Слон або кит Або другий млинець від Fujifilm
Сенситометрія
Величина чутливості ISO=1 означає, що для отримання необхідної щільності у середньосірій точці (поле сірої шкали, що має коефіцієнт відображення 18-20%) потрібна експозиція 1лк *1с, відповідно, чутливість ISO 100 означає, що для отримання необхідної щільності в середньосірій точці знадобиться експозиція 0.01 лк*с. У плівковій сенситометрії чутливість фотоматеріалу визначається критеріальною точкою, що має необхідну щільністьD0+Dкрна характеристичній кривій, що отримується при експозиціїHкр. Для різних типів фотоматеріалу ця точка буде знаходитись на різному видаленніDкрвід оптичної щільності вуаліD0. При цьому ХК негативної фотоплівки вважається стандартною, якщо різниці в оптичній щільності між точками щільності негативу 0.1D і 0.9D відповідає зміна експозиції на lgH=1.3 (методика прояву плівки повинна здійснюватися таким чином, щоб призводити до стандартного вигляду ХК). Іншими словами, стандартна ГК негативної плівки повинна мати показник контрастності (0.9-0.1)/1.3=0.62, тобто, стискати діапазон яскравостей об'єкта більш вузький діапазон щільностей. Крім того, якщо плівка була виявлена в нестандартних умовах (температура, час прояву, склад проявника), то до неї вже не застосовна чутливість, виміряна для стандартних умов, і при експозиції такої плівки потрібно використовуватиіндекс чутливості, що встановлює відповідність між правильною експозицією та такою обробкою для отримання правильних значень густин. Чутливість фотоплівки визначають як
деHкр- експозиція у точці, що відповідає оптичній щільностіD0+Dкр(лк*с). Отримане заФормулі значення чутливості визначає значеннямінімальноїекспозиції, необхідної для отримання необхідного діапазону щільностей, оскільки найбільш важливі об'єкти (наприклад, особа людини), що мають близький до середньосірого рівень, поміщаються в точку, віддалену на Dкр від максимальної прозорості плівки D0 тобто від області глибоких тіней. При цьому в розрахунку чутливості широта фотоматеріалу бере участь опосередковано, за рахунок коефіцієнтаK, проте, прив'язка середньосірої точки проводиться тільки до рівня мінімальної щільності почорніння (рівню чорного для негативу або білого рівня для слайда). Отже, спочатку в розрахунок чутливості закладаються проблеми при недостатності експозиції (недотримки) і легко прощаються перетримки за умови досить великої фотошироти. Для кольорових негативних фотоплівок чутливістю називають середню арифметичну чутливість її кольорових шарів, а для плівки (слайду) чутливістю називають максимальну з чутливостей кольорових шарів. Для негативних чорно-білих фотоплівок значення K = 0.85, формула набуває виглядуS = 0.85/H(D0+0.1)- тобто, середньосірий об'єкт прив'язується до рівня, що має щільність 0.1D вище щільності вуалі . І всі градації яскравості для предметів, що мають коефіцієнт відбиття від 0.18 до 0.000, повинні бути покладені на ділянку оптичних густин D0. D0+0.1. Для негативних кольорових фотоплівок вітчизняний стандарт дає значення K = 1.4, формула набуває виглядуS = 1.4/H(D0+0.15). Це означає, що для повнішого використання широти використовується в 1.6 рази більший, ніж для негативної плівки коефіцієнт K (це говорить про те, що широта негативної кольорової плівки приймається в 1.6 рази, або на 0.2D менше, ніж у негативної чорно-білоїплівки), а критеріальною (середньосірою) є точка, розташована на 0.15D вище густини вуалі, тобто, коефіцієнт контрастності кольорової плівки приймається вищим. Ймовірно, для хороших кольорових негативних плівок (Fuji, Kodak тощо) використовується такий самий критерій, як і у випадку чорно-білих негативів, тому що їхня фотоширота не поступається широті вітчизняних чорно-білих плівок.
За основу взято графік характеристичної кривої із офіційної документації на плівку Fujifilm Superia Reala. Визначення чутливості, фотошироти (лінійна ділянка) та корисної фотошироти на прикладі характеристичної кривої плівки Superia Reala. Чутливість зеленого каналу вийшла вище номіналу (при використанні методики для чорно-білих негативних плівок), корисна фотоширота склала3.3D, фотоширота (лінійна ділянка ХК) дорівнює2.3D. Для кольорових плівок (слайда), що обертаються, мають "перевернуту" ХК, так як більшому значенню експозиції відповідає більше значення щільності, на відміну від ХК негативних матеріалів, використовується значення K = 10 (тобто, можна сказати, що широта слайда приймається майже в 12 разів (10/0.85 або на 1.0D) менше, ніж у негативної чорно-білої плівки та в 7 разів (на 0.85D) менше, ніж у негативної кольорової плівки, формула має виглядS = 10/H (D0+0.9)Судячи з щільності середньосірої критеріальної точки, яка розташована на 0.9D вище щільності вуалі, можна сказати, що слайд має набагато вищий коефіцієнт контрастності, ніж негативні фотоплівки.
