Filtrovací faktory: Převod faktoru na clonová čísla (stops) expozice

Sada černobílých kontrastních filtrů vedle krabičky panchromatického filmu

Napsáno v autorem Simon Lehmann Editor

Jak se filtrovací faktory odvozují, proč se mění se světelným zdrojem a filmem, a jak převést faktor na clonová čísla (stops) přidané expozice.

Kontrastní filtr propouští určité vlnové délky a jiné pohlcuje, takže vždy snižuje celkové množství světla dopadajícího na film. Bez korekce tato ztráta podexponuje negativ. Filtrovací faktor je číslo, které tuto ztrátu kvantifikuje a říká, o kolik expozice přidat.

Co faktor vyjadřuje

Filtrovací faktor je násobitel aplikovaný na nefiltrovanou expozici. Faktor 2 znamená, že filtrovaná scéna potřebuje dvojnásobnou expozici, aby se na negativu usadila stejná hustota; faktor 8 znamená osminásobek. Číslo zohledňuje pouze světlo ztracené absorpcí, nikoli kontrastní efekt, který filtr vytváří.

Tato hodnota není libovolná. Jak Ansel Adams uvádí v knize The Negative, faktor se měří tak, že se zjistí potřebná přídavná expozice pro zachování stejné hustoty negativu u motivu v Zóně V — šedé kartě s 18 % odrazivostí — při denním světle přibližně 5500 K, tedy směsi přímého slunečního záření a světla oblohy, kterou standardní tabulky předpokládají. Jakmile se od tohoto zdroje odchýlíte, publikované číslo přestane být správné. Toto odvození na základě šedé karty při 5500 K je důvodem, proč je každý faktor v zásadě vlastností spektrální odezvy emulze, nikoli samotného skla: závisí zcela na tom, co film vidí přes filtr. Z tohoto důvodu se hodnota publikuje pro každou emulzi zvlášť a hodnota výrobce pro váš konkrétní materiál by vždy měla mít přednost před obecnou hodnotou.

Nejpřesvědčivějším důkazem této závislosti na emulzi není filtr, ale přímo film. Použijte Ilford Ortho Plus 80, orthochromatickou emulzi citlivou pouze na modrou a zelenou, a červený motiv se zobrazí tmavě, zatímco modrá obloha světle bez jakéhokoli nasazeného filtru — tedy inverzně k tomu, co dělá červený filtr na panchromatickém materiálu. Kontrastní efekt, a s ním i příslušný faktor, sídlí ve filmu.

Pracovní tabulka faktorů

Obecné Wratten kontrastní filtry při denním světle (5500 K) mají tyto faktory, s odpovídajícím počtem clonových čísel (stops):

FiltrFaktor pro denní světloFaktor pro wolframové světloClonová čísla (stops) (denní světlo)
No. 8 žlutý21
No. 15 tmavě žlutý2,51 1/3
No. 11 žluto-zelený42
No. 21 oranžový3~1 2/3
No. 25 červený853
No. 29 tmavě červený16–204 až ~4 1/3

Berte tyto hodnoty jako výchozí bod. Vlastní publikované hodnoty Ilford pro FP4 Plus uvádějí pro stejné sklo výrazně odlišná čísla: No. 8 žlutý 1,5 pro denní světlo, No. 15 tmavě žlutý 2,0, No. 11 žluto-zelený 3,0, No. 21 oranžový 2,3, No. 25 tricolor červený 6,0, No. 58 tricolor zelený 6,0. Porovnejte Kodak obecný No. 25 s hodnotou 8 s publikovanou hodnotou FP4 Plus 6,0 (4,0 pro wolframové světlo) a teze je uzavřena jediným řádkem: identický filtr, dvě různá čísla výrobců, protože spektrální odezvy se liší. Primárními zdroji pro vše výše uvedené jsou Kodak Photographic Filters Handbook (Publikace B-3) a technické datové listy Ilford FP4 Plus a HP5 Plus — nikoli obecná tabulka z internetu.

Proč se faktor mění se zdrojem světla

Faktor platí pouze pro spektrální složení světla, při němž byl změřen. Wolframové světlo pracuje přibližně při 3200 K oproti 5500 K denního světla: je daleko bohatší na červenou a chudší na modrou. Červený nebo oranžový filtr proto zahodí proporcionálně méně ze zdroje wolframového světla a jeho faktor klesne, zatímco modrý filtr zahodí více a jeho faktor stoupne. Wratten No. 25 to názorně ukazuje — faktor 8 pro denní světlo klesá na 5 pro wolframové světlo podle obecných hodnot Kodak, a FP4 Plus odráží tento posun hodnotami 6,0 pro denní světlo a 4,0 pro wolframové světlo. Stejné sklo, stejný film, jiná korekce — čistě kvůli změně spektra zdroje.

