Krotności filtrów, a stopnie przysłony (i nie tylko)

Wszelakie barwne neutralne filtry fotograficzne wymagają, jak wiadomo, wprowadzenia przy naświetlaniu odpowiedniej korekcji ekspozycji, zależnej od jasności vel gęstości takiego filtra, ergo od ilości odcinanego przez filtr światła. Naświetlać z filtrem trzeba obficiej. Od dawien dawna zwykło się podawać wartość tejże korekcji w postaci krotności filtra, czyli współczynnika mówiącego, ile razy należy z takim filtrem wydłużyć czas naświetlania - w porównaniu do zdjęcia bez filtra.

W przypadku filtrów barwnych do fotografii czarno-białej, krotności najpopularniejszych filtrów wyglądają najczęściej i mniej więcej tak:

Krotność	Barwa filtra
1,4x	jasnożółty, jasnoniebieski, jasny żółtozielony
2x	żółty, żółtozielony
2,8x	pomarańczowy
4x	zielony
8x	czerwony

Filtrów jest, oczywiście znacznie więcej, różni producenci stosują wszak różne wariacje, są filtry do fotografii barwnej - konwersyjne, korekcyjne, kompensacyjne... Wymagają one wszystkie indywidualnych korekcji, zależnie od swej gęstości - i to już winno być ustalane na podstawie danych producenta lub pomiarów światłomierzem.

No dobrze, ale po co ten przydługi i przynudny wywód, w dobie pomiaru TTL i tak dalej? Nakręcamy filtr, mierzymy światło przez filtr - i gotowe?

A właśnie. Przede wszystkim nie zawsze da się skorzystać z pomiaru TTL - wszak różne kombinacje sprzętu mogą się zdarzyć, nie zawsze wszystko działa prawidłowo, nie wszyscy zresztą hołdują bezgranicznie nowomodnym aparatom. A po drugie, zdarzyć się może, że pomiar TTL haniebnie nas oszuka. Ryzyko to występuje zwłaszcza w przypadku gęstych (ciemnych) filtrów ze skraju pasma widzialnego - czerwonych i niebieskich. Tam bowiem może nastąpić najsilniejsza różnica pomiędzy barwoczułością światłomierza a matrycy czy emulsji światłoczułej - sięgająca na przykład 1,5 EV.

Prosto wygląda sprawa przy "odgórnym" wprowadzaniu korekcji naświetlania poprzez zmianę czasu otwarcia migawki. Wystarczy po prostu wydłużyć czas zgodnie z krotnością filtra. Czyli skoro, przykładowo, pomiar bez filtra wskazuje nam przy jakiejś tam przysłonie czas 1/250 s, to z filtrem 4x czas naświetlenia wyniesie przy tej samej przysłonie 1/250 x 4 = 1/60 s (w odpowiednim zaokrągleniu do zwyczajowych wartości). W uproszczeniu możemy po prostu podzielić mianownik przez krotność filtra (250 / 4 = 60)

No ale gdybyśmy chcieli zostawić czas naświetlania, a skorygować ekspozycję przysłoną? Tutaj sprawa jest cokolwiek bardziej skomplikowana, bowiem krotność filtra nie przekłada się bezpośrednio nijak na stopnie przysłony (czyli zarazem jednostki liczby naświetlania), zależność jest bowiem logarytmiczna: EV = log2 n (gdzie n jest krotnością filtra). 

A zatem, aby przejść do meritum, najpopularniejsze czy mogące wystąpić krotności filtra wymagają wprowadzenia przy naświetlaniu następujących poprawek, liczonych w stopniach przysłony lubo jednostkach EV (w zaokrągleniu do jednego miejsca po przecinku):

Krotność	1,4x	2x	2,8x	3x	4x	5x	6x	7x	8x	9x
EV	0,5	1	1,5	1,6	2	2,3	2,6	2,8	3	3,2

Krotność	10x	16x	32x	50x	64x	100x	200x	500x	1000x	2000x
EV	3,3	4	5	5,6	6	6,6	7,6	9	10	11

Pogrubione zostały wartości dla filtrów o najczęściej spotykanych krotnościach, niejako, można by rzec, standardowych. Standardowymi są, de facto, wszelakie krotności będące potęgą liczby 2 - czyli 2, 4, 8, 16, 32, 64 itd., jako że przekładają się zawsze na pełne wartości EV. Łatwo więc zapamiętać, że filtr wymaga wprowadzenia korekty naświetlania o tyle jednostek EV, do jakiej potęgi trzeba podnieść liczbę 2, aby otrzymać krotność filtra. Czyli, dla przykładu, filtr 8x wymaga korekty naświetlania o 3 EV, jako że 2³ = 8.

