Numer przewodni - Guide number

Scena zostanie odpowiednio oświetlona dla każdej kombinacji przysłony i odległości pokazanej na pokrętle obliczania ekspozycji tej lampy błyskowej, z których każda ma tę samą liczbę przewodnią . Liczba przewodnia tutaj (ustawienie pełnej mocy, ISO 100 i pokrycie pod normalnym kątem) wynosi 37 dla obliczeń wykonanych w metrach (żółta strzałka) i 120 dla stóp (pomarańczowa). Na przykład w skali stóp f /4 × 30 stóp = 120, podobnie jak f /8 × 15 stóp i f /16 × 7,5 stopy. W metrach f/ 1,4 × 26 m = 37, podobnie jak f /22 × 1,7 mi każda kombinacja pomiędzy.

Przy ustawianiu ekspozycji błysku , miarą jest liczba przewodnia ( GN ) urządzeń błyskowych ( żarówek i urządzeń elektronicznych znanych jako „stroboskopy studyjne”, „lampy na aparat”, „elektroniczne lampy błyskowe”, „lampy błyskowe” i „lampy błyskowe”) fotografowie mogą użyć do obliczenia wymaganej wartości przysłony dla dowolnej odległości między lampą a obiektem lub wymaganej odległości dla dowolnej wartości przysłony. Aby rozwiązać jedną z tych dwóch zmiennych, wystarczy podzielić liczbę przewodnią urządzenia przez drugą.

Chociaż na liczby przewodnie mają wpływ różne zmienne, ich wartości są przedstawiane jako iloczyn tylko dwóch czynników w następujący sposób:

Liczba przewodnia = liczba f × odległość

Ta prosta odwrotna zależność jest prawdziwa, ponieważ jasność błysku maleje wraz z kwadratem odległości, ale ilość światła wpuszczanego przez aperturę maleje wraz z kwadratem liczby f. W związku z tym, jak pokazano po prawej, liczbę przewodnią można rozłożyć na małą liczbę f razy dużą odległość tak samo łatwo, jak dużą liczbę f razy małą odległość .

Liczby przewodnie nie są bezwzględną miarą mocy błysku (właściwości zwanej energią świetlną ), ponieważ mają na nie wpływ inne zmienne, w szczególności ustawienie ISO aparatu ( szybkość filmu ) i kąt pokrycia błysku. Jednak w przypadku dowolnego ustawienia ISO i kąta pokrycia, z natury mocniejsza lampa błyskowa z liczbą przewodnią, która jest na przykład dwukrotnie większa, pozwoli na odpowiednią ekspozycję obiektów z dwukrotnie większej odległości dla dowolnego przysłony lub odwrotnie. , pozwoli na prawidłowe naświetlenie scen w danej odległości przy dwukrotnie większej liczbie f.

System numer przewodnik, który producenci przyjmowane po spójne skuteczności masowo produkowane żarówki błyskowe stał się dostępny pod koniec 1930 roku, stała się niemal zbędna ze względu na wszechobecność urządzeń elektronicznych Photoflash prezentujących zmiennej mocy błysku i automatycznej kontroli ekspozycji, jak również aparatów cyfrowych , które sprawiają, że dostosowanie ekspozycji i ponowna próba jest banalnie proste, szybkie i niedrogie. Mimo to liczby przewodnie w połączeniu z lampami błyskowymi ustawionymi na ręczny tryb ekspozycji pozostają cenne w różnych okolicznościach, na przykład gdy wymagane są niezwykłe lub wymagające rezultaty oraz podczas fotografowania nieprzeciętnej scenerii.

Różne modele lamp błyskowych dostępne na rynku mają bardzo zróżnicowane maksymalne liczby przewodnie. Ponieważ liczby przewodnie są tak dobrze znane fotografom, są one niemal powszechnie stosowane przez producentów wbudowanych lamp błyskowych do reklamowania względnych możliwości ich produktów. Jednak taka praktyka wymaga ogólnobranżowej standaryzacji zarówno ustawienia ISO, jak i kąta oświetlenia leżących u podstaw ocen; zostało to tylko częściowo zrealizowane. W większości producenci podają liczby przewodnie w odniesieniu do czułości ISO 100. Jednak producenci czasami oceniają liczby przewodnie przy ISO 200, co sprawia, że ​​są one o 41% większe. Ponadto kąty oświetlenia leżące u podstaw ocen producentów znacznie się różnią, co może szczególnie utrudniać porównywanie modeli.

Zrozumienie liczb przewodnich

Jednostki miary

Liczby przewodnie to złożona jednostka miary składająca się z dwóch czynników: współczynnika apertury i odległości . Liczby przewodnie mogą być wyrażone w jednej z następujących jednostek miary: liczba f⋅metry lub liczba f⋅stopy .

Na całym świecie, gdzie obserwuje się system metryczny ( SI ), liczby przewodnie są wyrażane jako niemianowane wartości liczbowe, takie jak 34 , mimo że technicznie są one złożoną jednostką miary, która jest iloczynem dwuczynnikowym : liczba f⋅ metry . W związku z tym liczby przewodnie można zredukować do odległości w metrach lub do przysłon w zależności od tego, jak używa się liczby przewodniej w obliczeniach.

Jednak w Stanach Zjednoczonych fotografowie zazwyczaj mierzą odległości w stopach i wymagają odpowiednio przeskalowanych liczb przewodnich. Aby obsłużyć rynek amerykański, producenci lamp błyskowych zazwyczaj podają liczby przewodnie oparte na stopach i dodają nomenklaturę, taką jak stopy , ft , lub symbol stopy (  ′ ) w celu jednoznacznego oznaczenia tego faktu, np. liczba przewodnia: 92′ . Inną powszechną praktyką, gdy lampy błyskowe są sprzedawane w USA, jest podawanie dwóch liczb przewodnich — które mogą być wyrażone w różnych formatach — dzięki czemu odległości i liczby f mogą być obliczane przy użyciu stóp lub metrów, np. liczba przewodnia: 30 m  /  98 stóp

Chociaż konwencje nomenklatury, takie jak te, mogą sprawić, że liczby przewodnie błędnie wydają się być jednostkami miary opartymi na długości , służą one jako notacje eliminujące niejasność co do tego, który system miar oparty na długości stanowi podstawę liczb przewodnich. Podobnie jak w przypadku liczb przewodnich opartych na jednostkach metrycznych, liczby przewodnie oparte na stopach są dwuczynnikową jednostką miary, z wyjątkiem jednostek f-liczba⋅stopy .

