Tuesday, 12 August 2014

ISO-arvoja metsästämässä



Otin pihallani pari testikuvaa kameroillani Canon Mark II ja Panasonic DMC-LX7. Canonissa on täyden kinokoon kenno ja Panasonicissa sellainen kenno, että Panasonicin lyhin polttoväli 4,7 mm vastaa kuvakulmaltaan Canonin 24 mm:n polttoväliä. Kuten kuvista näkyy, niin aika lailla samanlaisia ne ovat kuvat tuosta käsivaralta räpsäistynä.

Valitsin molemmissa aukon esivaliten aukkosushteeksi f/4.0, herkkyydeksi ISO 100 ja annoin palaa. Silmämääräisesti katsoen kuvat ovat valottuneet samalla lailla. Mutta kun katsoin kuvien EXIF-arvot, niin kummastuksen sormi meni hämmästyksen suuhun. Panasonic oli valottanut kuvaa 1/20 s ja Canon 1/160 s. Kolmen aukkoarvon ero.

Mitä hittoa? Minä olen oppinut ja myös opettanut, että valotus on samanlainen, jos aukkosuhde, valotusaika ja herkkyys ovat samat. Polttoväli on jo huomioitu aukkosuhdetta laskettaessa. Se kun on f/D, missä D on aukon halkaisija ja f on polttoväli.



Ihmettelyni lähti liikeelle, kun yhtenä iltana tulin kokeilleeksi eroja kameroiden syvätarkkuuden välillä. Ne käyttäytyivät loogisesti aukon ja polttovälin muuttuessa, mutta valotusajat kahdella kameralla  menivät ihmettelyn puolelle. Koejärjestely oli varsin proosallinen, enempi epä- kuin poikkitieteellinen. Ilmiö tuli kuitenkin esiin.


Polttoväli vaikuttaa syvyysterävyyteen. Jos kuvakulmat ovat samat, niin polttovälien suhde on suunnileen se kerroin, jolla aukkosuhde pitää kertoa, jotta kahden objektiivin syvyysterävyys olisi samanlainen. Oikealla vielä vertailun vuoksi syväterävyydet polttovälin ollessa 4,7 mm ja aukon f/7.1 ja 24 millisellä suurin sen objektiivin aukko 4.0. Erot syväterävyydessä ovat melkoiset, vaikka kuvakulmat ja "näennäiset" polttovälit vastaavat.

Panasonicin suurin aukko on f/1.4. Kun sen kerrotaan suhteella 24/4.7 = 5,1, niin tuloksesi saadaan f/7.1. Kuvista vasemmatpuoliset ovatkin syväterävyydeltään hyvin identtisiä, ihan teorian mukaan. Sen sijaan valotusajat heittävät samanlaista häränpyllyä kuin edellisissä kuvissa. Panasonicin 1/4 sekuntia pitäisi olla Canonissa noin 6 sekuntia – ainakin minun ymmärtämykseni, Ojalan laskuopin ja valotusmittarin mukaan.


Laite, joka on yhtä katoavaa kansanperinnettä kuin laskutikku: analoginen valotusmittari. Aukon, ajan ja herkkyyden välisen yhteyden näkee tästä yhdellä silmäyksellä. Myös sen, että aukko f/1.4 ja aika 1/4 sekuntia eivät vastaa aukkoa f/7.1 ja aikaa 0,8 sekuntia.

Valotusta ei enää juuri määrätä erillisellä valotusmittarilla. Tämä Panasonicin onneksi, sillä mittarin mukaan valottaen sillä tulisi aika pahasti alivalottuneita kuvia.




Otin vielä kokeeksi kuvaparin Canonilla ja 50 euron kännykkäkamerallani. Canonin polttoväli on lähes kymmenkertainen, kun laitteiden kuvakulmat ovat suunnilleen samat. Valotusarvot ovat loogiset. Kännykällä otettu kuva on hieman vaaleampi, koska sen valotusarvo hieman suurempi.

Mitä tästä pitäisi ajatella? Ennen kuin toisin näytetään, niin väitän Panasonicin huijaavan kennon ISO-arvoissa noin kolme aukkoarvoa. Se on aika paljon. Tosin minua se häiritsee vain periaatteessa, koska muuten olen ollut kameraan varsin tyytyväinen.

Tätä hieman sivuten oli juttua esim. Peter Forsgårdin valokuvausblogissa, jossa mm. Pekka Potka otti kantaa. Minulle jäi käsitys, että toinen puhui enemmän aidasta, toinen taas piti painopisteen aidanseipäissä.

ps. 13.8.2014

Kuten kommenteista käy ilmi, niin syyllinen löytyi. Se oli siis sisäänrakennettu harmaasuodin, joka vie valotuksesta kolme aukkoa ja mahdollistaa siten mm. liike-epäterävyyden, kun f-luvun ja ISO-arvojen kanssa pelaaminen ei riitä.


Panasonicin takapanelia. Informaatiota on kuin lentokoneen ohjaamossa, ei niitä kaikkia tule noteeraattua. Vasemmalla alakulmassa oleva ND-merkki kertoo sen, että harmaasuodin on päällä. Varmaan se päällä on tullut otettua useitakin kuvia. Joskus olen varmaan ihmetellyt, miksi kuvat tuppaavat tärähtämään. Kannattaisi opetella laitteitensa toiminta.

18 comments:

  1. Canonissa on reilun 20 megapikselin ja Pansonicissa vajaan 10 megapikselin kenno. Kennojen fyysinen kokoero on noin 20-kertainen. Siitä seuraa juuri noin 3 aukkoarvon ero herkkyyksissä. Ei se sen kummempaa ole.

