Natężenie światła w praktyce teoretycznej
Fotoamator stykający się z lampami światła stałego, choćby na przykład popularnymi nakamerowymi lampami panelowymi LED pomyślanymi także (a raczej i przede wszystkim) do filmowania, natknąć się może w ich parametrach technicznych na wartość natężenia emitowanego przez nie światła podaną w luksach (lx).
Wszystko fajnie, tylko co z tego wynika w praktyce, hę? Ile tak naprawdę światła daje taka lampa i na ile wykorzystać ją można przy fotografowaniu, stawiającym cokolwiek większe wymagania co do jasności oświetlenia od kamery cyfrowej? Jasno to czy ciemno? Jak przekłada się ilość luksów na bardziej strawne fotograficzne jednostki naświetlania? Jak to sobie zwizualizować?
Zauważyć tu wszak od razu trzeba, że choć natężenie światła odnosi się do jasności światła padającego, a w fotografii – przynajmniej przy pomiarze TTL – mierzy się jednak światło odbite, sprawa wygląda tym niemniej w miarę prosto i daje się jako tako przełożyć.
Spójrzmy zatem na poniższą tabelę (opartą na danych wyjściowych firmy Sekonic), odnoszącą natężenie światła padającego w luksach do liczby naświetlania LV (czyli wartości ekspozycji EV przy czułości 100 ASA).
Natężenie światła [lx]
|
Liczba naświetlania LV
|
0,625
|
-2
|
1,25
|
-1
|
2,5
|
0
|
5
|
1
|
10
|
2
|
20
|
3
|
40
|
4
|
80
|
5
|
160
|
6
|
320
|
7
|
640
|
8
|
1280
|
9
|
2560
|
10
|
5120
|
11
|
10 240
|
12
|
20 480
|
13
|
40 960
|
14
|
81 920
|
15
|
163 840
|
16
|
Mamy tu pogrubione dla przejrzystości dwie wartości referencyjne. 2,5 lx odpowiada ekspozycji 0 LV i, co łatwo zauważyć, wartość natężenia światła zmienia się dwukrotnie wraz ze zmianą ekspozycji o każdy 1 stopień LV.
Dla porównania też inna charakterystyczna wartość, 15 LV, czyli bezpośrednie światło słoneczne, przekłada się na natężenie światła 81 920 lx.
Jak i zatem wynika z powyższej
tabeli, natężenie światła E wyliczyć można sobie dowolnie w zależności
od założonej wartości ekspozycji – gdyby już ktoś koniecznie musiał, dla
jakichś jeszcze innych wartości – z poniższego wzoru:
E = 2,5 * 2LV
... czyli 2,5 pomnożone przez 2 do potęgi LV.
W fotografii bardziej praktyczne będzie często jednak działanie w drugą stronę, czyli wyliczenie wartości
naświetlania na podstawie natężenia światła:
LV = log2 (E/2,5)
… co alternatywnie zapisać można w
bardziej strawnej dla kalkulatora postaci jako:
LV = ln (E/2,5) / ln 2
... a nawet, skoro 1/ln 2 jest przecież wartością stałą...
LV = 1,44 * ln (E/2,5)
Praktyczne kwestie zastosowania liczby naświetlania, jej przełożenia na parametry ekspozycji i uzależnienia od czułości znaleźć można w razie konieczności w traktującym o tym wpisie.
Widać w każdym razie, że na przykład popularne chińskie lampy ledowe nie świecą specjalnie jasno. Przykładowo - niewielka lampa na 56 diod oferuje w mikrej w końcu odległości jednego metra światło o natężeniu 290 lx czyli ledwie 6,9 LV, spora już lampa z 126 diodami – ok. 810 lx czyli bardziej już znośne 8,3 LV (można już, obrazowego przykładu użyjmy, fotografować z ręki smieną z filmem 200 ASA), a lampa ze 160 diodami – 900 lx czyli 8,5 LV. W przypadku filmowania są to jeszcze parametry całkiem przyzwoite nawet w dla tej najmniejszej lampy, nie tylko w ciemności, ale także przy doświetlaniu cieni w dzień we wnętrzach. No, fotografować też niby już się z takimi ledami da, ale szału zdecydowanie nie ma, tak jeśli chodzi o jasność światła, jak i jego zasięg. Wraz ze wzrostem odległości natężenie światła maleje wszak drastycznie.
Widać w każdym razie, że na przykład popularne chińskie lampy ledowe nie świecą specjalnie jasno. Przykładowo - niewielka lampa na 56 diod oferuje w mikrej w końcu odległości jednego metra światło o natężeniu 290 lx czyli ledwie 6,9 LV, spora już lampa z 126 diodami – ok. 810 lx czyli bardziej już znośne 8,3 LV (można już, obrazowego przykładu użyjmy, fotografować z ręki smieną z filmem 200 ASA), a lampa ze 160 diodami – 900 lx czyli 8,5 LV. W przypadku filmowania są to jeszcze parametry całkiem przyzwoite nawet w dla tej najmniejszej lampy, nie tylko w ciemności, ale także przy doświetlaniu cieni w dzień we wnętrzach. No, fotografować też niby już się z takimi ledami da, ale szału zdecydowanie nie ma, tak jeśli chodzi o jasność światła, jak i jego zasięg. Wraz ze wzrostem odległości natężenie światła maleje wszak drastycznie.