Aby przekonwertować liczbę przewodnią podaną w metrach na stopy, podziel przez 0,3048. Aby przekonwertować liczbę przewodnią podaną w stopach na metry, pomnóż przez 0,3048.

Obliczanie z liczbami przewodnimi

Łatwo jest używać liczb przewodnich do obliczania przysłony lub odległości między lampą a obiektem. Weź pod uwagę lampę błyskową o długości 28 metrów (może być oznaczona jako „92 stopy”, „28 DIN”, „28/92”, „92” itp.).

Załóżmy, że fotograf ma lampę błyskową o liczbie przewodniej 44 (m) / 144 (ft) , ustawia przysłonę aparatu na f /4 i chce znać wymaganą odległość między lampą a obiektem; dzieli jedynie liczbę przewodnią przez 4. W ten sposób obiekt oddalony o 11 metrów lub 36 stóp będzie prawidłowo oświetlony (GN 44 (m) ÷ f /4 = 11 m, a GN 144 (ft) ÷ f /4 = 36 ft ). W przypadku tej samej liczby przewodniej i przysłony f /8 źródło światła musi znajdować się w odległości 5,5 metra lub 18 stóp od obiektu.

Alternatywnie, jeśli ktoś ma ustaloną odległość między lampą a obiektem i chce znaleźć wymaganą liczbę przysłony, dzieli liczbę przewodnią przez odległość. Przykład: liczba przewodnia = 48 (m), a odległość wynosi 6 metrów; potrzeba i apertura f /8 (GN 48 ÷ 6 m = f /8).

Przykład znajdowania odległości

Załóżmy, że fotograf chce robić zdjęcia z przysłoną f/ 2,8, a liczba przewodnia wynosi 28 (m) / 92 (ft) . Lampa błyskowa musi znajdować się 10 metrów (33 stopy) od obiektu.

W systemie metrycznym: GN 28 ÷ f / 2,8 = 10 m

W zwyczajowych jednostkach amerykańskich: GN 92 ÷ f / 2,8 = 33 ft

Przykład znajdowania przysłony

Załóżmy, że odległość między lampą a obiektem wynosi 9,75 metra (32 stopy), a liczba przewodnia to 39 (m) / 128 (ft) . Przysłona musi wynosić f /4.

W systemie metrycznym: GN 39 ÷ 9,75 m = f /4

W zwyczajowych jednostkach amerykańskich: GN 128 ÷ 32 ft = f /4

Detale

Miernik światła padającego mierzy rzeczywistą ekspozycję świetlną (w lukssekundach) docierającą do sceny.

Wielkość liczb przewodnich jest funkcją następujących czterech zmiennych:

1. Całkowita energia świetlna (w lumenach⋅sekundach ) emitowana przez głowicę lampy (która sama w sobie jest iloczynem czasu trwania i średniego strumienia świetlnego błysku). Zobacz Słowniczek poniżej, aby zapoznać się z terminologią dotyczącą oświetlenia.
2. Stały kąt wyznaczany przez circular- lub prostokątny profil belki, gdy opuszcza głowicę lampy (średnia X i osi Y, kąta wiązki).
3. Ustawienie czułości ISO.
4. Filtry (na lampie błyskowej lub na obiektywie aparatu). Zobacz Efekt filtrów poniżej.

Powyższe zmienne dzielą się na dwie klasy, które wpływają na wielkość liczb przewodnich:

1. Te, które wpływają na niezwiązaną z odległością intensywność błysku docierającego do sceny (właściwość zwaną natężeniem oświetlenia , mierzoną w luksach ) lub czas jej trwania ; mianowicie ustawienie mocy, kąt pokrycia błysku i kolorowe żele przed głowicą lampy.
2. Te, które wpływają na światłoczułość aparatu niezwiązaną z przysłoną ; mianowicie filtry obiektywu i ocena ISO kliszy /czujnika obrazowania.

Zmiana wartości przysłony lub odległości między lampą a obiektem nie wpływa na liczby przewodnie, ponieważ z definicji wybraniu innej wartości dla jednego czynnika automatycznie towarzyszy odwrotna korekta drugiego.

Większość nowoczesnych lamp błyskowych może działać przy liczbach przewodnich niższych niż ich maksymalne wartości znamionowe, albo poprzez ręczną regulację ustawień mocy w połączonych krokach, przez funkcję automatycznego wykrywania światła w lampie błyskowej, albo przez kierowanie przez czujnik aparatu; obie te ostatnie opcje umożliwiają płynną regulację. Instrukcja jest zwykle ustawienia tłumienia kroków potęg 0,5 (pełne f-stop), które powszechnie przedłużenie 07:55 głębokie przysłony (poziomy mocy ¹ / ₂ , ¹ / ₄ , ¹ / ₈ .... ¹ / ₂₅₆ ). Aby obliczyć wpływ redukcji poziomów mocy na liczby przewodnie, patrz Wpływ ustawień mocy poniżej.

Czasy otwarcia migawki nie są uwzględniane w obliczeniach liczby przewodniej w przypadku elektronicznej lampy błyskowej iw większości przypadków nie mają wpływu na ekspozycję. Zobacz Wpływ szybkości migawki poniżej.

