Інтервал яскравостей в числовому логарифмічному вираженні

Визначення інтервалу яркостей об’єкту ΔL проводять двома способами. Перший спосіб – це безпосереднє вимірювання максимальної і мінімальної яскравості експонометром-яскравоміром на найсвітлішій і найтемнішій ділянках об’єкту (прямий спосіб, особливо зручний із застосуванням точкового яскравоміра. Другий спосіб дозволяє визначати інтервал яскравостей без яскравоміра по освітленості світлот об’єкту зйомки, застосовуючи формулу L=ρE. Можливість другого способу заснована на залежності ΔL від контрасту освітлення і контрасту відомих світлот. При цьому можливі три випадки освітлення об’єкту.

Перший випадок. Освітленість об’єкту однакова для всіх його світлот (для всіх ділянок – рівномірно-розсіяне освітлення). Якщо прийняти, що ρ₂ і ρ₁ – максимальна і мінімальна світлоти (коефіцієнти відбиття) об’єкту, а L₂і L₁ – максимальна і мінімальна яскравості відповідно, то інтервал яркостей можна представити співвідношеннями:

ΔL= L₂ / L₁ = ρ₂E/ρ₁E=ρ₂/ρ₁

З цього співвідношення видно, що при однаковій освітленості Е інтервал яскравості ΔL визначається відношенням коеффіцієнтів відбиття ρ₂/ρ₁, тобто контрастом світлот. Приклад рівномірного освітлення використовується в основному при репродукції чорно-білих півтонових або кольорових оригіналів.

Другий випадок – освітлення об’єкту нерівномірне. Нехай на максимальній світлоті ρ₂ буде максимальна освітленість Е₂,а на мінімальній ρ₁ – мінімальна Е₁. При цьому контраст яскравостей максимальний:

ΔL_макс= L₂ / L₁ = ρ₂E₂/ρ₁E₁=(E₂/E₁)(ρ₂/ρ₁)

З цих співвідношень виходить, що ΔL є множник двох дробів, з яких перший – контраст освітлення, а другий – контраст світлот. Другий випадок – це граничний інтервал яскравостей об’єкту, значення якого може доходити до ΔL=3 і вище. При відтворенні об’єкту з ΔL_макс можливо, що тіні і нижчі півтони зіллються, а світлі перетворяться на суцільно білі. В випадку поєднання граничних величин Еі ρ завжди виникають значні труднощі в тоновідтворенні всіх складових елементів зображення.

Третій випадок (зворотний другому) – максимальна освітленість припадає на мінімальну світлоту, а мінімальна освітленість – на максимальну світлоту. При цьому, не дивлячись на великі контрасти освітлення і світлот, інтервал яскравостей буде незначним і може звестися навіть до одиниці.

Досить поширене значення контрасту світлин об’єкту зйомки 1: 128 (ΔL=2,1) з гранично чорними фактурами (оксамит) і високими світлотами (біла тканина). Мінімальний контраст світлот спостерігається у гіпсових моделей, сніжного покриву, білих хмар і чорного одягу. Контраст світлотіньового освітлення в інтер'єрі коливається від 2 до 4. Контраст освітлення в безхмарну погоду па натурі рівний 8...10, в похмуру – 1.

Класифікаційні характеристики об’єктів зйомки. По відбивній здатності знімальні об’єкти можуть бути з великим інтервалом світлин Δρ_макс і відносно малим Δρ_мін. Малий контраст може бути у світлих об’єктах, в об’єктах з середніми світлотами і в темних об’єктах, незалежно від сюжету і композиційної побудови знімка. Об’єкти з відносно великим інтервалом світлот повинні зніматись з точно визначеною експозицією, особливо кольорові, оскільки неправильна експозиція може впливати на відтворення кольорів. При зйомці малоконтрастних об’єктів можливе варіювання знімальної експозиції для поліпшення тоновідтворення і приведення негатива до оптимальної середньої густини. Якщо в кадрі є сюжетно-важлива деталь (в більшості випадків це крупний план обличчя людини), то експозиція, незалежно від інших світлот об’єкту, повинна бути точно визначена по обличчю. За відсутності в кадрі обличчя загальна світлота об’єкту з вузьким інтервалом світлот Δρ_мін дозволяє варіювати експозицією щодо розрахункової за умови рівномірного освітлення об’єкту.

На мал. 18, а … г показані графіки із зміною експозиції. Для темного об’єкту без обличчя людини (мал. 18, б)можливе збільшення експозиції приблизно до чотирьох разів (дві ступені діафрагми). При цьому розподіл нижчих яскравостей з нижньої криволінійної переходить на прямолінійну ділянку характеристичної кривої (ХК) з пропорційною передачею тонів. Замість збільшення експозиції можна застосувати контрастнішу проявку з попередньою пробою.

При зйомці світлого об’єкту вищі яскравості попадають на верхню криволінійну ділянку ХК. Для об’єктів без обличчя людини в кадрі можна поліпшити тонопередачу, зменшивши розрахункову експозицію в два — чотири рази (мал. 18, г). При цьому додаткове поліпшення тоновідтворення отримують від зниження світлорозсіяння на фотошарі унаслідок скорочення експозиції. Для об’єктів з середніми світлинами експозицію, як правило, можна не змінювати.

Мал. 18. Графіки, що показують тоновідтворення об’єкту із зміною знімальної експозиції при зйомці:

а – темного об’єкту і обличчя на ньому; б – темного об’єкту без обличчя і із збільшенням в чотири рази експозиції; в – світлого об’єкту і особи на ньому; г – світлого об’єкту без обличчя і із зменшенням експозиції в два рази

Мал. 19. Світлотний ряд об’єктів зйомки, що розрізняються по наявності і кількості різних світлот елементів

Все різноманіття об’єктів зйомки можна розділити на три групи, що відрізняються по вузькому інтервалу світлот з приблизно однаковими Δρ в межах 1: 10... 1: 16 (мал. 19). Для наочності світлоти цих об’єктів виражені полями сірої шкали в кількості чотирьох. Зйомка об’єктів з вузьким інтервалом світлот дозволяє змінювати знімальну експозицію в значне число разів, але при врахуванні зміни світлорозсіювання в знімальній камері. Значний інтервал світлот мають світлі об’єкти з темними деталями на передньому плані (морські, сільські і зимові пейзажі). Вони вимагають при зйомці точного розрахунку експозиції.