Система APEX - APEX system

APEX означает Аддитивная система фотографической экспозиции, который был предложен в 1960 г. КАК стандарт для монохромный фильм скорость, ASA PH2.5-1960, как средство упрощения контакт вычисление.

Уравнение экспозиции

До конца 1960-х в камерах не было встроенных экспонометры, а у многих фотографов не было внешних экспонометров. Следовательно, часто приходилось рассчитывать экспозицию по условиям освещения. Отношение рекомендованной фотографической экспозиции к средней яркости сцены определяется уравнением экспозиции камеры.

{displaystyle {frac {A ^ {2}} {T}} = {frac {BS_ {x}} {K}},}

куда

${displaystyle A}$ это f-число (обратно относительной отверстие )
${displaystyle T}$ время экспозиции ("Скорость затвора ") в секундах
${displaystyle B}$ это средняя сцена яркость ("яркость ")
${displaystyle S_ {x}}$ арифметика ASA скорость пленки
${displaystyle K}$ отраженный свет постоянная калибровки измерителя

Использование символа ${displaystyle B}$ для яркости отражает практику фотоиндустрии во время ASA PH2.5-1960; Текущий SI практика предпочитает символ ${displaystyle L}$ . Обычно используются немецкие источники ${displaystyle k}$ для относительной апертуры. Многие авторы сейчас используют ${displaystyle N}$ и ${displaystyle t}$ для относительной диафрагмы и времени экспозиции.

Рекомендации по значению калибровочной постоянной ${displaystyle K}$ неприменимый ANSI и ISO стандарты несколько изменились за год; эта тема обсуждается более подробно в разделеКалибровка экспонометра в Люксметр статья.

Значение экспозиции

В попытке упростить выбор среди комбинаций эквивалентных настроек камеры, концепция значения экспозиции (Немецкий: Lichtwert) изначально была разработана и предложена другим производителям немецким производителем жалюзи. Фридрих Деккель [де ] в начале 1950-х гг. Комбинации Скорость затвора и относительная диафрагма, дающая одинаковую экспозицию, как говорят, имеют одинаковую значение экспозиции ${displaystyle E_ {v}}$ , база-2 логарифмический масштаб определяется

{displaystyle E_ {v} = log _ {2} {frac {A ^ {2}} {T}} = log _ {2} {frac {BS_ {x}} {K}} ,.}

Применительно к левой части уравнения экспозиции ${displaystyle E_ {v}}$ обозначены комбинации настроек камеры; применительно к правой стороне, ${displaystyle E_ {v}}$ обозначенные комбинации яркость и скорость пленки. Для заданной светочувствительности пленки рекомендуемое значение экспозиции определялось исключительно яркостью. Как только значение экспозиции было определено, его можно было напрямую установить на камерах с ${displaystyle E_ {v}}$ шкала. Регулировка экспозиции была простой, потому что изменение 1 ${displaystyle E_ {v}}$ соответствует изменению на 1 шаг экспозиции, т. е. уменьшение или удвоение экспозиции.

С 1954 года так называемый Шкала значения экспозиции (EVS), первоначально известная как Шкала значения освещенности (LVS), был принят Rollei, Hasselblad, Voigtländer, Браун, Kodak, Сейкоша, Aires, Konica, Олимп, Ricoh и другие, представляющие линзы со спаренными ставни и диафрагмы, такие, что после установки значения экспозиции регулировка выдержки или диафрагмы производила соответствующую регулировку в другом для поддержания постоянной экспозиции. На некоторых моделях объединение выдержки и диафрагмы было необязательным, поэтому фотографы могли выбирать предпочтительный метод работы в зависимости от ситуации. Использование ${displaystyle E_ {v}}$ масштаб на таких камерах кратко обсуждается Адамс (1981, 39).