Współczynnik odbicia sceny nie ma wpływu na liczby przewodnie . Liczby przewodnie są funkcją natężenia oświetlenia i czasu trwania błysku (właściwość zwana ekspozycją na światło, której jednostkami miary są luks-sekundy ) docierającego do sceny mierzonej przez miernik światła padającego (na zdjęciu po prawej), a nie ilość opuszczająca scenę. Często wydaje się to sprzeczne z intuicją hobbystom, którzy błędnie zakładają, że wbudowane w aparaty mierniki światła odbitego są ostatecznym miernikiem ekspozycji. Jednak ta zasada wyjaśnia, dlaczego użycie aparatu z miernikiem przez obiektyw do sfotografowania ławki w parku otoczonej nasłonecznionym śniegiem powoduje niedoświetlenie obrazu, przez co ławka wydaje się prawie czarna, a śnieg ciemny jak trawa i liście. Dzieje się tak, ponieważ mierniki światła odbitego są skalibrowane na średni współczynnik odbicia sceny wynoszący 18% i nie mogą „wiedzieć”, kiedy scena ma inny współczynnik odbicia. Zobacz także Szara karta i Światłomierz .

Odległości liczb przewodnich są zawsze mierzone od lampy błyskowej do obiektu; jeśli lampa błyskowa jest odłączona od aparatu, pozycja aparatu nie ma znaczenia. Ponadto, jeśli lampa błyskowa nie jest wyposażona w funkcję automatycznego zoomu, która jest zgodna z ustawieniem obiektywu zoom aparatu, liczby przewodnie nie zmieniają się wraz z ogniskową obiektywów.

Należy pamiętać, że producenci lamp błyskowych mogą podawać oceny liczb przewodnich określonych w odniesieniu do ISO 200, co zwiększa je o pierwiastek kwadratowy z różnicy lub o 41 procent w stosunku do wartości podanych przy ISO 100. Patrz Wpływ czułości ISO , poniżej. Porównując lub kupując lampy błyskowe, ważne jest, aby liczby przewodnie były podane przy tej samej czułości ISO, dla tego samego kąta pokrycia i do tej samej jednostki odległości (metry lub stopy). Gdy te trzy zmienne zostaną znormalizowane, liczby przewodnie mogą służyć jako względna miara wewnętrznej energii świetlnej, a nie jako niestała miara do obliczania ekspozycji.

Wpływ ustawień mocy

Większość nowoczesnych elektronicznych lamp błyskowych ma ręcznie regulowane ustawienia mocy. Co więcej, praktycznie wszystkie nowoczesne lampy błyskowe na aparat, które mają ręcznie regulowane ustawienia mocy, mają również wbudowany mechaniczny kalkulator kołowy (tak jak pokazano na zdjęciu na górze tego artykułu) lub cyfrowy wyświetlacz, który automatycznie pokazuje moc efektu poziomy mają na przysłonie i odległości (liczba przewodnia).

Niemniej jednak, dla tych, którzy chcą opanować matematykę, liczby przewodnie zmniejszają się od ich pełnych mocy znamionowych jako pierwiastek kwadratowy z ich ustawienia ułamkowego według następującego wzoru:

${\ Displaystyle Pełna \ moc \ GN \ razy {\ sqrt {{y}/{x}}} = zmniejszona \ moc \ GN}$

…gdzie

${\displaystyle y}$ jest licznikiem w ułamku ustawienia mocy

${\displaystyle x}$ jest mianownikiem ułamka ustawienia mocy

Poniżej przedstawiono krok po kroku przykład użycia powyższego wzoru: Załóżmy, że liczba przewodnia pełnej mocy wynosi 48 (nie ma znaczenia, czy jest w tym celu skalowana na metry czy stopy), a lampa błyskowa jest ustawiona na ¹ / ₁₆  th moc. Podziel 1 przez 16, aby otrzymać 0,0625. Weź pierwiastek kwadratowy z tego ( przycisk na kalkulatorze), który jest równy 0,25, i pomnóż to przez liczbę przewodnią 48, aby otrzymać liczbę przewodnią o zmniejszonej mocy 12,0 . ${\displaystyle {\sqrt {x}}}$

Matematyczną zależność między liczbami przewodnimi a poziomami mocy można również zrozumieć przy użyciu poniższego alternatywnego wzoru, który jest odpowiedni, gdy licznik w ustawieniu mocy ułamkowej wynosi 1 (co zwykle ma miejsce w przypadku lamp błyskowych):

${\ Displaystyle Pełna \ moc \ GN \ div {\ sqrt {x}} = zmniejszona \ moc \ GN}$

…gdzie

${\displaystyle x}$ jest mianownikiem ułamka ustawienia mocy

Przykład: Załóżmy, że liczba przewodnia pełnej mocy jest 51 , a urządzenie lampa ustawiona jest na ¹ / ₃₂  -go władzy. Wyciągnij pierwiastek kwadratowy z 32 ( przycisk na kalkulatorze), co daje w przybliżeniu 5,657. Podzielić 51 przez 5,657, aby uzyskać liczbę przewodnią zmniejszonej mocy wynoszącą 9,0 . ${\displaystyle {\sqrt {x}}}$

Wpływ kąta błysku (ustawienie zoomu)

Wiele lamp błyskowych ma funkcje automatycznej lub ręcznej regulacji zoomu, które umożliwiają poszerzenie kąta oświetlenia (zmniejszenie liczby przewodniej) w celu pełnego oświetlenia obszaru obrazu obiektywów szerokokątnych lub zwężenie (zwiększenie liczby przewodniej) w przypadku teleobiektywów. Takie kąty pokrycia mogą być podawane w stopniach, ale często są wyrażane jako odpowiedniki ogniskowych obiektywów dla pełnoklatkowych aparatów 35 mm . Praktyki reklamowe producentów różnią się w zależności od kąta pokrycia, na którym opierają się ich oceny liczby przewodniej, w dużej mierze dlatego, że niektóre lampy błyskowe można powiększać, podczas gdy inne są nieruchome.

