Fotoğrafçılıkta neden% 18'sinin gri olduğu düşünülüyor?

Birisinin (fotoğrafçıların) yakın zamanda% 18'sinin siyahla beyaz arasında,% 50'sinin yarı yolda olduğunu söylediğini duydum. Bu bana biraz mantıksız geldi ve nedenini sorduğumda bilmediğini söyledi. Birkaç çevrimiçi makaleyi okuduktan sonra,% 18'inin genellikle orta gri olarak adlandırıldığını ve algısal olarak yarı yolda olduğunu düşündüm . Bazı nedenlerden dolayı% 18, siyah ve beyaz arasında yarı yolda ve eğer öyleyse neden (belki bu yüzdeleri ne nedenle olursa olsun doğrusal olmayan bir ölçekte çalışır ...). Olmazsa, neden% 18'in% 50 değil yarı yol olduğunu düşünüyoruz. Rengi doğrusal olmayan görüyor muyuz? kameralarımız lineer olmayan ışığı yakalar mı yoksa bu sadece göreceli parlaklık yanılsamasıdır .

Bu soruyu okuduktan sonra, bunun bir kopyası olduğu söyleniyor, hala Ansel Adams'ın% 18'i neden seçtiğini, görsel bir şey mi olduğunu ya da neden bu kadar yaygın olarak kabul edildiğini anlamıyorum. Bu numara keyfi mi? tam olarak ne doğru bakılsa da ... ya da algı yüzünden (gözlerimizin lineer olarak gördüğü, kameraların aynı şekilde yaptığı gibi görünüyor) veya diğer teknik nedenlerden dolayı, orta gri olduğuna dair bazı geçerli iddiaları var mı?

Hikaye o gider Ansel Adams "% 18 gri" figürü ile geldi. Film fotoğrafçılığının saman gününde, bölge sistemini geliştiriyordu ve bir "orta gri" tanımlaması gerekiyordu. Bu bir yargı çağrısıydı. Sonunda, fikir yakalandı, ancak film ve kamera şirketleri kendi orta grilerini seçtiler. Öyle komik bir gerçek dijital fotoğraf makinesi muhtemelen orta gri olarak daha fazla gibi% 12 gri şey kullandığı.

Sayı ne olursa olsun, ortadaki gri arkasındaki fikir, "ışığın% 50'sini yansıtan" değildir. Ya da "Bu, bütün ışığın emilmesi (saf siyah) ile tüm ışığın yansıtılması (saf beyaz) arasındaki yarı yoldur". Senin algınla ilgili olmalı.

Gözlerin logaritmik dedektörler. Yani, bir kaynak 4 faktör ile daha parlaklaşırsa , sadece 2 faktör ile daha parlak görünecektir . 32 faktörü ile artarsa, sadece 5 faktörü ile daha parlak görünür. Parlaklıkta 128 faktörü artarsa, size sadece 7 kat daha parlak görünür.

Yukarıdakiler gerçek sayılar değil . Tahmin edebileceğiniz gibi, olayların insanlara ne kadar parlak göründüğünü ölçmek çok zor ve kişiden kişiye değişiyor. Önemli olan, gözlerinizin orta gri olan% 50 olmasını engelleyen tuhaf logaritmik doğası olmasıdır.

Bunun hakkında düşündüğünüz gibi ek bir perspektif için bir gama grafiğine bakmaya değer. Örneğin standart ekran gaması 2.2'dir. Eğri şöyle görünür:

8 bitlik bir alanda% 50 gri, 127'dir (yatay eksen). Bu, ekranın ~% 20 parlaklık çıktısına sahiptir. Hem gama kavramını göstermek hem de yazdırmak için, doğrusal (kamera / görüntü) verilerle insan gözünün logaritmik duyarlılığı arasında haritalama veya dönüşüm sağladığı için önemlidir.

