APEX-systeem - APEX system

APEX staat voor Additive System of Photographic Exposure , dat werd voorgesteld in de ASA- standaard uit 1960 voor monochrome filmsnelheid, ASA PH2.5-1960 , om de belichtingsberekening te vereenvoudigen .

blootstelling vergelijking

Tot het einde van de jaren zestig hadden camera's geen ingebouwde belichtingsmeters en veel fotografen hadden geen externe belichtingsmeters. Dientengevolge was het vaak nodig om de belichting te berekenen op basis van lichtomstandigheden. De relatie tussen de aanbevolen fotografische belichting en de gemiddelde luminantie van een scène wordt gegeven door de belichtingsvergelijking van de camera

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

waar

• ${\displaystyle A}$is het f-getal (reciproke van de relatieve opening )
• ${\displaystyle T}$is de belichtingstijd (" sluitertijd ") in seconden
• ${\displaystyle B}$is de gemiddelde luminantie van de scène (" helderheid ")
• ${\displaystyle S_{x}}$is de ASA rekenkundige filmsnelheid
• ${\displaystyle K}$is de kalibratieconstante van de gereflecteerde lichtmeterlight

Het gebruik van het symbool voor luminantie weerspiegelt de praktijk in de fotografische industrie ten tijde van ASA PH2.5-1960 ; de huidige SI- praktijk geeft de voorkeur aan het symbool . Duitse bronnen die doorgaans worden gebruikt voor de relatieve opening. Veel auteurs gebruiken nu en voor relatief diafragma en belichtingstijd. ${\displaystyle B}$${\displaystyle L}$${\displaystyle k}$${\displaystyle N}$${\displaystyle t}$

Aanbevelingen voor de waarde van de kalibratieconstante in toepasselijke ANSI- en ISO- normen zijn in de loop der jaren enigszins gevarieerd; dit onderwerp wordt in meer detail besproken onder Kalibratie van de belichtingsmeter in het artikel Lichtmeter . ${\displaystyle K}$

Belichtingswaarde

In een poging om het kiezen uit combinaties van gelijkwaardige camera-instellingen te vereenvoudigen, werd het concept van belichtingswaarden (Duits: Lichtwert ) oorspronkelijk ontwikkeld en in de vroege jaren vijftig voorgesteld aan andere fabrikanten door de Duitse fabrikant van luiken, Friedrich Deckel  [ de ] . Combinaties van sluitertijd en relatief diafragma die tot dezelfde belichting leidden, zouden dezelfde belichtingswaarde hebben , een logaritmische schaal van base-2 gedefinieerd door ${\displaystyle E_{v}}$

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

Wanneer toegepast op de linkerkant van de belichtingsvergelijking, worden combinaties van camera-instellingen aangegeven; wanneer toegepast op de rechterkant, aangeduid combinaties van luminantie en filmsnelheid. Voor een gegeven filmsnelheid werd de aanbevolen belichtingswaarde uitsluitend bepaald door de luminantie. Nadat de belichtingswaarde was bepaald, kon deze direct worden ingesteld op camera's met een schaal. Aanpassing van de belichting was eenvoudig, omdat een verandering van 1 overeenkwam met een verandering van 1 belichtingsstap , ofwel een halvering of een verdubbeling van de belichting. ${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle E_{v}}$

Vanaf 1954 werd de zogenaamde Exposure Value Scale (EVS), oorspronkelijk bekend als Light Value Scale (LVS), aangenomen door Rollei , Hasselblad , Voigtländer , Braun , Kodak , Seikosha , Aires , Konica , Olympus , Ricoh en anderen. lenzen met gekoppelde sluiters en diafragma's, zodat, na het instellen van de belichtingswaarde, het aanpassen van ofwel de sluitertijd of het diafragma een overeenkomstige aanpassing in de andere maakte om een ​​constante belichting te behouden. Op sommige modellen was de koppeling van sluitertijd en diafragma-instelling optioneel, zodat fotografen afhankelijk van de situatie hun favoriete werkmethode konden kiezen. Het gebruik van de schaal op dergelijke camera's wordt kort besproken door Adams (1981 , 39). ${\displaystyle E_{v}}$

