Загадка экспонометра

l4.jpg До сегодняшнего дня я был уверен, что с экспонометрией все более-менее просто и очевидно: меряем освещенность объекта и/или поток отраженного света от него, они отличаются в R(eflectance) раз, для некоего значения коэффициента отражения будут получаться одинаковые результаты замера, это самое R и есть константа калибровки экспонометра. Ну и в инструкции к экспонометру пишут эту самую R, называя ее K.

Чтение Тома Хогана укрепляло меня в уверенности что все несложно. При этом, я не задумывался, отчего у экспонометров почти всегда есть выбор между диском и сферой. Ну, из общих соображений понятно, что диск для одного основного источника, сфера - для нескольких и для рассеянного света.

Однако сегодня въедливые читатели указали, что не все так просто. Пришлось разбираться.

Собственно, все написано в английской Википедии, но оно стоит того, чтобы разобрать поподробнее. Обнаружил привычный дурдом, который сильно усугубляется количеством способов измерения света.

Константы калибровки экспонометра

У хорошего развесистого экспонометра три режима замера (отраженный свет и падающий сферой и диском) и три калибровочных константы:

  • Стандартная освещенность для плоского сенсора на освещенность. Стандарт рекомендует 240-400 люкс, у Секоника - 250.
  • Стандартная освещенность для полусферического сенсора. Стандарт рекомендует 320-540 люкс, у Секоника - 340.
  • Стандартная яркость для сенсора отраженного света. Стандарт рекомендует 10.6-13.4 кандел/кв.м (нит), у Секоника и большинства остальных 12.5, у Pentax/Minolta/Kenko - 14 (и они, таким образом, вылезают за стандарт).

Константы освещенности в формулах называются С, яркости - K.

Восприятие этих констант очень простое: если освещенность (яркость) равна константе, то для ISO1 экспонометр должен показать выдержку 1 секунда при диафрагме 1.

Как пишет нам Википедия, константы подбирались экспериментально, на большом количестве сцен (для экспонометров по отраженному свету - для широкоугольных экспонометров, а не для спотметров). По сути, конечно изучался средний коэффициент отражения этих сцен, а константа экспонометра есть его численное выражение в исходных единицах.

Всякие следствия

Во многом, я просто цитирую Википедию, те места, которые более всего удивили.

Во-первых, если замерять один и тот же падающий свет от точечного источника в двух режимах экспонометра (диск и полусфера), то мы получим отличающиеся результаты. Для Секоника это разница в 340/250 или примерно 0.4 стопа.

Во-вторых, замер плоским сенсорм освещенности и замер отраженного света от 18% серой карты даст (практически) одинаковый результат для K=14. Вот откуда растет константа у Pentax-Minolta(Kenko). И эти 18% (16% - для Sekonic/Canon/Nikon) - есть средний коэффициент отражения для плоских поверхностей. Получается, Том Хоган неправ, экспонометр видит именно 18%-й серый.

В-третьих, если мы снимаем сложную сцену, где объекты не плоские, а осветитель большой (небо, например) или осветителей более одного, то даже если мы ее сложим из предметов покрашенных в 18-16% серый, реальная средняя яркость будет ниже т.к. мы видим поверхности не под прямыми углами (и отраженный поток оттуда меньше). Из константы С(полусферическое) и K получаем, что для сложной сцены мы получим согласованный замер по отраженному и падающему если средний коэффициент отражения по сцене - 11.5% (для констант Секоника).

Выводы

  1. Во-первых, жизнь богаче. На удивление, оба способа замера - правильные. Если мы снимаем серую шкалу, освещенную точечным осветителем и замеряем ее диском - мы получим почти правильный ее рендеринг, 16% вместо 18% для K=12.5 и С=250.
  2. Во-вторых, статья Тома Хогана неверна, а я ему верил. Минус в карму.
  3. В-третьих, мы воспринимаем фотоаппаратом именно отраженный свет, следовательно и сцену надо воспринимать именно в терминах отраженных яркостей. Проделав однократную калибровку экспонометра уже полностью понятно, куда именно ляжет результат замера отраженного света, а дальше все рулится экспопоправками.

Вместе с тем, отклонение объявленной чувствительности 450D от "стандартной" (того, что мы ожидали бы получить) оказалось меньше, чем было посчитано ранее: на ISO100 реальная чувствительность порядка ISO90.

Comments

<q>если освещенность (яркость) равна константе, то для ISO1 экспонометр должен показать выдержку 1 секунда при диафрагме 1</q>
Не для ISO 100? И это же, логично, 0EV.

Формула, согласно википедии
N^2/t = ES/C
где N - диафрагменное число, t - выдержка, E - освещенность, S - чувствительность ISO, C - константа экспонометра.

Если E/C==1 и S=1, то формула работает.

Кстати, остается вопрос: что же, все-таки, показывает экспонометр при замере серой карты (18%) точкой? Правду, или ошибку на разницу 12-18?

А что ты называешь правдой?

Если серая карта освещена точечным источником, освещенность ты меряешь плоским сенсором, С=250, K=14 (Pentax/Minolta), то в отраженном и падающем свете замер будет одинаковым.

Вот я не понимаю того места, где надо определить, каким сенсором мы меряем - круглым или плоским.

Там разные константы калибровки для начала. А определить понятно как - точечный источник и плоский объект съемки (серая карта) - плоский сенсор.

Правда обещанной разницы в 0.4 стопа для точечного источника я не сумел воспроизвести даже в темной ванной со светодиодным фонариком. Стены что-то таки отражают и максимум разницы что намерял - 0.2

в чем глубинный смысл? мы же фотаем зеркалкой и нам надо отсечь такую выдержку которая даст не "правильную", а предпочитаемую нами экспозициию (ETTR, например).

зачем для этого нести экспонометр на сцену, мерить сколько падает на диск, на сферу, умножать на коэффициент отражения и т.д. и т.п.?

TTL же для этого есть. если нет TTL-а, то в цифре как правило есть гистограмма и прекрасная методика uniwb. разве по времени не быстрее например скачать фотку на ноутбук и быстро посмотреть там что к чему и что поправить, чем ходить с экспонометром и логарифмической линейкой по сцене?

в конце концов, вместо развесистого экспонометра, можно заюзать простейшую камеру с raw-выводом и ноутбук, и будет точнее/более предсказуемо (раз матрицы проявляют чудеса линейности из прямо из темноты и аж до пересвета), разве нет?

вот посмотрел на хар-ки самого дорого экспонометра который продается на фото.ру (~6 т.р.) , и у него
"Диапазон измерения для прямого света - от 4 до 17EV, отраженного от 9 до 17EV"

Ага, нам именно надо отсечь выдержку, которая... далее по твоей цитате.

Просто про экспонометры образовалась целая мифология, которая совершенно ненужная.

А всего-то надо понимать
а) что он меряет, как соотносится замер по падающему и отраженному. Про это и пост.
б) если мы снимем "по замеру", то куда отрендерится то место, по которому мы меряли (для замера по отраженному для начала). Про это - остальные посты вокруг

Я много лет пользовался Свердловском -4 ,две штуки сносил-неубиваемый .
Интересно практическое значение таких погрешностей? Понятно что при более узком ДД цифры это важнее,для пленки с большей широтой это не очень сказывалось.

и в исследовании совершенно не учтен один фактор-состояние батрей питания на момент измерений.У Свердловска калибровка показаний под питание существовала.

Практическое значение состоит в понимании.

Я вот до достижения понимания был уверен "у секоника написано K=12.5, это имеется в виду такая серая шкала, которая 12.5% а не 18". Ан нет.

Add new comment