İnsan gözü, sabit gözbebeği boyutunda 10-14 f-stop dinamik aralığındaki bir şeyi çözebilir. Bu, 14-bit RAW ile çekilen en iyi DSLR'lerden ~ 3 duraklamaya kadar daha iyidir. Beynimiz aynı zamanda tüm bu verileri bir kerede kullanma yeteneğine de sahip - sanki görsel korteksimize yerleştirilmiş 16 bitlik bir RAW görüntü işlemcimiz var [*] ve mükemmel bir pozlama elde etmek için otomatik olarak vurgu ve gölge seviyelerini ayarlar. gerçek zamanda. ~% 18 gri, gözlerimizin doğal olarak gördükleri sahneye uygulayacağı işleme uygun bir ampirik değerdir.

Deneyseldir çünkü tipik bir sahnede gri renkli çalışır ve gri görünür. Bununla birlikte, göz kolayca kandırılabilir ve içeriğe aşırı duyarlıdır. Beyin, anlamlandırmaya çalışmak için gözlerin gördüklerini acımasızca fotoğraflayacaktır ve griler rutin olarak bizim için anlamlı olan herhangi bir gölge olarak hayal edilmektedir. Bunun klasik yanılsama şudur:

burada Ave Bkareler parlaklık aynıdır. Bu yüzden, evet, göz son derece doğrusal değildir ve ayrıca görsel alanımızdaki görüntülemesinde tek biçimli değildir. Karanlıklar aydınlatılır, parlaklar kararır ve tüm sahne yoğun şekilde ayrıntılardan elde edebileceğimiz dar bir algısal aralığa sıkıştırılır.

Yüksek dinamik aralıklı sahneleri çekerken bu sezgiseldir, bence, fotoğrafçılara - yüksek dinamik aralıklı bir sahneyi gözün algıladığı gibi görünen bir formda dengelemek için gerçekten çalışmak zorundayız. Işığı kontrol edebildiğimizde, LOTS ekleriz - doldurun, doldurun, doldurun . Çok fazla postaya gerek duymayan dengeli bir renkli fotoğraf çekmek, sahnenin karanlık alanlarını doldurmak için mümkün olduğunca fazla ışık eklememizi gerektirir - daha dinamik ve daha düz bir sahne oluşturmak için dinamik alanı mümkün olduğu kadar azaltır aynı şekilde yanıyor (tıpkı beynimizin gördüğümüz sahnelerle yapmaya çalıştığı gibi).

Aşağıdaki yorumu yanıtlamak için, yukarıdaki noktaya değinmek üzere bu resimden alınmıştır:

[*] Daha kesin olmak gerekirse, isteyenler için ilk görüntü işleme ve sıkıştırmanın bir kısmı, bilgi beyne gönderilmeden önce, doğrudan retinanın arkasındaki birkaç özel hücre tabakası tarafından yapılır.

Algısal sorunların ötesinde bile, filme maruz kalma enlemi,% 18 griyi tercih etmek için başka bir nedendir. Eğer bir sahneyi, sahnedeki ortalama gri tonu% 50'lik bir pozlama değeri verecek şekilde göstermeye çalıştıysa, o zaman ortalamanın iki katı kadar parlak olan herhangi bir şey tamamen patlardı. Eğer biri, sahnedeki ortalama gri tonun, örneğin% 5'lik bir ortalama değer vermesi için bir sahneyi ortaya çıkarmaya çalıştıysa, o zaman ortalamadan daha karanlık olan şeyler neredeyse hiç ortaya çıkmazdı. Biri, tipik 35mm filmin beş f-stop enlemesine sahip olduğu kılavuzunu kullanırsa,% 18 gri tam olarak bunun ortasına düşecektir (% 100'den 2.47 f-durur), bunu beş f'nin tam ortasına koyarak -Stop aralığı.