Praktycznie wszystkie nowoczesne wbudowane w aparat lampy błyskowe z głowicami z możliwością powiększenia mają również wbudowany mechaniczny okrągły kalkulator (tak jak pokazano na zdjęciu u góry tego artykułu) lub wyświetlacz cyfrowy; obydwa automatycznie pokazują efekty poziomów powiększenia dla przysłony i odległości (liczba przewodnia).

Niemniej jednak, porównując lub kupując lampy błyskowe z głowicami zmiennoogniskowymi, z pewnością przydałoby się matematyczne przeliczenie reklamowanych liczb przewodnich z kąta błysku (poziomu zbliżenia) jednego producenta na kąt błysku innego producenta. Dzieje się tak dlatego, że liczby przewodnie są często – choć nie zawsze – podawane przy ich największym powiększeniu, a nie wszystkie urządzenia flash mogą powiększać w takim samym stopniu.

Niestety optyka głowic błyskowych jest skomplikowana; projekty każdego producenta nie tylko mają nieco inne obszary oświetlenia, ale są wynikiem różnych względnych proporcji transmisji, dyfuzji, odbicia i załamania między ich elementami optycznymi ( lampa błyskowa , odbłyśnik, soczewka Fresnela i dodatkowa szerokokątna adapter). W związku z tym nie ma uniwersalnego wzoru pozwalającego na dokładne obliczenie spadku liczby przewodniej od np. ustawienia 105 mm do ustawienia 50 mm lub 35 mm. Można zapoznać się z instrukcją obsługi konkretnego urządzenia błyskowego, aby uzyskać liczby przewodnie dla różnych ustawień zoomu.

Poniższa tabela ilustruje różnice w liczbach przewodnich w zależności od poziomu zoomu w przypadku niektórych wybranych lamp błyskowych o stosunkowo dużej mocy z funkcją zoomu.

Uwaga A: Kąt błysku odpowiada podanej ogniskowej obiektywu dla pełnoklatkowego aparatu 35 mm.

Wpływ czułości ISO

Cząstki stałe i aerozole zwykle obecne w powietrzu zewnętrznym ograniczają zakres, w jakim wysokie liczby przewodnie tworzone przez wysokie czułości ISO mogą być wykorzystywane do oświetlania scen z dużych odległości.

To zdjęcie zostało zrobione w dobrej jakości powietrza przy ISO 12800 przy użyciu skromnie mocnej lampy błyskowej zamontowanej w aparacie, co daje wysoką liczbę przewodnią 438 (m)  /  1438 (ft) . W przypadku strzału na f/ 1,8 w celu zwiększenia odległości, zaznaczony strzałką słup użytkowy byłby odpowiednio oświetlony, gdyby nie olśnienie mgły, które zamazało obraz i zmniejszyło jasność.

Wśród innych zmiennych, takich jak kąt oświetlenia (dla urządzeń z głowicami błyskowymi z możliwością zoomu) i ustawienie mocy, liczby przewodnie są funkcją czułości ISO (szybkości filmu lub ustawienia ISO w aparacie cyfrowym). Liczby przewodnie zmieniają się jako pierwiastek kwadratowy z różnicy czułości ISO. W związku z tym wyższa czułość ISO daje większą liczbę przewodnią.

Aby umożliwić fotografom prawidłowe obliczenie ekspozycji, nawet starsze modele podstawowych lamp błyskowych mają na urządzeniu przynajmniej tabelę przedstawiającą liczbę przewodnią dla ograniczonego zakresu typowych czułości ISO. Obecnie stan techniki rozwinął się tak, że z wyjątkiem najtańszych modeli, praktycznie wszystkie nowoczesne lampy błyskowe na aparacie mają wbudowany mechaniczny okrągły kalkulator (tak jak pokazano na zdjęciu na górze tego artykułu ) lub – jeszcze nowocześniejszy – wyświetlacz cyfrowy; obie metody automatycznie obliczają wpływ ustawień ISO na przysłonę i odległość (liczbę przewodnią). Takie cechy sprawiają, że niezwykle łatwo jest znaleźć odpowiednią kombinację przysłony i odległości, więc fotografowie rzadko muszą zajmować się matematycznymi szczegółami leżącymi u podstaw tego, jak zmienia się liczba przewodnia ich lamp błyskowych przy różnych czułościach ISO.

Mimo to może być pomocne przy porównywaniu lamp błyskowych, aby zrozumieć, w jaki sposób liczby przewodnie zmieniają się w zależności od czułości ISO. Zazwyczaj producenci podają liczby przewodnie swoich produktów w odniesieniu do czułości ISO 100. Jednak niektórzy producenci lamp błyskowych mogą podawać liczby przewodnie określone w odniesieniu do ISO 200, co zwiększa liczbę przewodnią o 41 procent w stosunku do wartości podanych przy ISO 100 .

Poniższa tabela przedstawia proporcjonalną zmianę liczby przewodniej lampy błyskowej w stosunku do ISO 100 i ISO 200.

Zwróć uwagę, że bardzo wysokie liczby przewodnie pokazane w prawej części tabeli mają ograniczoną zdolność do zwiększania odległości błysku w warunkach rzeczywistych. Jak ilustruje powyższe zdjęcie, zależność liczba f × odległość załamuje się, gdy wbudowane lampy błyskowe ustawione na pełną lub prawie pełną moc są używane w połączeniu z aparatami ustawionymi na bardzo wysoką czułość ISO i duże przysłony (niezwykle długie odległości). Ustawienia ISO, takie jak 102 400, mogą dawać liczby przewodnie przekraczające 1220 (m)  /  4000 (ft), które rzadko, jeśli w ogóle, umożliwiają fotografowanie z bardzo dalekim zasięgiem z lampą błyskową, ze względu na cząstki stałe i aerozole zwykle obecne w powietrzu zewnętrznym, które powodują mgłę z blaskiem mgły i osłabiają zasięg światła. Z wyjątkiem nietypowych warunków atmosferycznych, niezwykle duże liczby przewodnie dadzą odpowiednie rezultaty tylko przy ustawieniu lampy błyskowej poza osią aparatu w odpowiedniej odległości lub przy fotografowaniu przy najmniejszych przysłonach.