Moderne camera's geven niet langer belichtingswaarden als zodanig weer, maar blijven belichtingsmodi bieden, die gebruikers ondersteunen bij het toepassen van het concept van het tegengesteld aanpassen van sluitertijd en diafragma op een vast belichtingspunt. Dit is te vinden in functies zoals Manual Shift op sommige Minolta , Konica Minolta en Sony Alpha of Hyper Manual op sommige Pentax (D)SLR's sinds 1991, waarbij de fotograaf een van de parameters kan wijzigen en de camera de andere dienovereenkomstig zal aanpassen zolang de functie Auto-Exposure Lock (AEL) is geactiveerd. In bredere zin behoren ook functies als Program Shift  [ de ] , Pa / Ps Creative Program Control (van Minolta, Konica Minolta en Sony) of Hyper Program (van Pentax) tot deze groep functies.

Het additieve (logaritmische) systeem

Hoewel sommige fotografen ( Adams 1981 , 66) routinematig camera-instellingen bepaalden met behulp van de belichtingsvergelijking, werd algemeen aangenomen dat dit te ontmoedigend zou zijn voor de gewone fotograaf. De ASA-belichtingsgids uit 1942, ASA Z38.2.2-1942 , bevatte een rekenmachine met een wijzerplaat, en bij herzieningen in 1949 en 1955 werd een vergelijkbare benadering gebruikt.

Een alternatieve vereenvoudiging was ook mogelijk: ASA PH2.5-1960 stelde voor om het concept van de blootstellingswaarde uit te breiden tot alle blootstellingsparameters. Door logaritmen met grondtal 2 van beide zijden van de blootstellingsvergelijking te nemen en tellers en noemers te scheiden, wordt de blootstellingsberekening gereduceerd tot een kwestie van optellen:

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

waar

• ${\displaystyle A_{v}}$is de diafragmawaarde :${\displaystyle A_{v}=}$ ${\displaystyle \log _{2}}$ ${\displaystyle A^{2}}$
• ${\displaystyle T_{v}}$is de tijdwaarde :${\displaystyle T_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (1/T)}$
• ${\displaystyle E_{v}}$is de blootstellingswaarde : .${\displaystyle E_{v}=A_{v}+T_{v}}$
• ${\displaystyle S_{v}}$is de snelheidswaarde (ook bekend als gevoeligheidswaarde ):${\displaystyle S_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (NS_{x})}$
• ${\displaystyle B_{v}}$is de luminantiewaarde (ook wel helderheidswaarde genoemd ):${\displaystyle B_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (B/NK)}$
• ${\displaystyle N}$is een constante die de relatie tussen de ASA-rekenfilmsnelheid en de ASA-snelheidswaarde vaststelt . De waarde van is ongeveer 0,30 (precies, ).${\displaystyle S_{x}}$${\displaystyle S_{v}}$${\displaystyle N}$${\displaystyle 2^{-7/4}}$

• ${\displaystyle K}$ is de kalibratieconstante van de gereflecteerde lichtmeterlight

ASA-normen bestreken zowel meters voor invallend licht als meters voor gereflecteerd licht; de vergelijking voor blootstelling aan invallend licht is

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

waar

• ${\displaystyle ik}$is de verlichtingssterkte van de scène?
• ${\displaystyle C}$ is de kalibratieconstante van de invallende lichtmeter

Het gebruik van voor verlichtingssterkte weerspiegelt de praktijk in de fotografische industrie ten tijde van de 1961 ASA-norm voor belichtingsmeters, ASA PH2.12-1961 ; de huidige SI-praktijk geeft de voorkeur aan het symbool . ${\displaystyle ik}$${\displaystyle E}$

ASA PH2.12-1961 nam meting van invallend licht op in het APEX-concept:

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

waar

• ${\displaystyle I_{v}}$ is de invallende lichtwaarde: ${\displaystyle I_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (I/NC)}$

(Duitse bronnen gebruiken meestal (voor Lichtwert of Belichtungswert - maar niet te verwarren met de Engels term lichtwaarde ) in plaats van het symbool van de belichtingswaarde is bijgevolg de diafragmawaarde. Wordt aangeduid als Blendenleitwert , en de tijdswaarde als Zeitleitwert The film. snelheidswaarde heet Empfindlichkeitsleitwert en de helderheidswaarde staat bekend als Objekthelligkeit .) ${\displaystyle LW}$${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle A_{v}}$ ${\displaystyle LWk}$${\displaystyle T_{v}}$ ${\displaystyle LWt}$${\displaystyle S_{v}}$${\displaystyle B_{v}}$

