APEX-System - APEX system

APEX steht für Additive System of Photographic Exposure , das 1960 im ASA- Standard für Monochrom- Filmempfindlichkeit, ASA PH2.5-1960 , vorgeschlagen wurde, um die Belichtungsberechnung zu vereinfachen .

Belichtungsgleichung

Bis in die späten 1960er Jahre hatten Kameras keine eingebauten Belichtungsmesser und viele Fotografen hatten keine externen Belichtungsmesser. Folglich war es oft notwendig, die Belichtung aus den Lichtverhältnissen zu berechnen. Das Verhältnis der empfohlenen fotografischen Belichtung zur durchschnittlichen Helligkeit einer Szene wird durch die Kamerabelichtungsgleichung angegeben

${\displaystyle {\frac {A^{2}}{T}}={\frac {BS_{x}}{K}}\,}$

wo

• ${\displaystyle A}$ist die f-Zahl (Kehrwert der relativen Blende )
• ${\displaystyle T}$ist die Belichtungszeit (" Verschlusszeit ") in Sekunden
• ${\displaystyle B}$ist die durchschnittliche Szenenleuchtdichte (" Helligkeit ")
• ${\displaystyle S_{x}}$ist die arithmetische ASA Filmgeschwindigkeit
• ${\displaystyle K}$ist die Kalibrierkonstante des Auflichtmessers

Die Verwendung des Symbols für Leuchtdichte spiegelt die Praxis der Fotoindustrie zur Zeit von ASA PH2.5-1960 wider ; die derzeitige SI- Praxis bevorzugt das Symbol . Deutsche Quellen, die typischerweise für die relative Öffnung verwendet werden. Viele Autoren verwenden jetzt und für die relative Blende und Belichtungszeit. ${\displaystyle B}$${\displaystyle L}$${\displaystyle k}$${\displaystyle N}$${\displaystyle t}$

Empfehlungen für den Wert der Kalibrierkonstante in den geltenden ANSI- und ISO- Normen haben sich im Laufe der Jahre leicht geändert; Dieses Thema wird unter Kalibrierung des Belichtungsmessers im Artikel Lichtmesser ausführlicher behandelt. ${\displaystyle K}$

Belichtungswert

Um die Auswahl zwischen Kombinationen äquivalenter Kameraeinstellungen zu vereinfachen, wurde das Konzept der Belichtungswerte (deutsch: Lichtwert ) ursprünglich in den frühen 1950er Jahren vom deutschen Verschlusshersteller Friedrich Deckel  [ de ] entwickelt und anderen Herstellern vorgeschlagen . Kombinationen aus Verschlusszeit und relativer Blende, die zu der gleichen Belichtung führten, haben den gleichen Belichtungswert , eine logarithmische Skala zur Basis 2, definiert durch ${\displaystyle E_{v}}$

${\displaystyle E_{v}=\log_{2}{\frac {A^{2}}{T}}=\log_{2}{\frac {BS_{x}}{K}}\, .}$

Bei Anwendung auf die linke Seite der Belichtungsgleichung bezeichnete Kombinationen von Kameraeinstellungen; bei Anwendung auf die rechte Seite bezeichnete Kombinationen von Leuchtdichte und Filmempfindlichkeit. Bei gegebener Filmempfindlichkeit wurde der empfohlene Belichtungswert allein durch die Leuchtdichte bestimmt. Nachdem der Belichtungswert bestimmt war, konnte dieser direkt an Kameras mit einer Skala eingestellt werden. Die Anpassung der Belichtung war einfach, da eine Änderung von 1 einer Änderung von 1 Belichtungsschritt entsprach , dh entweder einer Halbierung oder einer Verdoppelung der Belichtung. ${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle E_{v}}$

Ab 1954 wurde die sogenannte Belichtungswertskala (EVS), ursprünglich bekannt als Lichtwertskala (LVS), von Rollei , Hasselblad , Voigtländer , Braun , Kodak , Seikosha , Aires , Konica , Olympus , Ricoh und anderen übernommen und eingeführt, Objektive mit gekoppelten Verschlüssen und Blenden, so dass nach dem Einstellen des Belichtungswerts entweder die Verschlusszeit oder die Blende eine entsprechende Einstellung im anderen vorgenommen hat, um eine konstante Belichtung aufrechtzuerhalten. Bei einigen Modellen war die Kopplung von Verschlusszeit und Blendeneinstellung optional, sodass Fotografen je nach Situation ihre bevorzugte Arbeitsweise wählen konnten. Die Verwendung der Skala bei solchen Kameras wird kurz von Adams (1981 , 39) diskutiert . ${\displaystyle E_{v}}$

