EV a související fotografické pojmy

Fotograf není fyzik, ale některé pojmy musí chápat
dokonale a zbytek alespoň intuitivně. Mezi ty hlavní pojmy patří:
expozice, clona, čas, Schwarzschildův efekt, negativní proces, push,
pull, pozitivní proces, ....

Vznik fotografie je posloupností několika chemických reakcí
(smíme říct i - expozic)

1. osvit filmu (základní - hlavní expozice)
2. vyvolání filmu - negativní vyvolávací
   proces
3. osvit papíru
4. vyvolání papíru - pozitivní vyvolávací
   proces

1. Osvit filmu

Po stisknutí tlačítka spouště fotoaparátu se na určitou
dobu otevře závěrka fotoaparátu a na povrch filmu je
objektivem promítán obraz fotografované scény.
(Tvar políčka určí maska závěrky).

Množství dopadajícího světla (jeho intenzita a doba,
po kterou dopadá) určuje míru osvícení filmu.
Zatím to nebudeme komplikovat a řekneme, že jednosekundový osvit
způsobí osvícení A a půlsekundový osvit způsobí
osvícení poloviční (A/2). Osvit 1/4 sekundy způsobí
osvícení A/4, osvit 2 sekundy - 2A a podobně. A máme
základ definice pojmu EV (Exposition (Exposure) Value), který
můžeme volně přeložit jako míra osvícení (obecně ovlivnění).

EV má dokonce i definici pro absolutní míru osvícení
(určité jedno množství, jako třeba 1kg) - 1EV. Ta pro
nás není důležitá, s jednotkou EV se obvykle pracuje
jako s relativní jednotkou.

Navíc ještě potřebujeme regulovat projekční (zobrazovací)
parametry objektivu - k tomu slouží clona. Clonou ovlivňujeme
hloubku ostrosti a mnohdy bohužel i korigujeme vady objektivu.

Clona je zúžení plochy objektivu, přes kterou prochází
světlo od snímané scény k filmu. Pojmem malá clona
rozumíme široce rozevřený objektiv, pojmem velká clona
rozumíme zmenšení plochy objektivu. V anglické literatuře
se používá pojem "aperture", který popisuje shodný
přístup k ploše objektivu, ale zcela naopak (díra, clona 2
je "velká díra", clona 22 je "malá díra").

Zaclonění objektivu ovlivňuje intenzitu procházejícího
světla tak, že v důsledku ho na plochu filmu dopadá méně.
Proto musíme pro dosažení stejného osvícení
s různými clonami i měnit dobu osvitu.

Vývojem fotografických přístrojů se došlo k této
úmluvě:

• různé míry osvícení je třeba sestavit do
  jedné (jednotné) řady
• rozdíl mezi sousedícími mírami osvícení
  v řadě nechť je konstantní
• tím rozdílem nechť je polovina (resp. dvojnásobek)

A zavedla se řada expozičních časů:
..., 8s, 4s, 2s, 1s, 1/2s, 1/4s, 1/8s, 1/15s, 1/30s, 1/60s, 1/125s, 1/250s,
...

Například, při osvitu dobou 1/15s dojde k osvícení A.
Při osvitu 1/30s dojde k osvícení polovičnímu, při 1/60s
k osvícení čtvrtinovému a podobně. Tady využijeme pojem
EV (mějme jako výchozí osvit 1/30s):

1/2s	1/4s	1/8s	1/15s	1/30s	1/60s	1/125s	1/250s	1/500s	1/1000s
+4EV	+3EV	+2EV	+1EV	0EV	-1EV	-2EV	-3EV	-4EV	-5EV

Osvitem 1/30s jsme dosáhli určitého osvícení filmu.
Osvitem 1/15s jsme dosáhli osvícení dvojnásobného
a taky říkamé osvícení +1EV nebo taky"o
jedno EV většího". A naopak.

Pro odstupňování clon se zavedla podobná řada a ta vyjadřuje
v zásadě totéž:

1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, ....

Opět existuje definice plochy odpovídající cloně 1, ale
ta se váže i na formát negativu a nebudeme to tady rozmazávat.
S clonou budeme opět pracovat jako s realitivní veličinou. Vysvětlíme
si to na příkladu:

Clona 5.6 dává určité osvícení (při daném
čase osvitu T). Clona 8 znamená zmenšení plochy objektivu na
polovinu, objektivem projde polovina intenzity světla a (při daném
čase T) dojde k polovičnímu osvícení filmu. Chceme-li
zachovat stejné osvícení jako při cloně 5.6, musíme
čas osvitu zdvojnásobit (vybrat ten čas, co je v řadě časů ten nalevo
od T). Clona 8 znamená osvícení o jedno EV menší
než při cloně 5.6 (nebo-li "-1EV").

A můžeme se pustit do expoziční matematiky: změříme si expozici
a výchází kombinace
    - clona 5.6, čas 1/125
chceme fotografovat clonou 16 - ta leží o tři místa napravo
od 5.6 - je to rozdíl tří EV. Došlo by k osvícení
o 3 EV menšímu, proto musíme o 3EV prodloužit čas. Jdeme řadou
doleva - 1/60, 1/30, 1/15. Výsledná kombinace expozice je
    - clona 16, čas 1/15

Tady už tušíme výhody počítání v EV: nemusíme
zjišťovát násobky (či zlomky expozice), ale počítame
v jednoduchých stupních (místo prodloužení doby
osvitu osmkrát - prodloužení o 3EV - stupně).