APEX in de praktijk

APEX maakte belichtingsberekening relatief eenvoudig; het voorwoord van ASA PH2.5-1960 deed de aanbeveling om belichtingsmeters, belichtingscalculators en belichtingstabellen te wijzigen om de logaritmische waarden op te nemen die APEX vereiste. In veel gevallen werd dit gedaan: in de ANSI-belichtingsgidsen van 1973 en 1986, ANSI PH2.7-1973 en ANSI PH2.7-1986 , elimineerden de wijzerplaten van de belichtingscalculator ten gunste van getabelleerde APEX-waarden. De logaritmische markeringen voor diafragma en sluitertijd die nodig zijn om de berekende belichting in te stellen, zijn echter nooit opgenomen in consumentencamera's. Dienovereenkomstig werd er geen verwijzing naar APEX gemaakt in ANSI PH3.49-1971 (hoewel het was opgenomen in de bijlage). De opname van belichtingsmeters in veel camera's aan het eind van de jaren zestig elimineerde de noodzaak om de belichting te berekenen, dus APEX zag weinig daadwerkelijk gebruik.

Met het verstrijken van de tijd is de opmaak van APEX-hoeveelheden aanzienlijk veranderd; hoewel het oorspronkelijk subscript was, werd het soms gewoon als kleine letters en soms als hoofdletters gegeven. Het is waarschijnlijk redelijk om deze grootheden te behandelen als acroniemen in plaats van kwantiteitssymbolen, omdat verschillende kwantiteitssymbolen ( , , en voor belichting, luminantie en verlichtingssterkte) die werden gebruikt op het moment dat APEX werd voorgesteld in strijd zijn met de huidige voorkeurspraktijk van SI. ${\displaystyle v}$${\displaystyle E}$${\displaystyle B}$${\displaystyle ik}$

Een paar artefacten van APEX blijven. Canon , Pentax en Leica camera's gebruiken 'Av' en 'TV' om de relatieve diafragma en sluitertijd te geven, alsmede om te symboliseren diafragma voorkeuze en sluitertijd prioriteit modi. Sommige Pentax DSLR's bieden zelfs een 'TAv'- belichtingsmodus om de ISO-snelheid automatisch in te stellen, afhankelijk van de gewenste diafragma- en sluiterinstellingen, en 'Sv' (voor gevoeligheidsprioriteit ) om de ISO-snelheid vooraf in te stellen en de camera de andere parameters te laten kiezen . Sommige meters, zoals Pentax- spotmeters , geven direct de belichtingswaarde voor ISO 100 filmsnelheid aan. Voor een bepaalde filmsnelheid is de belichtingswaarde direct gerelateerd aan de luminantie, hoewel de relatie afhangt van de kalibratieconstante van de gereflecteerde lichtmeter . De meeste fabrikanten van fotoapparatuur specificeren meetgevoeligheden in EV bij ISO 100-snelheid (de hoofdletter 'V' is bijna universeel). ${\displaystyle K}$

Het is gebruikelijk om belichtingsstappen uit te drukken in EV, zoals bij het aanpassen van de belichting ten opzichte van wat een lichtmeter aangeeft ( Ray 2000 , 316). Een belichtingscompensatie van +1 EV (of +1 stap) betekent bijvoorbeeld het verhogen van de belichting door een langere belichtingstijd of een kleiner getal te gebruiken. Het gevoel van belichtingscompensatie is tegengesteld aan dat van de EV-schaal zelf. Een toename van de belichting komt overeen met een afname van de EV, dus een belichtingscompensatie van +1 EV resulteert in een kleinere EV; omgekeerd resulteert een belichtingscompensatie van −1 EV in een grotere EV. ${\displaystyle f}$

Gebruik van APEX-waarden in Exif

APEX heeft een gedeeltelijke opleving gezien in de Exif- standaard, die oproept om blootstellingsgegevens op te slaan met behulp van APEX-waarden. Er zijn enkele kleine verschillen met de oorspronkelijke APEX in termen en waarden. De impliciete waarde (1/3,125) voor de snelheidsschalingsconstante die wordt gegeven in de Exif 2.2-specificatie ("Exif 2.2"; JEITA 2002 ) wijkt enigszins af van de APEX-waarde van (0,2973); met de Exif-waarde komt een ISO-rekenkundige filmsnelheid van 100 exact overeen met een snelheidswaarde van 5. ${\displaystyle N}$${\displaystyle 2^{-7/4}}$${\displaystyle S_{\mathrm {v} }}$