Uwaga B: Czułości ISO pokazane w tej tabeli to ich wspólne wartości nomenklatury; ich rzeczywiste wartości bazowe mogą się nieznacznie różnić, na przykład ISO 250, które w rzeczywistości wynosi około 252.

Efekt filtrów

Filtry redukują liczby przewodnie niezależnie od tego, czy są to żele umieszczone na lampie błyskowej, czy filtry obiektywu w aparacie. Lampy błyskowe mogą być dostarczane z odłączanymi żelami lub filtrami do korekcji kolorów, aby dopasować kolor lampy błyskowej do różnych typów oświetlenia otoczenia, np. żarówki lub świetlówki. Niektóre nowoczesne lampy błyskowe potrafią nawet wykryć zamocowanie żeli do korekcji kolorów i automatycznie kompensować ich wpływ na liczby przewodnie.

O ile moc elektronicznej lampy błyskowej zamontowanej na gorącej stopce nie może być kontrolowana przez aparat za pomocą pomiaru przez obiektyw (TTL), liczby przewodnie muszą być ręcznie kompensowane pod kątem efektu filtrów na obiektywie. Na przykład typowy filtr polaryzacyjny , który tłumi 1-1,5 przysłony, zmniejszy liczby przewodnie do 71-60% ich niefiltrowanej wartości znamionowej.

Liczby przewodnie zmniejszają się wraz z pierwiastkiem kwadratowym tłumienia filtra w f-stopach, zgodnie z następującym wzorem:

${\ Displaystyle GN \ razy {\ sqrt {0,5 ^ {n}}} = filtrowane \ GN}$

…gdzie równa się znamionowym stratom filtra w stopniach przysłony.${\ Displaystyle n}$

Poniżej przedstawiono krok po kroku przykład użycia powyższego wzoru: Załóżmy, że liczba przewodnia wynosi 32 (nie ma znaczenia, czy jest w tym celu skalowana na metry czy stopy), a znamionowa strata filtra wynosi 1,5 przysłony. Weź 0.5 i podnieś ją do potęgi 1.5 (używając przycisku na kalkulatorze naukowym), co daje mniej więcej 0.35355. Weź pierwiastek kwadratowy z tego ( przycisk), który wynosi około 0,595, i pomnóż to przez liczbę przewodnią 32, aby otrzymać przefiltrowaną liczbę przewodnią 19,0 . ${\ Displaystyle x ^ {y}}$${\displaystyle {\sqrt {x}}}$

Poniższa tabela zawiera kilka typowych wartości filtrów.

Gdy lampa błyskowa jest ustawiona na ręczny (M) lub automatyczny (A) tryb ekspozycji i nie jest sterowana przez pomiar przez obiektyw aparatu, wygodnym sposobem kompensacji efektu filtra zamontowanego na obiektywie jest ustawienie ocena ISO w aparacie na wyższą wartość niż w lampie błyskowej. Na przykład, jeśli filtr polaryzacyjny jest osłabiony o 1 przysłonę, a lampa błyskowa jest ustawiona na ISO 100, aparat można po prostu ustawić na ISO 200. Dodatkowa czułość aparatu kompensuje straty spowodowane filtrem.

Formuła rządząca tą relacją jest następująca:

${\ Displaystyle Flash \ ISO \ razy 2 ^ {n} = Aparat \ ISO}$

…gdzie równa się znamionowej utracie wartości przysłony przez filtr aparatu.${\ Displaystyle n}$

Oto przykład krok po kroku, z użyciem wzoru: Załóżmy, że tłumi filtracyjne, 1 ¹ / ₃ przysłony i urządzenie lampa jest ustawiona zgodnie z ISO 100. Bierze 2 i podnieść ją z mocą 1.3333 (za pomocą przycisku na kalkulatorze naukowym), czyli w przybliżeniu 2.5198, a następnie pomnóż to przez 100, co daje ok. 252. Najbliższe standardowe ustawienie aparatu to ISO 250. ${\ Displaystyle x ^ {y}}$

Wpływ szybkości migawki

W przypadku migawek w płaszczyźnie ogniskowej ekspozycje przekraczające prędkość synchronizacji X mogą powodować częściowe przesłonięcie obszaru obrazu przez zamykającą się kurtynę podczas błysku.

Lampa błyskowa Leica "CEYOO" ze składanym odbłyśnikiem (1950-1959), przystosowana do lamp błyskowych "Midget" nr 5 . Niebieska powłoka (typ 5B) pozwala na stosowanie z kolorowym filmem.

Tutaj pokazano fotometryczne wyjście lampy błyskowej GE Synchro-Press No. 11 . Podobnie jak we wszystkich żarówkach klasy M (średni szczyt), jego moc szczytowa została zdefiniowana jako występująca 20 milisekund po przyłożeniu prądu elektrycznego. Nr 11 miał pik strumień świetlny 1,8 miliona lumenów. Znamionowego energia świetlna, P _V 23.000 lumen⋅seconds to zacieniony obszar na prawo od definicyjne momencie otwarcia migawki ( ¹ / ₈₀₀  -tego sekundy przed punktu szczytowego strumienia świetlnego).

Z elektroniczną lampą błyskową

W przypadku stosowania elektronicznych lamp błyskowych opartych na technologii lamp błyskowych w większości nowoczesnych aparatów (tych z migawkami w płaszczyźnie ogniskowej ), czas otwarcia migawki nie ma wpływu na liczby przewodnie. Zobacz także Migawka (fotografia) .

