Izgara derinliği ışın açısını nasıl belirler?


10

Sadece 28 "Westcott Apollo softbox'ım var. Bunun için bir ızgara / yumurta sandığı satmıyorlar, bu yüzden buna benzer bir tane oluşturmak istiyorum .

Anladığım kadarıyla, ızgara ne kadar derin olursa ışık dökülme açısı daralır, bu da daha küçük bir alanın yanması ve böylece aydınlatma üzerinde daha fazla kontrol anlamına gelir. Bilmek istediğim şey, deneme yanılma yanında derinlik / açı oranını nasıl belirlediğinizdir.

Ayrıca, en kullanışlı ızgara kiriş açılarının ne olduğu konusunda herhangi bir tavsiyeye aldırmam.


Ayrıca, "aydınlatma açısı" ndan daha iyi bir terim varsa, lütfen yayınlamaktan ve / veya sorumu düzenlemek için çekinmeyin.
Craig Walker

1
"Işın açısı" olarak değiştirmek için bir düzenleme gönderdim, bu da yayılmanın daha yaygın olarak aydınlatmada denir.
cabbey

@Cabbey Paylaşabileceğiniz "ışın açısı" için yetkili bir referans var mı? Nasıl hesaplanacağı (veya ölçüleceği) ile ilgili sorunun çözülmesine yardımcı olabilir. Bu konudaki cevaplar iki faktörden farklıdır - bu benim için oldukça büyük bir fark gibi görünüyor - ama bunun sadece bir tanım meselesi olup olmadığını merak ediyorum.
Whuber

1
Eminim sahne aydınlatma dünyasında bir tane var, bir tanesini kazayım. Işının çapı yerine yarıçapa bakan birine kolayca 2x veya 1/2 fark atfedilebileceğini unutmayın.
cabbey

Yanıtlar:


8

Aydınlatma eksenine paralel (ve onu içeren) bir ızgara hücresinden doğruca 2B kesitli bir ABCD düşünün. AD = BC, hücrenin derinliğidir ve AB = CD, açıklığın uzunluğudur (yatay, dikey veya hatta bir açıda).

resim açıklamasını buraya girin

Bu şemada ışık soldan herhangi bir yere herhangi bir yönde gelebilir (softbox'ınız tarafından oluşturulmuş veya başka bir şekilde). Işıklı konu soyut olarak JL hattı olarak temsil edilmektedir. Tamamen hücreden geçen olası ışık ışınlarından üçü gösterilir: BL, AJ ve HK ("jenerik" konumda bir ışın). Açıkçası, hücreden yayılan tüm ışınlar (herhangi bir ara yansıma olmadan) sujede J ve L arasında olmalıdır. (Özneye başlar ve ışık yolunu hücreden geriye doğru izlerseniz açıktır: yalnızca J ve L arasında başlayarak, hücreden ışık kaynağına geri dönmesini sağlayan bir çizgi bulabileceksiniz.) Açı öznenin aydınlatılmış kısmı tarafından, JGL açısı - sarı üçgenin sol ucu - CGD açısıyla aynıdır. İsterseniz trigonometrik olarak hesaplayabilirsiniz:bu açının yarısı (CD / 2) / (AD / 2) = CD / AD'ye eşittir. Ancak, aşırı ışınların, BL ve AC'nin, G'deki kesitsel dikdörtgenin merkezinde kesiştiğini not etmek yeterince iyi olabilir. Bu, ışının açısını görselleştirmek için etkili bir yol sağlar ve ayrıca CBD veya CAD'de hücre boyunca ölçebileceğiniz açılar. Kısacası, ışın açısı (en fazla) gözlenecek olan şey, ızgaranın her hücresinin tam olarak (3D) merkezine yerleştirilen küçük bir ışık kaynağıydı ve herhangi bir tekli ekrandan tahmin ettiğiniz açının (yaklaşık) iki katı hücrenin zıt açıklığı boyunca hücrenin arkasına yerleştirin. Bu, anlayışınızı haklı çıkarır - hücre derinleştikçe, G'deki açı küçülmelidir - ve bunu da nicelleştirir.

Bu akıl yürütme, hücrenin ekseni (ışıklandırma ekseni) boyunca kesitlerin farklı olası yönlerini göz önünde bulundurarak tüm 3B açıyı kurtarmak için yeterlidir.

Hikayenin tamamı bu değil. Işığın kalitesi, kaynağın kalitesine ve kapsamına bağlıdır. En önemlisi, tekdüze olmayacaktır: kaynak tekdüze ve dağınık olsa bile, yayılan ışık büyük ölçüde kenarlara doğru düşer (yaklaşık olarak doğrusal). Bu farkedilmemelidir (toplam aydınlatmanın kenarları hariç), çünkü gerçek ışık, sadece birinden değil, tüm ızgara hücrelerinden gelen ışınların bileşiğidir. Ve kaynak da her zaman aynı olmayacak. Homojenlik eksikliği, özellikle ışıktan en uzak (eksen dışı) ızgara hücreleri arasında ışın açılarını sıkacaktır.