Современные камеры больше не отображают значения экспозиции как таковые, но по-прежнему предлагают режимы экспозиции, которые помогают пользователям использовать концепцию встречной регулировки выдержки и диафрагмы в фиксированной точке экспозиции. Это можно найти в таких функциях, как Ручное переключение на некоторых Минолта, Konica Minolta и Sony Alpha или же Гипер Руководство на некоторых зеркальных фотокамерах Pentax (D) с 1991 года, где фотограф может изменить один из параметров, а камера будет регулировать другой соответственно до тех пор, пока Блокировка автоэкспозиции Функция (AEL) активирована. В более широком смысле такие функции, как Программный сдвиг [де ], Па / Пс Творческое управление программой (от Minolta, Konica Minolta и Sony) или Гиперпрограмма (от Pentax) также относятся к этой группе функций.

Аддитивная (логарифмическая) система

Хотя некоторые фотографы (Адамс 1981, 66)^[1] Обычно настройки камеры определялись с использованием уравнения экспозиции, и обычно предполагалось, что это будет слишком сложно для обычного фотографа. Руководство по экспозиции ASA 1942 года, ASA Z38.2.2-1942, содержал циферблатный калькулятор, и в версиях 1949 и 1955 годов использовался аналогичный подход.

Возможно и альтернативное упрощение: ASA PH2.5-1960 предложили распространить понятие величины экспозиции на все параметры экспозиции. Логарифм по основанию 2 для обеих сторон уравнения экспозиции и разделение числителей и знаменателей сводит расчет экспозиции к сложению:

{displaystyle E_ {v} = A_ {v} + T_ {v} = B_ {v} + S_ {v} ,,}

куда

${displaystyle A_ {v}}$ это значение диафрагмы: ${displaystyle A_ {v} =}$ ${displaystyle log _ {2}}$ ${displaystyle A ^ {2}}$
${displaystyle T_ {v}}$ это временная стоимость: ${displaystyle T_ {v} = журнал _ {2}}$ ${displaystyle (1 / T)}$
${displaystyle E_ {v}}$ это значение экспозиции: ${displaystyle E_ {v} = A_ {v} + T_ {v}}$ .
${displaystyle S_ {v}}$ это значение скорости (он же значение чувствительности): ${displaystyle S_ {v} = журнал _ {2}}$ ${displaystyle (NS_ {x})}$
${displaystyle B_ {v}}$ это значение яркости (он же значение яркости): ${displaystyle B_ {v} = журнал _ {2}}$ ${displaystyle (B / NK)}$
${displaystyle N}$ - константа, которая устанавливает связь между арифметической скоростью пленки ASA ${displaystyle S_ {x}}$ и значение скорости ASA ${displaystyle S_ {v}}$ . Значение ${displaystyle N}$ составляет примерно 0,30 (точнее, ${displaystyle 2 ^ {- 7/4}}$ ).^[2]

${displaystyle K}$ постоянная калибровки измерителя отраженного света

Стандарты ASA охватывают счетчики падающего света, а также счетчики отраженного света; уравнение воздействия падающего света:

{displaystyle {frac {A ^ {2}} {T}} = {frac {IS_ {x}} {C}} ,,}

куда

${displaystyle I}$ это сцена освещенность
${displaystyle C}$ постоянная калибровки измерителя падающего света

Использование ${displaystyle I}$ для освещенности отражает практику фотографической отрасли во время принятия стандарта ASA 1961 года для экспонометров, ASA PH2.12-1961; Текущая практика СИ предпочитает символ ${displaystyle E}$ .

ASA PH2.12-1961 включил в концепцию APEX измерение падающего света:

{displaystyle E_ {v} = A_ {v} + T_ {v} = I_ {v} + S_ {v} ,,}

куда

${displaystyle I_ {v}}$ - значение падающего света: ${displaystyle I_ {v} = журнал _ {2}}$ ${displaystyle (I / NC)}$

(Немецкие источники обычно используют ${displaystyle LW}$ (за Lichtwert или же Belichtungswert - но не путать с английским термином световая ценность ) вместо символа значения экспозиции ${displaystyle E_ {v}}$ . Следовательно, величина диафрагмы ${displaystyle A_ {v}}$ упоминается как Blendenleitwert ${displaystyle LWk}$ , а временная стоимость ${displaystyle T_ {v}}$ в качестве Zeitleitwert ${displaystyle LWt}$ . Значение светочувствительности пленки ${displaystyle S_ {v}}$ назван Empfindlichkeitsleitwert, а значение яркости ${displaystyle B_ {v}}$ известен как Objekthelligkeit.)