Dzieje się tak, ponieważ nawet przy najmocniejszych ustawieniach czas trwania błysku rzadko przekracza kilka milisekund (tysięcznych części sekundy). W przypadku migawek w płaszczyźnie ogniskowej błysk rozpoczyna się krótko po całkowitym otwarciu kurtyny migawki i musi zgasnąć, zanim zacznie się ona zamykać. Wybór dowolnej szybkości migawki szybciej niż znamionowej prędkości X-sync aparatu, który jest często między ¹ / ₆₀  th i ¹ / ₂₀₀  th sekundy (z tak długo, jak 16,7 milisekund do zaledwie 5,0 ms) powoduje kurtynę migawki, aby rozpocząć wycieranie zamknięte na kliszy lub czujniku przed zgaśnięciem lampy błyskowej. Kiedy tak się dzieje, wzdłuż krawędzi obrazu pojawia się niedoświetlony, stopniowany pas — często ciemniejszy w lewo lub w dół, jak widać na zdjęciu w prawym górnym rogu.

I odwrotnie, dłuższe czasy ekspozycji również nie mają wpływu na liczbę przewodnią. Po wygaśnięciu lampy błyskowej dłuższe czasy otwarcia migawki zwiększą jedynie udział ciągłego światła otoczenia, które może prowadzić do powstawania zjaw przy poruszających się obiektach. Zobacz także Synchronizacja Flash .

Z żarówkami błyskowymi

Czasy otwarcia migawki kiedyś (i nadal mają) wpływ na liczby przewodnie podczas używania żarówek błyskowych ze względu na ich stosunkowo długi czas trwania błysku. Klasyczne żarówki błyskowe, choć nie są już produkowane, są nadal dostępne i mają niszę, głównie dlatego, że nawet średniej wielkości żarówki, takie jak popularna niegdyś General Electric Synchro-Press No. 11, miały ogromną moc świetlną rzędu 23 000 lumenów⋅sekund — znacznie przewyższające najpotężniejsze z dzisiejszych elektronicznych lamp błyskowych montowanych na gorącej stopce. Przy stosunkowo małej szybkości migawki ¹ / ₂₅  TH na sekundę (40 milisekund), GE nr 11 miała numer prowadzący 97,5 (m)  /  320 (ft) z ISO 100 przy użyciu typowo 6- lub 7- polerowany odbłyśnik o średnicy calowej (150–175 mm). Przy mocach szczytowych często od jednego do dwóch milionów lumenów, wielu młodych wyżu demograficznego przez kilka minut uganiało się za baśniowymi wyblakłymi plamami siatkówki (objaw ślepoty błyskowej ) po tym, jak zrobiono im zdjęcia z bliskiej odległości za pomocą lamp błyskowych tamtej epoki.

Jeśli ktoś chciał korzystać z całego światła wytwarzanego przez żarówkę błyskową (najwyższa możliwa liczba przewodnia), wymagane były stosunkowo długie czasy naświetlania, ponieważ większość żarówek błyskowych nie przestaje wytwarzać użytecznych ilości światła do 20-90 milisekund (ms) po rozładowaniu prądu elektrycznego. stosowany. Na przykład żarówka błyskowa GE nr 11 była żarówką klasy M (średni szczyt), która została zaprojektowana do wytwarzania szczytowych strumieni świetlnych 20 ms po wystrzeleniu (patrz wykres na dole po prawej). Nr 11 miała na liść migawki kamery typu a i M SYNC photoflash wyzwalania, co dało M żarówki fory, opóźniając otwieranie przesłony tak najszybszy czas ekspozycji każdego danego aparatu będzie skupione w punkcie 20 ms (co stanowi 18,75 MS opóźnić na przykład do definicyjnego aparat zdolny do ¹ / ₄₀₀  th drugiego ekspozycji lub 2,5 ms). GE nr 11 przestał wytwarzać użyteczne ilości światła około 50 ms po przyłożeniu prądu. Tak więc, aparat z maksymalną szybkością migawki ¹ / ₄₀₀  th sekundy (jeden, który rozpoczął ekspozycjom 18.75 ms po żarówka został zwolniony z M synchronizacji wyzwalania), i który został ustawiony na ¹ / ₂₅  th sekundy, będzie blisko jego migawka 59 ms po wyzwoleniu lampy błyskowej (18,75 ms + 40 ms = 58,75 ms) i osiągnęłaby maksymalną znamionową liczbę przewodnią z nr 11 .

Dopóki używano lamp błyskowych w aparatach z migawką liściową, można było używać szybszych ekspozycji i większych przysłon, aby zminimalizować rozmycie ruchu lub zmniejszyć głębię ostrości kosztem liczby przewodniej. W przypadku GE synchronizowanego prasy nr 11 z M synchronizacji, na przykład, żaluzja prędkości ile ¹ / ₅₀  TH z drugiego jeszcze zmniejszone numeru prowadnicy, chociaż nadal udało imponującą 140 (ft) w ¹ / ₄₀₀  p sekund ekspozycji. Ta zależność między czasem otwarcia migawki a liczbą przewodnią została odzwierciedlona w tabelach liczb przewodnich wydrukowanych na opakowaniach lamp błyskowych po przyjęciu w całej branży systemu liczby przewodniej, czego przykładem jest poniższa tabela z lewej strony dla nr 11 .

Kamery z migawkami w płaszczyźnie ogniskowej — nawet jeśli mają złącza PC z opóźnieniami synchronizacji X, F, M lub S („synchronizacja ksenonowa” z zerowym opóźnieniem i żarówkami błyskowymi o szczytowych opóźnieniach 5, 20 i 30 ms) — nie mogą być używane przy prędkościach, które osłabiają liczby przewodnie w przypadku większości typów żarówek błyskowych, ponieważ ich krzywe światła charakteryzowały się szybkim wzrostem i szybkością opadania; druga kurtyna migawki zaczęłaby się zamykać w okresie gwałtownej zmiany natężenia oświetlenia sceny, powodując nierównomierną ekspozycję na obszarze obrazu, która zmieniała się w zależności od czasu ekspozycji i rodzaju żarówki. Z GE synchronizowanego prasy nr 11, na przykład, nowoczesne kamery z żaluzją w płaszczyźnie ogniskowej, i X synchronizacji wymaga szybkości migawki ¹ / ₁₅  TH drugiej (67 ms), aby uzyskać równomierne ekspozycji w poprzek całego obrazu obszar — i nie nieistotne zwiększenie liczby przewodniej poprzez przechwycenie całej energii świetlnej na lewo od szczytu 20 ms.