De relatie tussen en luminantie hangt af van zowel de snelheidsschaalconstante als de kalibratieconstante van de gereflecteerde lichtmeter : ${\displaystyle B_{\mathrm {v} }}$${\displaystyle N}$${\displaystyle K}$

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

Omdat Exif 2.2 de ISO-rekensnelheid vastlegt in plaats van de filmgevoeligheid, heeft de waarde van invloed op de opgenomen waarde van maar niet op de opgenomen filmsnelheid. ${\displaystyle N}$${\displaystyle B_{\mathrm {v} }}$

Exif 2.2 beveelt geen waardenbereik aan voor , waardoor de keuze vermoedelijk aan de fabrikant van de apparatuur wordt overgelaten. De voorbeeldgegevens in bijlage C van Exif 2.2 geven 1 footlambert voor = 0. Dit komt overeen met de APEX-waarde voor , maar zou impliceren , of 3.125 met in footlamberts. Met in cd/m ² wordt dit 10,7, wat iets minder is dan de waarde van 12,5 die wordt aanbevolen door ISO 2720:1974 en momenteel door veel fabrikanten wordt gebruikt. Het verschil ontstaat mogelijk door afronding in de voorbeeldtabel; het is ook mogelijk dat de voorbeeldgegevens gewoon zijn gekopieerd van een oude ASA- of ANSI-standaard. ${\displaystyle K}$${\displaystyle B_{\mathrm {v} }}$${\displaystyle B}$${\displaystyle K=1/N}$${\displaystyle B}$${\displaystyle B}$${\displaystyle B}$

Opmerkingen:

Referenties

• Adams, Ansel. 1981. Het negatieve. Boston: New York Graphic Society. ISBN  0-8212-1131-5
• ANSI PH2.7-1973. American National Standard fotografische belichtingsgids . New York: American National Standards Institute. Vervangen door ANSI PH2.7-1986.
• ANSI PH2.7-1986. American National Standard for Photography - Gids voor fotografische belichting . New York: American National Standards Institute.
• ANSI-PH3.49-1971. American National Standard voor fotografische belichtingsmeters voor algemeen gebruik (foto-elektrisch type) . New York: American National Standards Institute. Na verschillende herzieningen werd deze norm ingetrokken ten gunste van ISO 2720:1974.
• ASA PH2.5-1960. Amerikaanse standaardmethode voor het bepalen van de snelheid van fotografische negatieve materialen (monochroom, continue toon) . New York: United States of America Standards Institute.
• ASA PH2.12-1961. American Standard, General-Purpose fotografische belichtingsmeters (foto-elektrisch type) . New York: American Standards Association. Vervangen door ANSI PH3.49-1971.
• ASA Z38.2.2-1942. American Emergency Standard fotografische belichtingscomputer . New York: American Standards Association.
• ASA Z38.2.6-1948. Amerikaanse norm voor fotografische belichtingsmeters voor algemeen gebruik (foto-elektrisch type) . New York: American Standards Association. Vervangen door ASA PH2.12-1957.
• ISO2720:1974 . Fotografische belichtingsmeters voor algemeen gebruik (foto-elektrisch type)—Gids voor productspecificaties . Internationale Organisatie voor Standaardisatie.
• Japan Electronics and Information Technology Industries Association. 2002. JEITA CP-3451, Uitwisselbaar beeldbestandsformaat voor digitale fotocamera's: Exif-versie 2.2 ( PDF ). Japan Electronics and Information Technology Industries Association.
• JEITA. Zie Japan Electronics and Information Technology Industries Association.
• Ray, Sidney F. 2000. Bepaling van camerabelichting. In The Manual of Photography: Photographic and Digital Imaging , 9e druk. Ed. Ralph E. Jacobson, Sidney F. Ray, Geoffrey G. Atteridge en Norman R. Axford. Oxford: Focal Press. ISBN  0-240-51574-9

Externe links

• Doug Kerr's diepgaande beschrijving van APEX