APEX на практике

APEX сделал расчет экспозиции относительно простым делом; предисловие ASA PH2.5-1960 рекомендовала модифицировать экспонометры, калькуляторы экспозиции и таблицы экспозиции для включения логарифмических значений, необходимых APEX. Во многих случаях это было сделано: руководства по экспозиции ANSI 1973 и 1986 годов, ANSI PH2.7-1973 и ANSI PH2.7-1986, исключены шкалы калькулятора экспозиции в пользу табличных значений APEX. Однако логарифмические отметки диафрагмы и скорости затвора, необходимые для установки вычисленной экспозиции, никогда не использовались в потребительских камерах. Соответственно, никаких ссылок на APEX в ANSI PH3.49-1971 (хотя он был включен в Приложение). Включение экспонометров во многие камеры в конце 1960-х устранило необходимость вычислять экспозицию, поэтому APEX практически не нашел применения.

Со временем форматирование количества APEX значительно изменилось; Хотя ${displaystyle v}$ Первоначально это был нижний индекс, иногда его использовали просто в нижнем регистре, а иногда в верхнем регистре. Рассматривая эти количества как акронимы вместо символов количества, вероятно, имеет смысл, потому что несколько символов количества ( ${displaystyle E}$ , ${displaystyle B}$ , и ${displaystyle I}$ для экспозиции, яркости и освещенности), использованные во время предложения APEX, противоречат текущей предпочтительной практике SI.

Осталось несколько артефактов APEX. Canon, Pentax и Leica камеры используют «Av» и «Tv» для обозначения относительной диафрагмы и выдержки, а также для обозначения приоритет диафрагмы и приоритет выдержки режимы. Некоторые зеркалки Pentax даже имеют TAv. режим экспозиции для автоматической установки Чувствительность ISO в зависимости от желаемых настроек диафрагмы и выдержки, а также «Зв» (для приоритет чувствительности ), чтобы предварительно установить чувствительность ISO и позволить камере выбрать другие параметры. Некоторые метры, например Pentax точечные метры, прямо укажите значение экспозиции для светочувствительности пленки ISO 100. Для заданной светочувствительности пленки значение экспозиции напрямую связано с яркостью, хотя это соотношение зависит от калибровочной константы измерителя отраженного света. ${displaystyle K}$ . Большинство производителей фотооборудования указывают чувствительность замера в EV при чувствительности ISO 100 (заглавная буква «V» почти универсальна).

Приращение экспозиции принято выражать в EV, например, при настройке экспозиции относительно того, что показывает экспонометр (Луч 2000, 316). Например, компенсация экспозиции +1 EV (или +1 шаг) означает увеличение экспозиции за счет увеличения времени экспозиции или меньшего ${displaystyle f}$ Значение компенсации экспозиции противоположно самой шкале EV. увеличивать по выдержке соответствует снижаться в EV, поэтому компенсация экспозиции + 1 EV приводит к меньшему EV; и наоборот, компенсация экспозиции -1 EV приводит к большему EV.

Использование значений APEX в Exif

APEX видел частичное возрождение в Exif стандарт, который требует сохранения данных об экспозиции с использованием значений APEX. Есть некоторые незначительные отличия от оригинального APEX как в терминологии, так и в ценностях. Предполагаемое значение (1 / 3,125) для постоянной масштабирования скорости ${displaystyle N}$ приведено в спецификации Exif 2.2 («Exif 2.2»; JEITA 2002 ) немного отличается от значения APEX ${displaystyle 2 ^ {- 7/4}}$ (0,2973); со значением Exif, арифметическая светочувствительность пленки ISO 100 точно соответствует значению светочувствительности.^[3] ${displaystyle S_ {mathrm {v}}}$ из 5.