Citlivost filmů

Filmy udávají citlovost v jednotkách ISO. Těch jednotek
je víc druhů (staré označení je ASA), ale vždy tam je
nějaké číslo v řadě:
.., 25, 50, 100, 200, 400, 800, 1600, 3200, ...

Jednotlivé citlivosti jsou opět odstupňovány v EV - film 200
je dvakrát citlivější než film 100, rozdíl mezi filmem
100 a 3200 je 5EV.  Například, tyto expozice dávají
stejný vysledek:

film 50	clona 8	1/60s
film 100	clona 8	1/125s
film 3200	clona 8	1/4000s

Multiexpozice

Chceme-li jednu scénu nasnímat na jedno políčko dvěma
po sobě jdoucími osvity tak, aby došlo k určité zvolenému
konečnému osvícení, musíme osvícení
rozdělit na dvě půlky. Obě půlky se na filmu složí do zvoleného
osvícení.

Příklad: planujeme exponovat kombinací clona 5.6 a čas 1/125;
a chceme to rozdělit na dvakrát. Odvodíme expozici  o jedno
EV menší a exponujeme dvakrát. Pochopitelně nemůžeme měnit
clonu - ta ovlivňuje kresbu. Tak zvolíme expozici: clona 5.6 a čas
1/250. Cvakneme dvakrát a získáme výsledek jako
při jednom cvaknutí při 5.6 a 1/125s

Schwarzschildův efekt (jev)

Řady expozic, časů, clon a citlivostí vznikly pro jednotné převádění
expozic - expozice (osvícení) se takto linearizovala (vyjádřila
v násobcích). Bohužel filmy na tuto lineární
stupnici reflektují jenom v omezené míře - interval
linearity filmu (kde naše známá teoretická linearita
funguje)je omezený. Ke všemu ještě ten interval bývá
pro každý film jiný - interval linearity filmu budeme označovat
<L,H>. L bývá obvykle 1-10 sekund, H bývá
kolem 1/10000s. Mimo interval linearity je nutné teoretickou expozici
jistým způsobem prodloužit. Tragédie je, že to výrobci
na krabičkách filmů špatně dokumentují.

Markantní je to tedy především u dlouhých časů. Výrobce
napíše, že při teoritecké expozici X je nutno expozici korigovat
prodloužením o několik EV....například:

1s	+1/2EV
do 10s	+1EV
nad 10s	+2EV

Proto při změření clona 8, čas 4s na fotoaparátu zvolíme
korekci expozice +1EV nebo v manuálním režimu nastavíme
čas 8s.

PUSH a PULL procesy

Každý film má svou expoziční pružnost vyplývající
z jeho dynamického rozsahu. Při osvitu dochází k aktivování
zrníček stříbra na filmu a na filmu vzniká latentní
(je tam, ale není vidět) obraz. Obraz odpovídá snímané
scéně a při správné expozici skoro odpovídají
jasy na latentním obrazu jasům na scéně (je to složitější,
ale teď to nehodlám komplikovat).

Vyvoláváním filmu se chemickou cestou přetváří
latentní obraz na obraz viditelný. Proces vyvolávání
je pozvolný a každým jeho okamžikem se obraz na filmu víc
a víc zviditelňuje. V určitém okamžiku obraz na filmu odpovídá
jasově snímané scéně pořízené správnou
expozicí. Při pokračujícím vyvolávání
je jasnější (světlejší) a v dalším určitém okamžiku
odpovídá scéně, která by byla exponována
o jedno EV víc (přeexponována). Začnou se ale ztrácet
detaily ve světlech a zrno filmu se shlukuje do vetších celků (narůstá
zrno).

Dynamický rozsah je interval jasů zachytitelných filmem, který
je vyjádřitelný v jednotkách EV. O filmu se třeba prohlásí,
že jeho rozsah je 7EV tak, že je -4EV až 3EV. 0EV je správná
(ideální) expozice scény taková, že hlavní
motiv je se svým jasem na filmu nejlépe prokreslený.
Film ale i zachytí dobře partie o 4EV tmavší a partie o 3EV
světlejší.

Expoziční pružnost filmu je schopnost filmu posouvat svou nominální
citlivost tímto intervalem. Využívá se toho při uživatelských
změnách přístupu ke jmenovité (nominální)
citlivosti filmu.

PUSH proces:

film exponujeme, jako bychom pracovali s filmem vyšší nominální
citlivosti. Výsledkem je nedostatečně osvitnutý film (podexponovaný).
Při prodlouženém vyvolávání (převolání)
filmu se jas podexponovaného obrazu zesílí tak, že v
důsledku odpovídá správné expozici. Jak bylo již
řečeno, převoláním se snižuje rozsah polotónů (zrna jsou
více "přeměněna") - narůstá tedy kontrast a zrna se slívají
do větších (zvyšuje se zrnitost filmu).

Převolání o 1EV vyrovnává na filmu 100 podexpozici
o 1EV (byl focen jako 200), takže v důsledku dostáváme správný
obraz jako na filmu citlivosti 200. Říkáme, že pushem +1 uděláme
z filmu 100 film 200.

PULL proces

je opakem PUSH procesu. Film se osvítí víc (přeexponuje)
a při vyvolávání dojde ke správnému obrazu
dříve (vyvolávání se zkracuje). Vyvolání
pak tak nekvantuje rozsah jasů (je pak širší) a zrno se nestihne tolik
sloučit (je jemnější).

PULL -1 je tedy podvolaní filmu o jeden stupeň, které způsobí,
že o 1 EV přeexponovaný film dává správný
obraz.

Závěr

Počítání ve stupních EV je jednoduché a
praktické. Člověk si na to časem zvykne.