Negatif film çekme ve basma işleminin, dijital kameralardan çok farklı olan doğrusal olmayan davranışlar yarattığını unutmayın. Filmin ışığa maruz kalmayan alanları mümkün olduğunca şeffaf olmalı ve elde edilen baskının düz siyah olmasına neden olmalıdır. İyi bir düz siyah baskı elde etmek için, filmin saydamlığa yeterince yakın olan alanlarının da siyah olarak yazdırılması için baskıyı yeterince uzun süre bırakmanız gerekir. Bu nedenle, biri baskıların iyi düz siyahlara sahip olmasını istiyorsa, siyah olması gerekmeyen şeylerin kaybolmalarını önlemek için belirli bir minimum maruz kalma seviyesine sahip olmaları gerekir. Kapak tarafında, tamamen siyah olan ışık dönüşü dönüş filmi çok fazla sürer; Aşırı pozlanmış bir sahnenin bile bir kısmı biraz detay tutabilir.

Dijital çekim yaparken, işler biraz farklıdır: aydınlık alanlar doygunluk kazanmaya daha uygundur (tüm ayrıntıları kaybeder), karanlık alanlar "gürültülü" görünmeye uygundur. Genel olarak, karanlık alanlar, gürültünün egemen olacağı kadar kötü bir şekilde az pozlandırılmış olsalar bile, hala önemli bir ayrıntı içerecektir. Farklı kameralar farklı miktarlarda gürültüye sahip olduklarından (ve gürültü seviyesi çeşitli koşullara bağlı olarak değişebildiğinden), dijital kameralar için "ideal pozlama" orta nokta genellikle film için olacağından çok farklı olabilir.

Gözlerin ve gümüş halojenür emülsiyonunun, aynı temel nedenden ötürü, CCD / CMOS sensörlerinin aksine, logaritmik bir tepkiye sahip olduğunu eklemek isterim.

Odak düzlemi üzerine yayılmış bir molekül yaması düşünün. Gelen bir uyaran (film durumunda, belirli bir zaman penceresinde kristala çarpan iki foton), o molekülün (organik boya molekülü veya AgX kristali) durumu değiştirilerek, o ünite şimdi kullanılır . Birimlerin yarısının ne zaman vurulduğunu düşünün: başka bir uyarıcı, daha önce kullanılmış olanı vurma şansının% 50'sine sahiptir, bu nedenle hiçbir şey eklemez. Bozulmamış bir alanda olduğu gibi koyulaşması için iki kat daha fazla gelen ışık alır.

Şimdi iki foton işleri karmaşıklaştırıyor, ancak dağılımın genel şekli aynı tür eğridir. Bir matematik sütununda bir "zombi kapısı" hakkında okuduğumu hatırlıyorum. Dar bir noktada bir kapı ile bir duvara giden kırmızı bir halı düşünün. Zombiler halıya doğru yürürken düzenli aralıklarla yerleştirilir ve her biri rastgele (homojen dağılım) yan yana yerleştirilir.

Kapıdan gelen zombilerin dağılımına ters bir günlük denir . Şimdi, duvarın her tarafında bir metro turnike bankası gibi bir sıra kapı olduğunu hayal edin. Her kapı sadece bir kez kullanılabilir. Daha sonra, maruziyetten sonra, kullanılmayan halde ne kadar turnike kullanıldığına dikkat edin.

Modern elektronikler olmadan, yamaya bakmak ve bunun% xx optik yoğunluk olduğunu söylemek zordur, ancak kaba taneli film ve mikroskop, örnek karede kaç tane siyah nokta (maruz kalan kristal) olduğunu saymanıza izin verecektir. Test pozlamalarına göre lineer bir kapsama alanını nasıl belirlediğini bilmiyorum: emperik olarak, tek adımda artışlar yaparak medyanın yeteneklerini bulabilir ve ortadakilere işaret edebilirsiniz. Fakat bunun% 18'inin densitometre olmadan lineer ölçekte olduğunu nasıl biliyorsunuz? Belki pigmentleri oranlarda karıştırmak, resim geleneğinden gelmişti.

Anladığım kadarıyla% 18 gri, etrafımızdaki dünyadan gelen ışığın ortalama yansıması olarak kabul edilir - kar (yaklaşık% 90) veya diğer ucunda bir kömür madeninde kara bir kedi değil, ortalama bir günde ortalama. Örneğin çimen, yaklaşık% 18 griyi yansıtır, bu nedenle sayacınızı okuyorsanız, çimlerden bir okuma alabilir ve ardından oradan hesaplayabilirsiniz. Kafkas cildi% 36 gri olarak kabul edilir, bu nedenle elinizi ölçebilir ve ardından bir durak açarak veya kapatarak oradan% 18'e kadar geri ödeyebilirsiniz - bu, negatif veya saydamlık için olan film içindir.