Отношения между ${displaystyle B_ {mathrm {v}}}$ и яркость зависит как от постоянной масштабирования скорости ${displaystyle N}$ и калибровочная константа измерителя отраженного света ${displaystyle K}$ :

{displaystyle B_ {mathrm {v}} = log _ {2} {frac {B} {NK}} ,.}

Поскольку Exif 2.2 записывает арифметическую скорость ISO, а не чувствительность пленки, значение ${displaystyle N}$ влияет на записанное значение ${displaystyle B_ {mathrm {v}}}$ но не скорость записанной пленки.

Exif 2.2 не рекомендует диапазон значений для ${displaystyle K}$ , по-видимому, оставляя выбор за производителем оборудования. Данные примера в Приложении C Exif 2.2 дают 1 футламберт для ${displaystyle B_ {mathrm {v}}}$ = 0. Это согласуется со значением APEX для ${displaystyle B}$ , но будет означать ${displaystyle K = 1 / N}$ , или 3,125 с ${displaystyle B}$ в футламбертах. С ${displaystyle B}$ в кд / м², это становится 10,7, что немного меньше значения 12,5, рекомендованного ISO 2720: 1974 и в настоящее время используется многими производителями. Разница, возможно, возникает из-за округления ${displaystyle B}$ в таблице примеров; также возможно, что данные примера просто были скопированы из старого стандарта ASA или ANSI.

Примечания

^ Ансель Адамс описал уравнение экспозиции в несколько ином виде:
Чтобы использовать формулу экспозиции, возьмите число светочувствительности пленки (по шкале ASA) и определите его приблизительный квадратный корень. Этот номер запоминается как ключевой стоп для этого фильма. ... При ключевой остановке правильная скорость затвора является обратной величиной яркости, выраженной в c / ft².
Используя эти значения для ${displaystyle A}$ и ${displaystyle T}$ дает
${displaystyle {frac {A ^ {2}} {T}} = {frac {left ({sqrt {S}} ight) ^ {2}} {1 / L}} = LS ,.}$
Якобы калибровочная постоянная ${displaystyle K}$ отсутствует, но с яркостью в кд / фут², значение равнялось единице (ASA Z38.2.6-1948 указан диапазон 1–1,35; ASA PH2.12-1961 указано 1,06 ± 0,16. Текущая рекомендация в ISO 2720: 1974 будет 0,98–1,24 с яркостью в кд / фут²).
^ Происхождение стоимости ${displaystyle 2 ^ {- 7/4}}$ за ${displaystyle N}$ загадочно, очевидно настолько, что ASA PH2.12-1961 включил объяснение того, что ASA PH2.5-1960 намеревался.
^ Exif 2.2 относится к ${displaystyle S_ {mathrm {v}}}$ как «пленочная чувствительность».

внешняя ссылка

Подробное описание APEX Дугом Керром

[1] Ансель Адамс описал уравнение экспозиции в несколько ином виде:
Чтобы использовать формулу экспозиции, возьмите число светочувствительности пленки (по шкале ASA) и определите его приблизительный квадратный корень. Этот номер запоминается как ключевой стоп для этого фильма. ... При ключевой остановке правильная скорость затвора является обратной величиной яркости, выраженной в c / ft².
Используя эти значения для ${displaystyle A}$ и ${displaystyle T}$ дает
${displaystyle {frac {A ^ {2}} {T}} = {frac {left ({sqrt {S}} ight) ^ {2}} {1 / L}} = LS ,.}$
Якобы калибровочная постоянная ${displaystyle K}$ отсутствует, но с яркостью в кд / фут², значение равнялось единице (ASA Z38.2.6-1948 указан диапазон 1–1,35; ASA PH2.12-1961 указано 1,06 ± 0,16. Текущая рекомендация в ISO 2720: 1974 будет 0,98–1,24 с яркостью в кд / фут²).

[2] Происхождение стоимости ${displaystyle 2 ^ {- 7/4}}$ за ${displaystyle N}$ загадочно, очевидно настолько, что ASA PH2.12-1961 включил объяснение того, что ASA PH2.5-1960 намеревался.

[3] Exif 2.2 относится к ${displaystyle S_ {mathrm {v}}}$ как «пленочная чувствительность».

[1]

[2]

[3]