Moderne Kameras zeigen Belichtungswerte nicht mehr als solche an, sondern bieten weiterhin Belichtungsmodi an, die den Anwender dabei unterstützen, das Konzept der Belichtungszeit und Blende bei einem festen Belichtungspunkt gegenzujustieren. Dies findet sich in Funktionen wie Manual Shift bei einigen Minolta , Konica Minolta und Sony Alpha oder Hyper Manual bei einigen Pentax (D)SLRs seit 1991, bei denen der Fotograf einen der Parameter ändern kann und die Kamera den anderen entsprechend anpasst solange die Auto-Exposure Lock (AEL)-Funktion aktiviert ist. Im weiteren Sinne gehören auch Funktionen wie Program Shift  [ de ] , Pa/Ps Creative Program Control (von Minolta, Konica Minolta und Sony) oder Hyper Program (von Pentax) zu dieser Funktionsgruppe.

Das additive (logarithmische) System

Obwohl einige Fotografen ( Adams 1981 , 66) routinemäßig die Kameraeinstellungen anhand der Belichtungsgleichung bestimmt haben, wurde allgemein angenommen, dass dies für den Gelegenheitsfotografen zu entmutigend wäre. Der ASA-Belichtungsleitfaden von 1942, ASA Z38.2.2-1942 , enthielt einen Zifferblattrechner, und die Überarbeitungen in den Jahren 1949 und 1955 verwendeten einen ähnlichen Ansatz.

Eine alternative Vereinfachung war ebenfalls möglich: ASA PH2.5-1960 schlug vor, das Konzept des Expositionswerts auf alle Expositionsparameter auszudehnen. Wenn man die Logarithmen zur Basis 2 beider Seiten der Risikogleichung nimmt und Zähler und Nenner trennt, reduziert sich die Risikoberechnung auf eine Addition:

${\displaystyle E_{v}=A_{v}+T_{v}=B_{v}+S_{v}\,,}$

wo

• ${\displaystyle A_{v}}$ist der Blendenwert :${\displaystyle A_{v}=}$ ${\displaystyle \log_{2}}$ ${\displaystyle A^{2}}$
• ${\displaystyle T_{v}}$ist der Zeitwert :${\displaystyle T_{v}=\log_{2}}$ ${\displaystyle (1/T)}$
• ${\displaystyle E_{v}}$ist der Belichtungswert : .${\displaystyle E_{v}=A_{v}+T_{v}}$
• ${\displaystyle S_{v}}$ist der Geschwindigkeitswert (auch bekannt als Empfindlichkeitswert ):${\displaystyle S_{v}=\log_{2}}$ ${\displaystyle (NS_{x})}$
• ${\displaystyle B_{v}}$ist der Luminanzwert (auch bekannt als Helligkeitswert ):${\displaystyle B_{v}=\log_{2}}$ ${\displaystyle (B/NK)}$
• ${\displaystyle N}$ist eine Konstante, die die Beziehung zwischen der arithmetischen ASA-Filmempfindlichkeit und dem ASA-Empfindlichkeitswert herstellt . Der Wert von beträgt ungefähr 0,30 (genau ).${\displaystyle S_{x}}$${\displaystyle S_{v}}$${\displaystyle N}$${\displaystyle 2^{-7/4}}$

• ${\displaystyle K}$ ist die Kalibrierkonstante des Auflichtmessers

ASA-Standards deckten sowohl Auflicht- als auch Auflicht-Messgeräte ab; die Auflicht-Belichtungsgleichung ist

${\displaystyle {\frac {A^{2}}{T}}={\frac {IS_{x}}{C}}\,,}$

wo

• ${\displaystyle I}$ist die Beleuchtungsstärke der Szene
• ${\displaystyle C}$ ist die Kalibrierkonstante des Auflichtmessers

Die Verwendung von für die Beleuchtungsstärke spiegelt die Praxis der Fotoindustrie zum Zeitpunkt der ASA-Norm für Belichtungsmesser von 1961, ASA PH2.12-1961 , wider ; die aktuelle SI-Praxis bevorzugt das Symbol . ${\displaystyle I}$${\displaystyle E}$

ASA PH2.12-1961 beinhaltete die Auflichtmessung im APEX-Konzept:

${\displaystyle E_{v}=A_{v}+T_{v}=I_{v}+S_{v}\,,}$

wo

• ${\displaystyle I_{v}}$ ist der Auflichtwert: ${\displaystyle I_{v}=\log_{2}}$ ${\displaystyle (I/NC)}$

(German Quellen verwenden typischerweise (für Lichtwert oder Belichtungswert - aber nicht mit dem englischen Begriff verwechselt werden Lichtwert ) anstelle von der Belichtungswert des Symbols Folglich wird der Blendenwert. Wird als bezeichnet Blendenleitwert und der Zeitwert als Zeitleitwert Film. Geschwindigkeitswert heißt Empfindlichkeitsleitwert und der Helligkeitswert wird Objekthelligkeit genannt .) ${\displaystyle LW}$${\displaystyle E_{v}}$${\displaystyle A_{v}}$ ${\displaystyle LWk}$${\displaystyle T_{v}}$ ${\displaystyle LWt}$${\displaystyle S_{v}}$${\displaystyle B_{v}}$