Kolejna kwestia dotyczy bowiem zależności
natężenia światła czyli zarazem wartości ekspozycji od odległości. Tu bowiem rzecz
wygląda analogicznie, jak w przypadku – na przykład – lampy
błyskowej, czyli natężenie światła zmienia się z kwadratem tejże
odległości. Rozkład wartości natężenia światła w zależności od odległości bywa podawany w danych lamp, ale nie zawsze (a może nawet rzadziej niż częściej). Jak więc sobie radzić?
Jako że w parametrach technicznych
lamp natężenie światła, jeśli jest już podane, określone jest
często dla odległości 1 m, wyjdźmy zatem od tej wartości,
wyliczając odpowiednią korektę ekspozycji dla innych odległości,
wyrażoną zarówno w postaci krotności, jak i stopni (czyli korekty
EV).
Dla ilustracji przykładowej weźmy zatem wspomnianą wyżej lampę oferującą w odległości 1 m natężenie światła 810 lx czyli 8,3 LV. W odległości, dajmy na to, 3 m da ona – jak obliczamy na podstawie danych z tabeli – natężenie 810 / 9 = 90 lx oraz liczbę naświetlania 8,3 - 3,2 = 5,1 LV.
| Odległość [m] |
Korekta ekspozycji
|
|
EV
|
krotność
|
|
0,5
|
+2
|
0,25x
|
0,75
|
+0,8
|
0,55x
|
1
|
0
|
1x
|
1,5
|
-1,2
|
2,25x
|
2
|
-2
|
4x
|
2,5
|
-2,6
|
6,25x
|
3
|
-3,4
|
9x
|
4
|
-4
|
16x
|
5
|
-4,6
|
25x
|
6
|
-5,2
|
36x
|
7
|
-5,6
|
49x
|
8
|
-6
|
64x
|
9
|
-6,3
|
81x
|
10
|
-6,6
|
100x
|
Dla ilustracji przykładowej weźmy zatem wspomnianą wyżej lampę oferującą w odległości 1 m natężenie światła 810 lx czyli 8,3 LV. W odległości, dajmy na to, 3 m da ona – jak obliczamy na podstawie danych z tabeli – natężenie 810 / 9 = 90 lx oraz liczbę naświetlania 8,3 - 3,2 = 5,1 LV.
Kombinując dane z obydwu tabel, a nawet posiłkując się przytoczonymi powyżej wzorami, wyliczyć można sobie, gdyby już ktoś koniecznie musiał, na przykład natężenie światła lamp – czyli ich potrzebną wielkość i ilość – niezbędne dla osiągnięcia pożądanego naświetlenia w zadanej odległości.
Oprócz odległości na natężenie światła oferowanego przez lampy wpływ mają też, oczywiście – i to negatywny, wszelakie modyfikatory – jak dyfuzory czy filtry konwersyjne, np. dołączane często w zestawach filtry nadające światłu lampy temperaturę barwową 3200 K.
Oprócz odległości na natężenie światła oferowanego przez lampy wpływ mają też, oczywiście – i to negatywny, wszelakie modyfikatory – jak dyfuzory czy filtry konwersyjne, np. dołączane często w zestawach filtry nadające światłu lampy temperaturę barwową 3200 K.
Napotkać można także w parametrach lamp na określenie ich strumienia świetlnego w lumenach (lm). Co z tego wynika dla nas w praktyce? Ano, niestety, prawie dokładnie nic. Strumień świetlny opisuje bowiem ilość światła emitowanego ogółem przez źródło jako takie, nie dotykając jednak w ogóle kwestii w jaki sposób światło to jest potem modyfikowane czy ukierunkowane. Tak więc dwie lampy o identycznym strumieniu świetlnym dawać mogą drastycznie różne wartości natężenia światła - np. goła żarówka i dokładnie taka sama żarówka z reflektorem czy jeszcze do tego soczewką Fresnela.
Tym niemniej, z braku lepszych pomysłów, możemy zgrubnie przyjąć, że w przypadku popularnych chińskich produktów 1 lm strumienia świetlnego lampy LED przekłada się na natężenie światła w odległości 1 metra wynoszące ok. 1,1 lx. Czyli lampa o strumieniu świetlnym 300 lm będzie dawała w odległości 1 m natężenie światła ok. 330 lx - acz rozrzuty są tu w dostępnych danych całkiem spore, w skrajnych przypadkach niemal dwukrotne. Ale lepsze to, niż nic - a bez testów porównawczych trudno ocenić jak jest naprawdę i jak mają się deklarowane parametry do rzeczywistości ...
Tym niemniej, z braku lepszych pomysłów, możemy zgrubnie przyjąć, że w przypadku popularnych chińskich produktów 1 lm strumienia świetlnego lampy LED przekłada się na natężenie światła w odległości 1 metra wynoszące ok. 1,1 lx. Czyli lampa o strumieniu świetlnym 300 lm będzie dawała w odległości 1 m natężenie światła ok. 330 lx - acz rozrzuty są tu w dostępnych danych całkiem spore, w skrajnych przypadkach niemal dwukrotne. Ale lepsze to, niż nic - a bez testów porównawczych trudno ocenić jak jest naprawdę i jak mają się deklarowane parametry do rzeczywistości ...