Převod na clonová čísla (stops)

Clonové číslo (stop) je zdvojení expozice, takže převod je logaritmický: počet clonových čísel (stops) se rovná logaritmu faktoru při základu 2. log2(2) = 1, log2(4) = 2, log2(8) = 3. Pokud vaše kalkulačka nemá klávesu pro logaritmus při základu 2, použijte vzorec pro změnu základu:

stops = log10(faktor) / log10(2)

Pro mezilehlé hodnoty to má praktický význam. Faktor 5 dává log10(5)/log10(2) = 2,32, tedy těsně přes 2 1/3 clonového čísla (stop); faktor 3 (oranžový No. 21) dává log10(3)/log10(2) = 1,58, těsně pod 1 2/3 clonového čísla (stop). No. 8 žlutý s faktorem 2 vyžaduje jedno clonové číslo (stop), No. 25 červený s faktorem 8 tři.

Jak tato clonová čísla (stops) využijete, je volba mezi dvěma ovládacími prvky expozice, přičemž výpočet se pro každý liší. Čas závěrky se škáluje lineárně s faktorem; clona se pohybuje o počet clonových čísel (stops). Řekněme, že expozimetr ukazuje 1/250 při f/11 a nasadíte No. 25 červený — faktor 8, tři clonová čísla (stops). Můžete snížit čas závěrky na 1/30 při f/11 (1/250 vyděleno faktorem 8), otevřít clonu na f/4 při 1/250 (o tři clonová čísla (stops) více), nebo rozdělit rozdíl. Hustota negativu bude v obou případech stejná; mění se pouze hloubka ostrosti a zobrazení pohybu.

Skládání filtrů a past při měření expozice

Při kombinaci dvou filtrů se faktory násobí a clonová čísla (stops) sčítají. No. 8 žlutý (faktor 2, jedno clonové číslo (stop)) přes No. 11 zelený (faktor 4, dvě clonová čísla (stops)) dává faktor 8 a celkem tři clonová čísla (stops). Výsledek berte jako přibližný: překrývající se absorpční pásma a přídavné skleněné plochy posunou skutečnou kombinovanou ztrátu mírně výš, než vychází z prostého součinu.

Poslední úskalí spočívá v měření expozice. Buňky měřiče světla TTL (through-the-lens) čtou filtrované světlo přímo, což zní ideálně, ale silikonové a CdS fotodiody jsou v porovnání s většinou panchromatických emulzí neproporciolánně citlivé na červenou. Měříte-li přes tmavě červený filtr — No. 25 nebo No. 29 — buňka vidí více červeného záření, než film zaznamená, a fotoaparát má tendenci podexponovat, na mnoha tělesech często o přibližně jedno clonové číslo (stop). U tmavě červených filtrů pořiďte nefiltrované ruční odečtení a aplikujte publikovaný faktor ručně. Žluté a oranžové filtry obecně fungují s měřením přes objektiv přijatelně.

Kanonickým důkazem toho všeho je snímek Monolith, the Face of Half Dome, který Ansel Adams pořídil z místa zvaného Diving Board v Yosemitu dne 17. dubna 1927. Nejprve exponoval přes K2 žlutý filtr (Wratten No. 8), pak přešel na tmavě červený Wratten No. 29 pro druhou expozici, která zobrazila modrou oblohu téměř černou — zvolil filtr pro jeho tónový efekt, zaplatil jeho faktor a předem si vizualizoval výtisk, který chtěl. Právě tento snímek ho přiměl zavést pojem vizualizace a je celým tématem tohoto článku v jediném záběru: filtr zvolený pro to, co dělá s tónem, a expozice upravená k jeho zaplacení.

Berte jakékoli tyto hodnoty jako první přiblížení, pak si je ověřte na vlastních materiálech: bracketujte šedou kartu v Zóně V s filtrem i bez něj na vašem skutečném filmu a vývojce, přečtěte hustoty a důvěřujte negativu víc než tabulce.

Související příspěvky

Středově vážené a matrixové vzorce měření expozice

· 6 min read

Středově vážené a matrixové vzorce měření expozice

Jak kamerové expozimetry průměrují scénu pomocí středově váženého a vícezonálního matrixového vzorce, kde každý selhává a kdy je nutná korekce expozice.

Bill Brandt: Vysoký kontrast a akt s širokoúhlým objektivem

· 5 min read

Bill Brandt: Vysoký kontrast a akt s širokoúhlým objektivem

Jak Bill Brandt vyměnil tónovou věrnost za tvrdé černé, vypálené bílé a strmé zkreslení policejní širokoúhlé kamery.

Modrý filtr: zdůraznění atmosférické mlhy a návrat k ortochromatickému vzhledu

· 6 min read

Modrý filtr: zdůraznění atmosférické mlhy a návrat k ortochromatickému vzhledu

Proč modrý filtr zesiluje atmosférickou mlhu a změkčuje vzdálenosti v černobílé fotografii a jak znovu vytváří podání starých ortochromatických emulzí.

The grainmag companion app

An offline exposure & Zone System companion

Meter and place your tones without a signal. No account, no internet required — just you, the light, and the grain.