Güzel açıklama!
Simon A.Eugster

6

Kare ızgara bölmeleri varsayarsak, her ızgara bölmesinin boyutları GxGxD'dir; burada D ızgara derinliği ve W kare kenar uzunluğudur. Sonra, trigonometri kullanarak şunu biliyoruz:

tan(A) = W / D

burada A, ışın açısıdır (merkez çizgisinden - eksenden - bir tarafa). Ancak, kare köşelerden geçen ışınları göz önüne alırken, dikkate alınması gereken iki açı daha vardır:

tan(A') = W / D' = W / sqrt(D^2 + W^2)

tan(A") = W' / D = sqrt(2) * W / D

O görülebilir A" > Ave A > A've böylece A" > A'. A"en büyük açıdır ve ışın açısı olarak düşünülmelidir.

GÜNCELLEME: Kural olarak, yukarıda hesapladığım açı, kiriş ekseninden kenarına kadar ölçülür. Işın simetrik olduğundan, yayılma her iki yöndedir ve aydınlatılmış alanı hesaplarken bu değerin iki katı düşünülmelidir.

resim açıklamasını buraya girin


Bu , "selenin" arkasındaki herhangi bir noktadan yayılan ışık ışınlarının yarattığı maksimum açıyı doğru bir şekilde hesaplar . Bununla birlikte, (a) ışınların çok azı bu açıyla ayrılacaktır (b) geniş (yani noktasal olmayan) bir ışık kaynağından yayılma açısını hafife almaktadır. Belki "ışın açısı" nın gerçekten ne anlama geldiğini açıklığa kavuşturmamız gerekir.
Whuber

@whuber - (a) 'ya katılıyorum. Açıkça, ışık şiddeti kiriş kesiti boyunca eşit değildir. Bence, bölüm başına, yoğunluğun maksimum olduğu (daha küçük) bir kare var. Bu karenin dış kısmında, bölümün kenarına yaklaştıkça yoğunluk azalır. (B) itibarıyla, analizin kaynağın bir nokta kaynağı olmadığı gerçeğini nasıl hafife aldığını görmüyorum.
ysap

@ ysap Bu konuya verdiğim cevapta (b) 'nin bir analizini yapıyorum. Analiziniz yayılmayı tek bir noktadan , sanki tüm ışık, çöp kutunuzun bir köşesinden geliyormuş gibi ele alıyor. Kurulum böyle çalışmaz: genellikle ızgaranın arkasında oldukça geniş bir ışık kaynağı vardır. (A) hakkında haklısınız; serpinti iki kareden oluşan bir evrişim olarak hesaplanabilir: bu, orta kareyi, dışa doğru yoğunluktaki doğrusal azalmayla maksimum derecede parlak hale getirir.
whuber

@whuber - Analizimin sonucu tek bir nokta ile sınırladığını düşünmüyorum. Sadece maksimum açının, çöp kutusunun en uzak köşelerinden elde edildiğini varsayar. Kaynaktaki başka herhangi bir noktadan gelen diğer ışınlar daha küçük bir açı ile sınırlı olacaktır. Bunun katı bir stereometrik kanıt değil, aksine açık olandan bahsetmeme özgürlüğünü aldığım bir açıklama olduğunu unutmayın.
ysap

1
@ysap Geogebra ( geogebra.org/cms ) Bir çeşit bilgisayar destekli cetvel ve pusula sistemi. Arayüz biraz korkak ama basit ve öğrenmesi hızlı. Bununla birlikte etkileşimli (Java) Web sayfaları da oluşturabilirsiniz. Diyagramımı yapmak için sadece yedi nokta belirtmem gerekiyordu: ABCD, H ve JL hattında iki (görünmez) nokta. Diğer her şey onlardan inşa edildi. Eğer bir 3D versiyonu yaparlarsa harika olacak :-).
Whuber

4

Whuber cevabını tamamlamak için açılma açısı α = tan⁻¹ (2 × çap / uzunluk). En sık kullandığım ızgara, 5 mm çapında ve 3 cm = 30 mm uzunluğunda, yaklaşık 20 ° 'lik bir açılma açısına veya her metreden sonra yaklaşık 33 cm daha genişleyen bir kirişe sahip samanlardan yapılır (imho açılma açısını hayal etmenin daha kolay bir yoludur). İkincisi şu şekilde hesaplanır: 1 m × 2 × çap / uzunluk.

Bu arada ızgaralar hakkında ilginç bir gerçek: Duvara attığı şekil, tek elemanların şekli ile tanımlanır. Bir kareler ızgarası alırsanız, (daha fazla veya daha az) bir kare deseni alırsınız. Yuvarlak saman ile sonuç bir çemberdir.

Bir süre önce ışın genişliği için bir çevrimiçi hesap makinesi ile bir DIY ızgara oluşturma hakkında bir Öğretici yazdım , belki de bu yardımcı olur :) (Yine de küçük flaşlar için.)


1
+1 Harika çizimler! Bu arada, duvardaki şekil, giriş kesitinin çıkış kesitinin genişlemesidir (konvolüsyon; Minkowski toplamı). Söylediğiniz gibi, her ikisi de kareler olduğunda şekil kare, her ikisi de daire olduğunda şekil daireseldir. Ve evet, teğetler açısından açıklamamı bıraktım çünkü bunlar tam olarak açı hakkında nasıl düşündüğünüze karşılık geliyor: her ünite için yatay yayılma miktarı ızgaradan dışa doğru. Çoğu insan bunun ters tanjant hesaplamaktan daha sezgisel olduğunu kabul eder :-).
Whuber

Vay canına, bunu işaretlemem ve Minkowski toplamını daha sakin zamanlar için okuma listesine koymam gerekiyor :) Ve, teşekkürler!
Simon A. Eugster
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.