Godnym uwagi wyjątkiem od tego ograniczenia w przypadku migawek w płaszczyźnie ogniskowej było użycie synchronizacji FP w połączeniu z żarówkami „płaski szczyt” (FP), które miały czasy narastania 19–20 ms, po których następowały szerokie, stosunkowo równe plateau w ich krzywych mocy świetlnej. Żarówki FP, takie jak GE nr 6 , pozwalały na niezwykłą elastyczność w zakresie czasów otwarcia migawki, od najwolniejszych czasów na pokrętle do najszybszych, w których nad filmem przechodziła tylko wąska szczelina – oczywiście kosztem liczby przewodniej.

Błysk wypełniający: liczby przewodnie a odległość

Podczas wypełniania cieni na zewnątrz, przydatne mogą być potężne lampy błyskowe (te z istotnie większymi liczbami przewodnimi w porównaniu z tą samą czułością ISO i kątem pokrycia), ponieważ umożliwiają fotografom zwiększenie maksymalnej odległości między lampą a obiektem, na przykład podczas robienia zdjęć grupowych. zdjęcia. Oczywiście większa moc pomaga, ponieważ słońce jest tak jasnym, nieregulowanym źródłem światła, z którym musi konkurować lampa błyskowa. Jednak czynnikiem jest to, że wiele z nowoczesnych aparatów płaszczyźnie ogniskowej okiennice można synchronizować z urządzeniami pamięci flash przy prędkościach nie szybciej niż ¹ / ₆₀  th sekundy; taka stosunkowo długa ekspozycja wymaga szczególnie małych przysłon i/lub niskich czułości ISO, które ograniczają odległość aparatu i jego lampy błyskowej od obiektu.

Poniższe tabele pokazują odległości, przy których głębokie cienie zostaną wypełnione o jeden stopień przysłony mniej niż fragmenty sceny oświetlone światłem słonecznym, co jest powszechnym poziomem wypełnienia. Podane tutaj ekspozycje zakładają przeciętne obiekty oświetlone od przodu w jasnym lub zamglonym słońcu z wyraźnymi cieniami w przypadku zdjęć wykonanych między 2 godzinami po wschodzie słońca a 2 godzinami przed zachodem słońca.

Jak można zauważyć, odwołując się do powyższej tabeli, jeżeli fotograf ma kamerę z szybkością X synchronizację ¹ / ₁₂₅  TH sekundy jest zakupy urządzenia flash, a chce się zdolność do cieni do napełniania od góry do 2,5 metrów (8 stóp) wymagana będzie lampa błyskowa o liczbie przewodniej co najmniej 22 (m)  /  72 (ft) .

Należy zwrócić uwagę, że zwiększenie czułości ISO aparatu cyfrowego (lub wybranie szybszej czułości filmu) nie spowoduje zwiększenia odległości podanych w tych tabelach, ponieważ zakres, w jakim czułość ISO wpływa na ekspozycję w obszarach obrazu z błyskiem wypełniającym, w równym stopniu wpłynie na nasłonecznione. Dla dowolnego czasu otwarcia migawki lampa błyskowa może wypełnić cienie tylko do 50% udziału słońca na określoną odległość; przy czasie otwarcia migawki X-Sync w aparacie żadna zmiana czułości ISO — i towarzyszące jej ustawienie przysłony — nie może wpłynąć na tę proporcjonalną zależność.

Historia

Przed wprowadzeniem żarówek fotografowie używali proszku magnezowego w lampie błyskowej . Na pneumatycznych linkach spustowych z tamtej epoki znajdowały się gumowe żarówki, które fotograf ściskał, aby zrobić zdjęcie.

Firma General Electric wprowadziła system liczb przewodnich w 1939 r. jednocześnie z wprowadzeniem kompaktowej, wypełnionej drutem żarówki o nazwie No. 5. Ten fascynujący nowy sposób łatwego i dokładnego obliczania ekspozycji z użyciem błysku został szybko przyjęty przez producentów szerokiej gamy sprzętu fotograficznego , w tym lampy błyskowe, filmy, aparaty fotograficzne i lampy błyskowe.

Pierwsza żarówka błyskowa została wprowadzona w 1925 roku i była wypełniona proszkiem błyskowym . W 1929 roku firma Sashalite Limited w Londynie wynalazła żarówkę błyskową „Sashalite”, która była wypełniona pogniecioną folią aluminiową tak cienką (około jednej dziesiątej szerokości ludzkiego włosa), że nie dało się podnieść palcami. Sashalite, który został wyprodukowany w ramach kontraktu przez General Electric Co., Ltd. w Londynie, został dostarczony z instrukcją obsługi fotografów, aby włożyli Sashalite do „zwykłej latarki elektrycznej ” i przestawili migawkę na „Bulb” lub „Time”. ”. Instrukcja dalej sugerowała aperturę f /11 dla większej żarówki Sashalite i f /8 dla mniejszej. Jednak zakładając, że fotografowie używający ich produktów będą robili to w stosunkowo wąskim zakresie odległości typowych dla portretów, nie wspomnieli o odległości między lampą a obiektem. Arkusz instrukcji następnie kierował fotografa w następujący sposób:

W 1932 roku firma Philips wprowadziła prawdopodobnie pierwszą nowoczesną żarówkę błyskową z wypełnieniem drutowym pod nazwą handlową „Hydronalium”. Technologia Philipsa została licencjonowana w 1937 roku przez Wabash Photolamp Corporation i wprowadzona na rynek amerykański jako żarówki Superflash. Niedługo później, w 1939 roku, General Electric pod swoją marką MAZDA wprowadził na rynek bardzo udany model Midget No.