APEX in der Praxis

APEX machte die Berechnung der Exposition zu einer relativ einfachen Angelegenheit; das Vorwort von ASA PH2.5-1960 empfahl, Belichtungsmesser, Belichtungsrechner und Belichtungstabellen zu modifizieren, um die logarithmischen Werte aufzunehmen, die APEX erforderte. In vielen Fällen wurde dies getan: In den ANSI-Belichtungsleitlinien von 1973 und 1986, ANSI PH2.7-1973 und ANSI PH2.7-1986 , wurden die Belichtungsrechner-Zifferblätter zugunsten tabellarischer APEX-Werte eliminiert. Die logarithmischen Markierungen für Blende und Verschlusszeit, die zum Einstellen der berechneten Belichtung erforderlich sind, wurden jedoch nie in Consumer-Kameras eingebaut. Dementsprechend wurde in ANSI PH3.49-1971 kein Hinweis auf APEX gemacht (obwohl es in den Anhang aufgenommen wurde). Der Einbau von Belichtungsmessern in viele Kameras in den späten 1960er Jahren machte die Berechnung der Belichtung überflüssig, sodass APEX nur wenig Verwendung fand.

Im Laufe der Zeit hat sich die Formatierung von APEX-Mengen erheblich verändert; obwohl das ursprünglich tiefgestellt war, wurde es manchmal einfach als Kleinbuchstabe und manchmal als Großbuchstabe angegeben. Die Behandlung dieser Größen als Akronyme und nicht als Mengensymbole ist wahrscheinlich sinnvoll, da mehrere der zum Zeitpunkt der APEX-Vorschlagsvorschlags verwendeten Mengensymbole ( , , und für Belichtung, Luminanz und Beleuchtungsstärke) im Widerspruch zu der derzeit bevorzugten SI-Praxis stehen. ${\displaystyle v}$${\displaystyle E}$${\displaystyle B}$${\displaystyle I}$

Ein paar Artefakte von APEX bleiben. Canon- , Pentax- und Leica- Kameras verwenden 'Av' und 'Tv', um die relative Blende und Verschlusszeit anzuzeigen sowie die Blenden- und Verschlussprioritätsmodi zu symbolisieren . Einige Pentax-DSLRs bieten sogar einen 'TAv'- Belichtungsmodus , um die ISO- Empfindlichkeit abhängig von den gewünschten Blenden- und Verschlusseinstellungen automatisch einzustellen , und 'Sv' (für Empfindlichkeitspriorität ), um die ISO- Empfindlichkeit voreinzustellen und die Kamera die anderen Parameter auswählen zu lassen . Einige Messgeräte, wie z. B. Pentax- Spotmeter , zeigen direkt den Belichtungswert für ISO 100 Filmempfindlichkeit an. Bei einer gegebenen Filmempfindlichkeit hängt der Belichtungswert direkt mit der Luminanz zusammen, obwohl die Beziehung von der Kalibrierkonstante des Auflichtmessers abhängt . Die meisten Hersteller von Fotoausrüstung geben die Messempfindlichkeit in EV bei ISO 100 an (das große „V“ ist fast universell). ${\displaystyle K}$

Es ist üblich, Belichtungsinkremente in EV auszudrücken, wie beim Anpassen der Belichtung relativ zu dem, was ein Belichtungsmesser anzeigt ( Ray 2000 , 316). Zum Beispiel bedeutet eine Belichtungskorrektur von +1 EV (oder +1 Stufe) eine Erhöhung der Belichtung, indem entweder eine längere Belichtungszeit oder eine kleinere Zahl verwendet wird. Der Sinn der Belichtungskorrektur ist dem der EV-Skala selbst entgegengesetzt. Eine Erhöhung der Belichtung entspricht einer Verringerung des EV, so dass eine Belichtungskorrektur von +1 EV zu einem kleineren EV führt; umgekehrt führt eine Belichtungskorrektur von -1 EV zu einem größeren EV. ${\displaystyle f}$

Verwendung von APEX-Werten in Exif

APEX hat eine teilweise Wiederbelebung im Exif- Standard erlebt , der die Speicherung von Expositionsdaten unter Verwendung von APEX-Werten fordert. Es gibt einige geringfügige Unterschiede zum ursprünglichen APEX sowohl in der Terminologie als auch in den Werten. Der in der Exif 2.2-Spezifikation ("Exif 2.2"; JEITA 2002 ) angegebene implizite Wert (1/3,125) für die Geschwindigkeitsskalierungskonstante weicht geringfügig vom APEX-Wert von (0,2973) ab; beim Exif-Wert entspricht eine arithmetische ISO-Filmempfindlichkeit von 100 genau einem Empfindlichkeitswert von 5. ${\displaystyle N}$${\displaystyle 2^{-7/4}}$${\displaystyle S_{\mathrm {v}}}$