За основу взято графік характеристичної кривої із офіційної документації на плівку Fujifilm Provia 100F. Визначення чутливості, фотошироти та корисної фотошироти на прикладі характеристичної кривої позитивної плівкиProvia 100F. Чутливість зеленого каналу вийшла рівною номіналу (ISO 100), корисна фотоширота склала2.5D, фотоширота (лінійна ділянка ХК) дорівнює2.15D. У разі цифрових камер згідно з ISO 12232 визначається тільки індекс чутливості, причому він може бути визначений двома різними способами: за рівнем насичення осередків матриці; за мінімально допустимим відношенням сигнал/шум. Перший спосіб базується на фізичних властивостях ПЗЗ матриці, ємність комірки якої пропорційна площі та обмежена кількома тисячами (у разі компактних камер) або десятками тисяч електронів. При накопиченні більшої кількості електронів, вони не можуть бути утримані в потенційній ямі осередку, і відбувається розтікання заряду на сусідні осередки (так званий блюмінг), або на шину живлення, якщо вжито заходів щодо боротьби з цим небажаним ефектом.
деSsat- індекс чутливості ISO, визначений за рівнем насичення,Hsat- мінімальна експозиція, що призводить до насичення комірки. Отже, прив'язка експозиції для цифрових камер не до рівня чорного (D0), а до рівня білого (як слайда). Тому слід було б очікувати хворобливої реакції цифрових камер на переекспозицію і недотримання, що легко прощаються, за умови достатньої фотошироти (визначуваної у свою чергу ємністю осередку, отже, її площею). Визначення чутливості по відношенню до сигналу/шуму, як правило, потрібне за наявності у камери декількох значень чутливості. Справа в тому, що чутливість матриці з великою площею комірки приблизно така ж, як у матриці, що має площу комірки в багато разів менше (більша кількість падаючого світла компенсується більшою площею, а отже, ємністю комірки). І за допомогою першоїматриці легко можна отримати знімки з якістю, що не поступається знімкам з другої матриці, навіть якщо посилити сигнал у кілька разів, при цьому в стільки ж разів зменшивши експозицію. Це означає, що матрицю експонували як таку, що має в стільки ж разів більше значення індексу чутливості. Стандарт ISO 12232 вводить поняття "перший відмінний знімок", для якого відношення сигнал/шум дорівнює 40 (32дБ), і "перший прийнятний знімок", для якого відношення сигнал/шум дорівнює 10 (20дБ). Відповідно, вводяться значення чутливості S40 і S10, що відповідають високій та задовільній якості знімків. Формули виглядають так:
S40 = 10/H40, S10 = 10/H10,
де Sxx - чутливість за критерієм S/N = 10 або 40, Hxx - експозиція, при якій досягаються вимоги щодо сигнал/шум (10 або 40). Наскільки я можу судити, саме визначення чутливості через відношення сигнал/шум (і множинність можливих значень), заодно з вимогою стандарту публікувати ці дані виробниками камер, а також те, що для визначення чутливості не підходять оброблені камерою знімки у форматі Jpeg, так і не призвело до його остаточного затвердження (стандарт розроблено 1997 року). Якщо ще раз звернутися до характеристичної кривої камери S2 Pro, перерахувавши значення широт у десяткові логарифми експозиції, ми отримаємо такий графік:
Можна визначити місце розташування точки середньосірого на кривій при експозиції, що дорівнює виміру експонометра камери (0Ev). Для зеленого каналу (за яким зазвичай проводиться замір) рівень у точці середньосірого розташований у точці -22дБ при рівні насичення -4дБ, тобто, її положення щодо рівня насичення -18дБ або 10^(-18/20) = 0.126 = 12.6% від рівня насичення. Отже,експонометр камери розрахований на те, щоб використовувати меншу експозицію, ніж покаже зовнішній експонометр при вимірі для середньосірої поверхні в 12.6/18 = 0.7 рази або на -0.5 ступені, щоб уникнути перетримки та перенасичення осередків. Іншими словами, експонометр камери при зйомці використовує не ту чутливість, яка визначається рівнем насичення комірки згідно з ISO 12232, а на 0.5 ступені велику. Що часто допомагає врятувати знімок та розширює широту у світлах на 0.5 ступені або 0.15D.