Przed odwróceniem innowacji squares przez firmę GE fotografowie i publikacje — za pomocą żmudnych prób i błędów z różnymi żarówkami błyskowymi i reflektorami — generowali tabele zawierające dużą liczbę kombinacji odległości apertury. Na przykład wydanie z 1940 r. (napisane zbyt późno, by uwzględnić liczby przewodnie) Pełnego wprowadzenia do fotografii wydanego przez Journal of the Photographic Society of America zawierało tabelę ekspozycji dla żarówek błyskowych wypełnionych folią, którą pokazano poniżej. Pogrubione wartości w nawiasach nie były częścią oryginalnej tabeli; pokazują one równoważną liczbę przewodnią dla każdej kombinacji odległości apertury. Zwróć uwagę na rozrzut w wartościach liczb przewodnich w każdej kolumnie; dane dla ustawienia żarówki znajdującej się najbardziej po prawej stronie mają ponad trzy czwarte zmiany przysłony od wysokiego do niskiego.

Pamiętaj, że powyższa tabela dotyczy tylko jednej prędkości filmu . Dla użytkowników końcowych uzyskanie właściwej ekspozycji za pomocą żarówek błyskowych było wysiłkiem podatnym na błędy, ponieważ interpolowali oni w myślach odległości i kombinacje przysłony, które nie były zbyt dokładne. Gdyby system liczb przewodnich istniał w tym momencie, powyższa tabela nie wymagałaby kolumny znajdującej się najbardziej po lewej stronie pokazującej odległości i wymagałaby tylko jednego wiersza (pokazującego liczby przewodnie) pod każdym nagłówkiem.

Do 1941 roku, dwa lata po wprowadzeniu przez GE systemu liczb przewodnich, oceny liczb przewodnich dla produktów takich jak GE No. 11 były omawiane w książkach takich jak Flash in Modern Photography. Do 1944 roku 16. wydanie Słownika fotografii Walla zawierało tabelę numerów przewodnich. Być może, żeby nie zastraszyć czytelników, ta tabela wciąż pokazywała liczne kombinacje odległości i otworów, ale zawierała także nową kolumnę pokazującą liczbę przewodnią, którą równała się każda komórka w swoim rzędzie. System liczb przewodnich leżący u podstaw tej tabeli prowadził nieco mniejsze wzrosty, uśredniając współczynnik każdego z jednej odległości do następnej (6, 9, 12, 18 i 24 stopy), więc każdemu krokowi towarzyszyłby – z definicji – wzrost w aperturze dokładnie jednego przysłony. Nic dziwnego, że rozrzut danych był tak mały, na ile pozwalało matematyczne zaokrąglanie do najbliższej stopy. ${\displaystyle {\sqrt {2}}}$

Pod koniec 1949 roku autorzy zajmujący się hobbystami używali numerów przewodnich w artykułach w rutynowy sposób, czego przykładem jest wydanie Popular Photography ze stycznia 1950 roku , jak następuje: 

Po wprowadzeniu nowej koncepcji odwrotności kwadratów w 1939 roku, General Electric początkowo określił nowy system jako „Flash Numbers”. Dwa lata później Flash in Modern Photography (1941) użył terminu „liczba przewodnia” na stronie 47, na następnej stronie użył terminu „liczba błysku” (wielkość tytułowa), a później nadal używał terminu „liczba błysku” ( małe litery). Terminologia była podobnie mieszana w Wielkiej Brytanii przez lata po wprowadzeniu systemu numerów przewodnich; około 1954 r. używano „Flash Factor”, „Flash number” (a czasem „guide number”).

Słowniczek

Strumień świetlny (lub moc świetlna)

Symbol: Φ _v (wymawiane Phi sub vee )

Jednostka: Lumen

Definicja: W kontekście lamp błyskowych jest miarą mocy emitowanego światła widzialnego skorygowanego do oka . W powszechnym języku ojczystym jest to szybkość, z jaką lampa błyskowa emituje światło podczas błysku.

Energia świetlna

Symbol: Q _v

Jednostka: Lumen ( drugi)

Definicja: W kontekście lamp błyskowych jest miarą całkowitej energii lub ilości światła widzialnego skorygowanego względem oka, emitowanego przez pewien okres czasu. W powszechnym języku ojczystym jest to całkowita ilość światła uwalnianego podczas błysku.

Oświetlenie

Symbol: E _v

Jednostka: Lux (lumenów na metr kwadratowy)

Definicja: W kontekście fotografii jest miarą natężenia lub stężenia na jednostkę powierzchni światła widzialnego dostosowanego do oka, padającego na powierzchnię. W powszechnym języku ojczystym jest to jasność światła mierzona na powierzchni fotografowanego obiektu.

Ekspozycja świetlna

Symbol: H _v

Jednostka: luks ( drugi)

Definicja: W kontekście fotografii jest miarą całkowitej energii lub ilości światła widzialnego skorygowanego dla oka, które pada na obszar jednostkowy w określonym czasie. W powszechnym języku ojczystym jest to iloczyn jasności światła mierzonego na powierzchni fotografowanego obiektu razy czasu trwania tego światła.

Zobacz też

• Ekspozycja (fotografia)
• Wartość ekspozycji
• Porównanie Flash
• Lampa błyskowa (fotografia)
• Synchronizacja z lampą błyskową
• Lampa błyskowa

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

• Bryan Peterson, Understanding Flash Photography: How to Shoot Great Photographs using Electronic Flash , (Miękka oprawa – 30 sierpnia 2011), Amphoto Books, ISBN  9780817439569

Zewnętrzne linki

• D. 'n' A. Seaver: Aparaty Conley
• Pamiątki fotograficzne: fotografia z lampą błyskową ~ Historia i ILFORD
• Scantips.com: Zrozumienie liczb przewodnich Flash oraz kalkulator liczb przewodnich
• Scantips.com: EV – Wartość ekspozycji (z tabelą EV i kalkulatorem EV)
• Sekonic.com: Wykres konwersji EV/Lux/FootCandle