Bagaimana kamera film melakukan kompensasi pencahayaan?

Saya memiliki Nikon D3x, Nikon F6 dan Nikon F3 / T.

Menurut pemahaman saya, pada kamera digital, "kompensasi pencahayaan" sebenarnya mengubah amplifikasi sinyal, serupa tetapi tidak identik dengan mengubah sensitivitas.

Baik F6 dan F3 / T menawarkan kompensasi pencahayaan. Tidak satu pun dari kamera ini yang tampaknya mengubah kecepatan rana atau bukaan diafragma sesuai dengan kompensasi pencahayaan. Namun gambar yang dihasilkan diekspos dengan baik sesuai kompensasi.

Misalnya, mengatur kompensasi pencahayaan dari F6 ke -5 EV tidak mengubah kecepatan rana, juga pembukaan diafragma tidak tampak berubah. Faktanya, durasi paparan tampaknya tidak berubah.

Jadi bagaimana kamera film melakukan kompensasi pencahayaan?

Saya mengerti bahwa, pada kamera digital, "kompensasi pencahayaan" sebenarnya mengubah amplifikasi sinyal, serupa tetapi tidak identik dengan mengubah sensitivitas.

Secara umum, ini bukan bagaimana istilah itu digunakan. Sebaliknya, "kompensasi eksposur" berarti: beri tahu program eksposur kamera dalam mode eksposur otomatis untuk menargetkan eksposur yang lebih terang atau lebih gelap daripada pembacaan meter. (Lebih lanjut di Apa itu kompensasi eksposur ? , dan di Bagaimana cara DSLR mengetahui bukaan apa yang harus dipilih dalam mode P? )

Salah satu cara program dapat menanggapi ini dengan mengubah amplifikasi, meningkatkan efektif ISO. (Lebih lanjut tentang Bagaimana ISO diterapkan pada kamera digital? ) Ia juga dapat mengubah kecepatan rana atau apertur - tetapi itu tergantung pada mode.

Pada kamera film, mengubah amplifikasi bukanlah suatu pilihan, jadi untuk mengubah eksposur, kecepatan rana atau apertur harus berubah. Namun, Anda mungkin tidak melihat mereka berubah, karena kamera tidak benar-benar berhenti sampai rana klik, dan sulit untuk mendengar perbedaan antara, katakanlah, vs60 vs ¹⁄₁₂₅th detik.

Nikon sebenarnya memasukkan "bagan program" untuk F6 dalam manual :

... sehingga Anda dapat melihat apa fungsinya. Misalnya, jika meter mengembalikan "EV 5", Anda akan mendapatkan apertur f / 4 dan kecepatan rana ¹⁄₆₀th. Dan, Anda dapat melihat bahwa itu benar-benar algoritma yang sangat sederhana. Seperti disebutkan dalam jawaban ini , beberapa kamera memungkinkan Anda memilih di antara berbagai program. Pada beberapa kamera entry level, pengaturan seperti "mode olahraga" sebenarnya berarti "pilih program yang memprioritaskan kecepatan rana tinggi" - bahkan jika tidak ada kontrol langsung yang bernama atas program tersebut. Namun, secara umum, jika Anda benar-benar peduli tentang faktor eksposur tertentu, Anda akan menggunakan Prioritas Apertur atau Rana.

Ini bukan kasus bahwa "kompensasi pencahayaan benar-benar mengubah amplifikasi sinyal".

Hanya ada 3 cara untuk mengontrol pencahayaan: apertur, kecepatan rana, dan ISO. Kompensasi eksposur bukan kontrol eksposur tambahan ajaib. Ini hanya memberitahu kamera untuk mengubah pencahayaan x jumlah berhenti dengan mengubah aperture, kecepatan rana atau (dalam kasus kamera digital) ISO.

Sebenarnya, "kompensasi eksposur" adalah keliru menurut pendapat saya - itu harus disebut "kompensasi meteran". Ini bekerja (hampir) dengan cara yang sama pada kamera film seperti halnya pada kamera digital. Saat Anda mengarahkan kamera ke sebuah adegan, dan kamera mengukur adegan di, katakanlah, EV 16, jika Anda mengatur kompensasi eksposur ke +1, apa yang Anda lakukan adalah memberi tahu kamera untuk menganggap adegan itu 1 EV lebih sedikit (yaitu EV 15) dan untuk mengekspos sesuai. Tergantung pada mode eksposur (PASM) Anda, eksposur +1 kemudian dicapai oleh kamera mengubah aperture atau kecepatan rana atau (dalam kasus kamera digital) ISO sehingga membuat eksposur seolah-olah adegan itu EV 15.

(Seperti dicatat oleh Michael dalam komentar, ada kemungkinan bahwa kamera dapat menyesuaikan lebih dari satu kontrol eksposur untuk mencapai kompensasi eksposur yang diinginkan, misalnya dapat menyesuaikan kecepatan rana dan rana pada saat yang sama.)

Saya membayangkan alasan Anda tidak dapat mendengar atau melihat perbedaan dalam kecepatan rana atau apertur dalam test case Anda karena semuanya terjadi terlalu cepat. Mungkin layak secara eksplisit menyatakan bahwa, terlepas dari pengaturan apertur atau pengaturan kompensasi eksposur, diafragma lensa tetap terbuka penuh sampai saat tombol pelepas rana ditekan.