Tamam ...% 18 yansıması olan bir kart insan gözüne orta gri renkte görünüyor. Daha resmi olarak belirtildi:% 18 nispi parlaklığı olan bir nesne (referans beyazına göre)% 50 hafifliğe sahip olacak. Bu rasgele bir sayı değil. Doğrusal olmayan parlaklık algımızın bir sonucudur.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lightness

Diğer cevaplar yanlış değil. "% 18" video dünyasıyla da ilgilidir: bir monitörün gama değeri 2.4 ise ve% 50 sinyal verirseniz, ışık çıkışı 0,5 ^ 2,4 =% 19'dur.

Büyülü bir tesadüf ile, analog video sinyalleri ve dijital görüntü dosyaları (sRGB) veya sinyalleri (BT.1886) neredeyse algısal olarak tek tip kodlanır. % 50 sinyal,% 18-19 Parlaklık verir, ancak yaklaşık olarak algılanır . % 50 Hafiflik. Adında "-ness" olan bir miktar her zaman insan algısı ile ilgilidir.

Daha sonra, video endüstrisi, Hafiflik algısını ve algısal tek biçimliliği ölçmeye çalıştı. Peter Barten (Philips), temel çalışmaların çoğunu doktora tezi ve bir özet kağıdı ile sonuçlamıştır (SPIE 2004). Bu çalışma Dolby şirketi tarafından "Algısal Kantitatif" in standartlaştırılması için kullanılmıştır, bu SMPTE standardı 2084'te yazdığı gibi HDR TV için OECF'dir. "Barten Lightness" işlevi (SMPTE MIJ 2015). Nerede olursa olsun, gözlerin ortalama Parlaklık seviyesine mükemmel bir şekilde adapte olduğunu varsayar.

Bu formül insan Hafifliği algısının düşük ışıkta (<0.1 nit) bir gamma eğrisini (1 / 2.07) ve parlak ışıkta (> 1 nit) bir log eğrisini takip ettiğini göstermektedir. Bu formülle "% 50 Hafiflik =% 18 Parlaklık" ilişkisi sadece% 18'e karşılık% 100'lük 0.57 nit ile kesindir. Örneğin,% 10,9'luk veya% 100'lük% 100,6 veya% 100'lük% 100'lük veya% 100'lük% 100'lük Parlaklık Parlaklığı% 50 Hafiflik olarak algılanmaktadır. Yine, bu, yan yana gösterilmediğinde değil, sıralı uyaranlara mükemmel göz adaptasyonundan sonradır.

Daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız Charles Poynton'ın doktora tezi konusunu aramanızı öneririm, Hafiflik formülümüz 93. sayfada.

Lütfen, Dr. Barten’in sadece siyah beyaz algılarını araştırdığını ve bu nedenle türetilen herhangi bir şeyin yalnızca gri tonlama için geçerli olduğunu unutmayın. Renkli görüntülemeye algısal tekdüzelik uygulaması farklı bir konudur ve biz de buna ateş ettik. Bu, tüm yüksek dinamik aralık ve geniş renk gamı ​​televizyon bağlamında yapıldı.

Küçük bir tarih, gri kartın amacını anlamanıza yardımcı olacaktır:

1930'ların ortalarında, Kodak Laboratuarı'ndaki Messrs Jones ve Condit, istatistiksel olarak, yaklaşık% 18'lik bir yansıtma değerine entegre tipik bir güneşli sahne olduğunu belirledi. Bu kez, Western Electric Company ilk ışık ölçeri piyasaya sürdü. Kodak Labs bir öneri yayınlar; sahneye bir Kodak film kutusu yerleştirin. Kutunun ortam ışığının% 18'ini yansıttığı görülüyor. Şimdi, yansıtılan ışığı kutu üstünden ölçün ve pozlamayı ayarlamak için bu okumayı kullanın.

