla ruchu lustra. Całkowity czas „dźwięku migawki” wynosi 112,7 milisekund
• Czy możesz szczerze oczekiwać różnicy między 112,2 milisekundami , całkowitym czasem „dźwięku migawki” dla ekspozycji 1/2000 sekund i 112,7 milisekund , całkowitym czasem „dźwięku migawki” dla ekspozycji 1/1000 sekundy? A może nawet między 112,2 ms dla ekspozycji 1/2000 si 116,7 ms , co jest całkowitym czasem „dźwięku migawki” potrzebnym dla Tv wolniejszej o pięć stopni o 1/60 sekundy?

Jeśli patrzysz na otwór przysłony przed naciśnięciem spustu migawki w celu wykonania ekspozycji, jest on trzymany otwarty przy maksymalnym ustawieniu przysłony obiektywu, niezależnie od wybranej wartości przysłony. Pozwala to jak największej ilości światła dostać się do aparatu w celu ustawienia ostrości i pomiaru. Przysłona nie jest zatrzymywana do momentu pełnego naciśnięcia przycisku migawki. Pamiętasz te 50 milisekund potrzebne do podniesienia lustra? To więcej niż wystarczająco dużo czasu, aby aparat mógł zatrzymać przysłonę. Zanim lustro opuści się po ekspozycji, przesłona powraca również do pozycji całkowicie otwartej.

Aparaty cyfrowe

W przypadku aparatów cyfrowych zarówno Tv, Av, ISO, jak i ich kombinacja są zmieniane, aby uzyskać wyższą lub niższą ekspozycję przy zastosowaniu EC. Czasami użycie EC zmienia ustawienie ISO kamery, która kontroluje wzmocnienie czujnika, ale często nie. To, czy użycie EC spowoduje zmianę ISO i / lub Tv i / lub Av, wszystko zależy od wybranego przez użytkownika trybu ekspozycji i ustawień, a także linii programu aparatu dla określonego scenariusza i trybu ekspozycji.

Istnieją tylko trzy rzeczy, które określają ekspozycję: Tv, Av i ISO / czułość. Jest to tak samo prawdziwe w przypadku aparatu cyfrowego, jak i aparatu filmowego.

Możemy zmienić „ekspozycję / jasność” podczas przetwarzania obrazu cyfrowego. Możemy równie łatwo zmienić czas wywoływania filmu w ciemni, aby zwiększyć lub zmniejszyć gęstość negatywu. Żadna modyfikacja po fakcie nie zmienia ilości światła przechwyconego przez film lub czujnik podczas faktycznego zdarzenia naświetlania. Jedyna różnica polega na tym, że w przypadku cyfrowej zmiany „ekspozycji / jasności” w przetwarzaniu końcowym robimy to nieniszcząco - rzeczywiste surowe dane gromadzone przez czujnik pozostają niezmienione. W przypadku filmu, po opracowaniu ukrytego obrazu w celu stworzenia negatywu, nie ma odwrotu i robi się to ponownie z innym czasem rozwoju.

Rozumiem, że w aparacie cyfrowym „kompensacja ekspozycji” faktycznie zmienia wzmocnienie sygnału, podobne, ale nie identyczne ze zmianą czułości.

Wygląda na to, że niektórzy uważają, że wprowadzenie wartości EC powoduje, że nieprzetworzone dane z czujnika są przetwarzane inaczej niż w przypadku wybrania tego samego ISO z inną wartością EC.

W ogóle tak nie jest!

Jedyną rzeczą, która kontroluje stopień wzmocnienia informacji analogowej wychodzącej z czujnika przed przetworzeniem na surowe dane cyfrowe, jest ustawienie ISO. Zdjęcie wykonane przy użyciu [-3 EC], w wyniku którego aparat użyje ISO 400, spowoduje dokładnie takie samo wzmocnienie czujnika, jak zdjęcie zrobione przy użyciu [0 EC] lub [+5 EC], co spowodowało, że aparat używał ISO 400.

W odniesieniu do wzmocnienia czujnika ważne jest ustawienie ISO podczas robienia zdjęcia. Kropka. To, jak wybrany jest konkretny ISO, nie ma znaczenia: niezależnie od tego, czy wybrano go ręcznie wprowadzonym ustawieniem ISO, czy zautomatyzowanym programem wynikającym z zastosowania EC, określona wartość ISO zawsze spowoduje taką samą amplifikację czujnika. ISO 100 ma to samo wzmocnienie sygnału, niezależnie od tego, czy EC jest ustawiony na -5, 0, czy +5 w momencie naświetlania obrazu.