Die Beziehung zwischen und Leuchtdichte hängt sowohl von der Geschwindigkeitsskalierungskonstante als auch von der Kalibrierkonstante des Auflichtmessers ab : ${\displaystyle B_{\mathrm {v}}}$${\displaystyle N}$${\displaystyle K}$

${\displaystyle B_{\textrm{v}}=\log_{2}{\frac{B}{NK}}\,.}$

Da Exif 2.2 eher die arithmetische ISO-Empfindlichkeit als die Filmempfindlichkeit aufzeichnet , beeinflusst der Wert von den aufgezeichneten Wert, aber nicht die aufgezeichnete Filmempfindlichkeit . ${\displaystyle N}$${\displaystyle B_{\mathrm {v}}}$

Exif 2.2 empfiehlt keinen Wertebereich für , vermutlich überlässt die Wahl dem Gerätehersteller. Die Beispieldaten in Anhang C von Exif 2.2 ergeben 1 Footlambert für = 0. Dies stimmt mit dem APEX-Wert für überein , würde aber implizieren , oder 3,125 mit in Footlamberts. Bei in cd/m ² beträgt dies 10,7, was etwas unter dem von ISO 2720:1974 empfohlenen und derzeit von vielen Herstellern verwendeten Wert von 12,5 liegt . Die Differenz entsteht möglicherweise durch Rundungen in der Beispieltabelle; es ist auch möglich, dass die Beispieldaten einfach von einem alten ASA- oder ANSI-Standard kopiert wurden. ${\displaystyle K}$${\displaystyle B_{\mathrm {v}}}$${\displaystyle B}$${\displaystyle K=1/N}$${\displaystyle B}$${\displaystyle B}$${\displaystyle B}$

Anmerkungen

Verweise

• Adams, Ansel. 1981. Das Negative. Boston: New Yorker Grafikgesellschaft. ISBN  0-8212-1131-5
• ANSI PH2.7-1973. American National Standard Photographic Exposure Guide . New York: Amerikanisches Nationales Normungsinstitut. Abgelöst durch ANSI PH2.7-1986.
• ANSI PH2.7-1986. Amerikanischer Nationaler Standard für Fotografie – Leitfaden zur fotografischen Belichtung . New York: Amerikanisches Nationales Normungsinstitut.
• ANSI PH3.49-1971. Amerikanischer Nationaler Standard für fotografische Allzweck-Belichtungsmesser (photoelektrischer Typ) . New York: Amerikanisches Nationales Normungsinstitut. Nach mehreren Überarbeitungen wurde diese Norm zugunsten der ISO 2720:1974 zurückgezogen.
• ASA PH2.5-1960. American Standard Method for Determining Speed ​​of photographic Negativ Materials (Monochrom, Continuous Tone) . New York: Normungsinstitut der Vereinigten Staaten von Amerika.
• ASA PH2.12-1961. Allzweck-Belichtungsmesser nach amerikanischem Standard (photoelektrischer Typ) . New York: American Standards Association. Abgelöst durch ANSI PH3.49-1971.
• ASA Z38.2.2-1942. Amerikanischer Standard-Fotobelichtungscomputer für Notfälle . New York: American Standards Association.
• ASA Z38.2.6-1948. Amerikanischer Standard für fotografische Allzweck-Belichtungsmesser (photoelektrischer Typ) . New York: American Standards Association. Abgelöst durch ASA PH2.12-1957.
• ISO-2720:1974 . Fotografische Allzweck-Belichtungsmesser (photoelektrischer Typ)—Leitfaden zur Produktspezifikation . Internationale Standardisierungsorganisation.
• Japanischer Verband der Elektronik- und Informationstechnologieindustrie. 2002. JEITA CP-3451, Austauschbares Bilddateiformat für digitale Fotokameras: Exif Version 2.2 ( PDF ). Japanischer Verband der Elektronik- und Informationstechnologieindustrie.
• JEITA. Siehe Japanischer Verband der Elektronik- und Informationstechnologieindustrie.
• Ray, Sidney F. 2000. Bestimmung der Kamerabelichtung. In The Manual of Photography: Photographic and Digital Imaging , 9. Aufl. Hrsg. Ralph E. Jacobson, Sidney F. Ray, Geoffrey G. Atteridge und Norman R. Axford. Oxford: Focal-Presse. ISBN  0-240-51574-9

Externe Links

• Doug Kerrs ausführliche Beschreibung von APEX