Z kolei duże krotności - idące w setki i tysiące - właściwe są dla gęstych filtrów szarych, używanych do modnych ostatnio długich ekspozycji w warunkach dziennych.

Wbrew pozorom sprowadzenie krotności do stopni naświetlania jest też wygodne przy kompensacji naświetlenia za pomocą czasu otwarcia migawki - prościej chyba wydłużyć czas mechanicznie "o trzy działki" niż dzielić w pamięci w warunkach polowych, dajmy na to, 250 przez 8 (co może prowadzić do nerwicy lub obłędu).

Na koniec wspomnieć można jeszcze o dwóch rzeczach.

Gdyby naszła nas chęć sprawdzenia krotności bliżej nieznanego filtra za pomocą światłomierza (czyli porównując pomiar światłomierzem bez filtra i z filtrem), zwrócić należy uwagę, aby robić to przy białym (słonecznym) świetle i na obiekcie o neutralnej barwie - białej lub szarej, bez żadnej dominanty barwnej. W przeciwnym bowiem razie może dojść do zafałszowania wyniku pomiaru, jeżeli np. obiekt, na którym mierzymy ekspozycję, lub światło w jakim to czynimy, jest w barwie dopełniającej do badanego filtra - może nam w rezultacie wyjść, że filtr jest ciemniejszy niż jest w rzeczywistości. No i, jak wspomniałem, z racji na barwoczułość światłomierza metoda ta może być niewystarczająco dokładna dla filtrów czerwonych i niebieskich.

Może się jeszcze zdarzyć, że zdjęcia wykażą w praktyce, iż gęstość filtra nie odpowiada podanej dla niego przez producenta. Przyczyną tego może być niedokładność w opisie filtra - na co już nic nie poradzimy. Ale może to też wynikać z nierównego uczulenia spektralnego rejestratora, np. emulsji światłoczułej. To, co podawane jest bowiem jako jej czułość, jest tzw. czułością ogólną, uśrednioną wartością dla światła białego, w całym zakresie widzialnym. Natomiast czułość dla poszczególnych barw składowych może się znacznie różnić. Przykładowo - czarno-białe emulsje panchromatyczne czy superpanchromatyczne mają wysoką, względnie bardzo wysoką, czułość na kolor czerwony, bardzo wysoką na kolor fioletowy i niebieski i zarazem niską na kolor zielony. Jeżeli zatem zastosujemy np. z takim materiałem filtr żółtozielony, to ograniczy on naświetlenie w zakresie barw fioletowej, niebieskiej i czerwonej, czyli tych, na które emulsja jest najbardziej czuła, a puści głównie światło w rejonie zieleni - czyli tam, gdzie czułość emulsji jest najniższa. Może się zatem zdarzyć, że pomimo teoretycznie prawidłowej ekspozycji z filtrem, zdjęcie wyjdzie wyraźnie niedoświetlone.

Warto zatem poświęcić nieco czasu (i materiału) na sprawdzenie rzeczywistej krotności filtra. Jeśli np. rezultat pomiaru TTL wyraźnie odbiega od tego, co wynika z parametrów filtra, warto wykonać dwa zdjęcia - jedno wg pomiaru przez filtr, drugie wg pomiaru bez filtra, ale skorygowanego o współczynnik podany dla filtra przez producenta. Wtedy łatwo ocenić, gdzie leży prawda.

Istotne post scriptum

Jedna jeszcze istotna kwestia wymaga poruszenia - a co, jeżeli nakręcamy na obiektyw kilka filtrów na raz, hę? Jaka jest ich łączna gęstość?
Otóż nic to strasznego, zapamiętać tylko trzeba, że:

• krotności kilku filtrów wzajemnie się mnoży,
• korekcje kilku filtrów w stopniach (EV) się sumuje.

Czyli, jeśli na przykład założymy na obiektyw na raz filtr zielony (4x czyli korekcja 2 EV) oraz filtr żółty (2x czyli korekcja 1 EV), to łączna krotność tego zestawu wyniesie 4 x 2 = 8x, zaś łączna korekcja w jednostkach naświetlania 2 + 1 = 3 EV. A jak już wiemy, 8x = 3 EV, czyli wszystko się zgadza.
Tylko tyle i aż tyle, jak rzekłby klasyk.