1941'de, önde gelen bir manzara fotoğrafçısı olan Ansel Adams ve bir fotoğraf dergisi editörü olan arkadaşı Fred Archer, ortak olarak fotoğrafçılara pozlamayı hassas bir şekilde ayarlamak için bir yöntem sağlayan Zone System'ı yayınladı. Onların bölge sistemi% 18'lik bir afişin (savaş gemisi gri) kullanımı etrafında döner. Bu kart Kodak kutusunun üstünü değiştirir. % 18'lik gri hedef fiili standart oldu. Günümüzde dijital çipin yanı sıra film ve kağıt hızı da kalibre edilmekte ve% 18 gri kart kullanılarak film ve dijital ISO oluşturulmaktadır.

Yansıtılmış ölçümle ilişkili tuzaklar nedeniyle, olaya ışık okuma yöntemi olarak adlandırılan ikinci bir ölçüm yöntemi gelişti. Bu yöntem, ışık ölçer girişinin üzerine yerleştirilmiş saydam bir küre yerleştirir. Cihaz konuya yakın bir yere yerleştirilmiş ve geriye doğru kameraya doğru bakıyor. Bu nedenle, sayaç, konuyu vurmadan hemen önce ışığı ölçer (olayla ilgili eski Fransızca sözcük).

Olay yöntemi, gri bir karttan alınan yansıtılmış bir sayaçla aynı değeri verir; bununla birlikte, sayacı nerede tutacağınız ve yerleştireceğiniz tuzakların çoğunu elimine eder. Güneşli manzaralarda, fotoğrafçı sadece hayali bir kamerada metreyi geriye çevirip işaret edebilir. Bu yöntem son derece hassastır ve Hollywood kamera operatörleri tarafından benimsendi, çünkü bir sahneyi çekiyorlar ve belki de yüz bin dolar doğru pozlama sürüyorlar. .

Teknik malzeme: Negatif film doğru şekilde pozlandırıldığında ve işlendiğinde, filmdeki gri kartın görüntüsü belirli bir gri gölgeye dönüştürülür. Bu eşcinsel gölge faktörü veya 5.5 olan nötr yoğunluklu filtreye eşdeğerdir, ışık geçirgenliğini 2 2 duraklatır. Yüzde olarak yazıldığında bu değer% 18'dir.

Negatif üzerindeki bu gri kartın görüntüsü yazdırıldığında ve baskı kağıdının teknik özelliklere maruz bırakılması ve geliştirilmesi durumunda, baskı kağıdındaki gri afişin ortaya çıkan görüntüsü, orijinal gri kartla aynı% 18 yansıtıcılığa sahip olacaktır.

Toplama -% 18 afiş tek tondur: 1. Gerçek şu ki,% 18 yansıtıcılığa sahiptir. 2. Negatif üzerindeki gri kartın görüntüsü% 18'lik bir iletime sahiptir. 3. Baskıda gri kartın görüntüsü,% 18'i yansıtan orijinal gri kartla eşleşir.

Bu% 18 değer, fotoğraf sisteminin - film - dijital - ve litografinin ana tonu veya eksenidir. Bu bilimdir - iş değil.

Alan Marcus'dan daha fazla gobbledygook

Beni yıllarca şaşırttı. Oldukça basit, çevremizdeki nesnelere yansıyan ortalama ışık miktarı% 18'dir. Bazı şeyler daha koyu, bazı şeyler daha parlak. Ancak% 18 ortalama. Gözlerimiz bu ortalama yansımayı, etrafımızdaki vurguların ve gölgelerin orta tonu olarak algılayacaktır. Diğer bazı insanlar, doğrusal ve log stili verileri arasındaki farkı açıklamak için matematik ve grafikleri kullandılar. Ancak, konumdaki doğrudan ışığın% 18'inin bana yansıdığını bilmek beni mutlu ediyor ve bu bana vurgularım ve gölgelerimin dans edebileceği orta tonumu verecek.