Jadi bagaimana kamera film melakukan kompensasi pencahayaan?

Cara yang sama seperti kamera digital melakukan kompensasi eksposur (EC): ini bias kalibrasi meter dalam arah dan jumlah yang dimasukkan sehingga variabel eksposur yang dipilih dipilih oleh kamera menghasilkan eksposur kurang atau lebih dari yang seharusnya terjadi.

Alasan mengapa kita terkadang perlu melakukan EC adalah karena sebagian besar kamera tidak bisa membedakan antara kucing hitam di tambang batu bara dan kucing putih dalam longsoran salju. Terutama ketika menggunakan kamera dengan pengukur cahaya monokromatik (hampir semua kamera konsumen / pro SLR hingga sekitar 2010 atau lebih), kamera akan mencoba mengekspos setiap adegan sebagai abu-abu sedang. Dengan meter cahaya berbasis warna yang lebih baru dan algoritma eksposur berbasis perpustakaan, beberapa kamera menjadi lebih baik dalam "menebak" perbedaan dalam pencahayaan yang sulit. Tetapi kamera masih tidak dapat membaca pikiran fotografer tentang bagian adegan mana yang ingin kita tampilkan sebagai 'kecerahan sedang'.

Kamera Film

Dalam kasus kamera film baik waktu rana (Tv), apertur (Av), atau mungkin beberapa dari keduanya jika menggunakan mode eksposur Program , diubah untuk mencapai eksposur yang lebih tinggi atau lebih rendah. Kita bahkan dapat melakukan EC dengan kamera film yang tidak memiliki tombol atau dial [+/- EC]. Jika kami memotret dengan film ISO / ASA 200 dalam mode pencahayaan manual dan kami mengubah kecepatan filmpengaturan ke 'ISO / ASA 100' meter akan memberikan pembacaan satu atap yang lebih rendah untuk jumlah cahaya yang sama daripada ketika diatur pada ISO / ASA 200. Setiap mode eksposur otomatis kamera akan mengekspos film 200 kecepatan per satu secara berlebihan berhenti dengan mengubah TV atau Av untuk mengembalikan eksposur yang dihitung ke tengah. Efeknya sama persis dengan menggunakan [+1 EC]. Mengatur kontrol kecepatan film ke ISO / ASA 800 dengan 200 film kecepatan akan memiliki efek yang sama dengan menggunakan [-2 EC]. Dalam kedua kasus itu, jangan lupa untuk mengubah pengaturan kecepatan film kembali setelah Anda mengambil gambar Anda!

Baik F6 dan F3 / T menawarkan kompensasi pencahayaan. Tidak satu pun dari kamera ini yang tampaknya mengubah kecepatan rana atau bukaan diafragma sesuai dengan kompensasi pencahayaan. Namun gambar yang dihasilkan diekspos dengan baik sesuai kompensasi.

Misalnya, mengatur kompensasi pencahayaan dari F6 ke -5 EV tidak mengubah kecepatan rana, juga pembukaan diafragma tidak tampak berubah. Faktanya, durasi paparan tampaknya tidak berubah.

Sebagian besar bunyi "rana" yang Anda dengar dengan SLR adalah gerakan cermin refleks sebelum dan sesudah pencahayaan. Gerakan cermin sebelum dan sesudah paparan membutuhkan jumlah waktu yang sama terlepas dari waktu rana yang digunakan. Juga perlu diingat bahwa semua waktu rana mengambil jumlah waktu yang sama untuk setiap tirai rana untuk transit pesawat film. Satu-satunya perbedaan adalah dalam panjang penundaan antara gerakan tirai pertama untuk mulai membuka dan gerakan tirai kedua untuk mulai menutup. Pada waktu rana lebih pendek / lebih cepat daripada kecepatan sinkronisasi X kamera Anda, tirai kedua mulai menutup sebelum tirai pertama terbuka penuh. Ini menghasilkan celah dengan lebar bervariasi antara dua tirai saat tirai kedua "mengejar" tirai pertama melintasi bidang film

• Katakanlah kamera Anda membutuhkan 50 milidetik (1/20 detik) untuk menaikkan cermin. Demi kesederhanaan, mari kita asumsikan dibutuhkan 50 ms lagi untuk mirror untuk drop down. Itu 100 ms (1/10 detik) dari perjalanan cermin untuk setiap gambar yang Anda ambil dengan kamera Anda. F6 Anda mungkin begitu cepat, tetapi F3 / T agak lebih lambat dari itu.
• Katakanlah kamera Anda memiliki kecepatan sinkronisasi flash 1/60 dtk (cukup umum pada masa jendela perjalanan horisontal yang bepergian melintasi dimensi panjang bingkai film 36x24mm). Mari kita bermurah hati dan berikan flash 5 ms (1/200 dtk) untuk mengerjakannya sebelum tirai kedua mulai ditutup pada 1/60 dtk (16,7 ms). Itu berarti dibutuhkan sekitar 11,7 ms (1/85 dtk) untuk setiap tirai rana untuk transit dari satu sisi bidang film ke sisi lainnya.
• Total waktu gerakan rana untuk pencahayaan 1/2000 s (0,5 ms) dengan kamera kami dengan kecepatan sinkronisasi blitz 1/60 s (16,7 ms) kira-kira 1/85 s (11,7 ms) + 1/2000 (0,5 ms) ). Tambahkan 100 ms untuk pergerakan cermin. Total waktu "suara rana" adalah 112,2 milidetik.
• Total waktu gerakan rana untuk eksposur 1/1000 s (1,0 ms) kira-kira 1/85 (11,7 ms) + 1/1000 (1,0 ms). Tambahkan 100 ms untuk pergerakan cermin. Total waktu "suara rana" adalah 112,7 milidetik
• Bisakah Anda dengan jujur ​​mengharapkan untuk membedakan antara 112,2 milidetik , total waktu "suara rana" untuk eksposur 1/2000 detik, dan 112,7 milidetik , total waktu "suara rana" untuk eksposur 1/1000 detik? Atau bahkan antara 112,2 ms untuk 1/2000 eksposur dan 116,7 ms , yang merupakan total "shutter sound" waktu yang dibutuhkan untuk lima berhenti Tv lebih lambat dari 1/60 detik?

Jika Anda melihat bukaan diafragma sebelum tombol rana ditekan untuk mengambil eksposur, bukaan diafragma terbuka pada pengaturan apertur maksimum lensa terlepas dari nilai apertur yang dipilih. Ini memungkinkan sebanyak mungkin cahaya masuk ke kamera untuk fokus dan pengukuran. Bukaan tidak dihentikan sampai tombol rana ditekan sepenuhnya. Ingat 50 milidetik yang dibutuhkan untuk menaikkan cermin? Itu lebih dari cukup waktu bagi kamera untuk menghentikan aperture. Pada saat cermin turun kembali setelah pencahayaan, aperture juga kembali ke posisi terbuka penuh.

Kamera digital

Dalam kasus kamera digital baik TV, Av, ISO, atau kombinasi dari mereka diubah untuk mencapai eksposur yang lebih tinggi atau lebih rendah ketika EC digunakan. Terkadang menggunakan EC mengubah pengaturan ISO kamera yang mengontrol amplifikasi sensor, tetapi seringkali tidak. Apakah menggunakan EC menghasilkan perubahan ISO dan / atau TV dan / atau Av semua tergantung pada mode dan pengaturan eksposur yang dipilih pengguna serta garis program kamera untuk skenario dan mode eksposur tertentu.

Hanya ada tiga hal yang menentukan paparan: Tv, Av, dan ISO / sensitivitas. Ini sama benarnya dengan kamera digital seperti halnya dengan kamera film.

Kita dapat mengubah 'pencahayaan / kecerahan' saat memposting gambar digital. Kita dapat dengan mudah mengubah waktu pengembangan film di kamar gelap untuk menambah atau mengurangi kepadatan film negatif. Modifikasi setelah fakta tidak mengubah jumlah cahaya yang ditangkap oleh film atau sensor selama acara paparan sebenarnya. Satu-satunya perbedaan adalah bahwa dengan digital ketika kita mengubah 'exposure / brightness' dalam post-processing kita melakukannya secara non-destruktif - data mentah aktual yang dikumpulkan oleh sensor tetap tidak berubah. Dalam kasus film, setelah kami mengembangkan gambar laten untuk membuat negatif, tidak ada jalan untuk kembali dan melakukannya lagi dengan waktu pengembangan yang berbeda.

Menurut pemahaman saya, pada kamera digital, "kompensasi pencahayaan" sebenarnya mengubah amplifikasi sinyal, serupa tetapi tidak identik dengan mengubah sensitivitas.

Tampaknya beberapa orang berpikir bahwa memasukkan nilai EC menghasilkan data mentah dari sensor yang diproses secara berbeda daripada jika ISO yang sama dipilih dengan nilai EC yang berbeda.

Ini bukan masalahnya sama sekali!

Satu-satunya hal yang mengontrol jumlah amplifikasi informasi analog yang keluar dari sensor sebelum dikonversi ke data digital mentah adalah pengaturan ISO. Gambar yang diambil menggunakan [-3 EC] yang menghasilkan kamera menggunakan ISO 400 akan menghasilkan amplifikasi sensor yang sama persis dengan gambar yang diambil menggunakan [0 EC] atau [+5 EC] yang menghasilkan kamera menggunakan ISO 400.

Yang penting sehubungan dengan amplifikasi sensor adalah apa ISO diatur ketika gambar diambil. Titik. Bagaimana ISO tertentu dipilih tidak penting: apakah dipilih oleh pengaturan ISO yang dimasukkan secara manual atau oleh program otomatis yang dihasilkan dari penggunaan EC, nilai ISO tertentu akan selalu menghasilkan jumlah amplifikasi sensor yang sama. ISO 100 memiliki amplifikasi sinyal yang sama terlepas dari apakah EC diatur ke -5, 0, atau +5 pada saat gambar diekspos.