    ReplyDelete
  2. Objektiivin aukkoarvo on se mitä se on. Kun Canonin kennon alkeiskennot keräävät noin kymmenen kertaa niin paljon valoa samalla aukkoarvolla ja valotusajalla kuin Panasonicin alkeiskennot, niin riittäähän Canonillle paljon lyhyempi valotusaika. Valmistajan vain on normeerattava kameran ISO-arvot siten, että valotusarvot noudattavat sovittua standardia. Tästä Panasonic on minun ymmärtääkseni livennyt.

    ReplyDelete
  3. Aukot, aukkoarvot, aukkosuhteet ja valotusarvot tuntuvat olevan ihnaasti rempallaan poikkitieteilijällä.

    ReplyDelete
    Replies
    1. "Aukot, aukkoarvot, aukkosuhteet ja valotusarvot tuntuvat olevan ihnaasti rempallaan poikkitieteilijällä. "

      Saattaa olla.
      Mutta asiaa on turha pähkäillä, kun et kertonut miten asiat oikeasti ovat :-)

      Delete
    2. Valotukseen liittyvää termistöä käytetään aika vaihtelevasti. Alla olevat ovat minun käyttämiäni, eivät välttämättä standardin mukaisia.

      Aukko, aukkosuhde ja f-luku ovat synonyymeja ja tarkoittavat siis suhdetta f/D. Merkitään esim. f/5.6

      Valotusarvo ja EV-luku tarkoittavat periaatteessa samaa asiaa, valotusajan ja aukkosuhteen yhdistelmää, joka antaa saman suuruisen valotuksen. Esim. f/8.0 ja 1/8 s antaa saman valotuksen kuin f/5.6 ja 1/15 s. Näiden yhdistelmien EV-arvo on 9. Valotusarvo on riippumaton polttovälistä ja ISO-arvosta.

      Itse käytän termiä aukko useassa eri merkityksessä sen lyhyyden vuoksi. Asiayhteys selvittää, mistä on kyse. Esim. voin sanoa, että valotus: "aukko 8, aika 1/60 sekuntia". Jos valotusta pitää korjata, niin muutos voidaan tehdä sekä aukkosuhdetta ja/tai valotusaikaa muuttamalla. Molempien muutos voidaan ilmaista aukkoarvoina. Tässäkin käytän aukkoarvon sijasta sanaa "aukko". Siis tyyliin "himmennä (tai pienennä) 1½ aukkoa", jolloin himmennintä muutetaan. Himmentimen aukon suurentaminen (siis aukkosuhteen lukuarvon pienentäminen) ilmaistaan termillä "avaa (tai suurenna) aukkoa"

      Vastaavasti "lisää aikaa 2½ aukkoa", jolloin valotusaika tulee 2½-kertaiseksi.

      "Lisää valotusta 2½ aukkoa" antaa ainakin periaatteessa vapaat kädet muuttaa sekä aukkosuhdetta että valotusaikaa siten, että muutos on yhteensä +2½ aukkoarvoa. Muutosten absoluuttisia arvoja ei kannata luetella, koska sekä valotusajat että aukkosuhteen arvot ovat suhteellisella asteikoilla.

      Toivottavasti tämä selvitti asiaa.

      Delete
    3. "Vastaavasti "lisää aikaa 2½ aukkoa", jolloin valotusaika tulee 2½-kertaiseksi."

      Pitäisköhän tuota miettiä vielä vähän.....

      Delete
    4. Kehotus miettiä on aina paikallaan. Onneksi on tarkkaavaisia lukijoita. Käytin ½-aukkoa, kun sen saa niin kätevästi suoraan näppäimistöltä. Todellisuudessahan kameroissa sekä aukon että ajan säädöt menevät (noin) 1/3 aukkoarvon välein. Joten otetaan uusiksi, eli lisää aikaa kaksi ja kolmasosa, niin valotusaika kasvaa (noin) viisinkertaiseksi.

      Itse asiassa minusta olisi kätevämpää, jos f-luvut muuttuisivat kääntäen valotusaikoihin. Kun kyseessä on kuitenkin kahden luvun suhde, niin yhtä hyvin voitaisiin sopia, että nykyistä f-lukua 1 vastaisi vaikka F-luku 1, mutta nykyistä f/1.4:ää vastaisi F/2, f/2:ta vastaisi F/4 jne. Silloin aukon ja ajan tulo olisi vakio samalla valotusarvolla.

      Idea ei ole suinkaan minun päässäni syntynyt. Nykyinen käytäntö vain on niin vakiintunut ja muutoksesta saatava hyöty olisi aika marginaalinen, joten nykyisellä systeemillä jatkettaneen ainakin yhtä pitkään kuin Englannissa ajetaan vasemmalla puolella ja kulutus lasketaan yksikkönä mailia gallonalla.

      Delete
    5. Puolustellaan lipsahdusta vielä sillä, että ainakin minulla on syvässä ajattelu aukon ja ajan muuttaminen pykälittäin. Yksi pykälä on 1/3 aukkoarvoa (esim f/8.0->f/9.0 tai f/8.0->f/7.1) tai 1/3 ajan kaksinkertaistumisesta (tai puolittumisesta) (esim. 1/25->1/20 tai 1/25->1/30). Joissakin kameroissa aika ja aukko lukittiin kiinni EV-arvoon, kun valotus oli mitattu. Ne muuttuivat molemmat synkronissa yhdestä rullasta vääntämällä. Ymmärtääkseni näin oli ainakin vanhoissa Rolleissa ja Hasselbladeissa. Tosin kumpaakaan ei minulla ole koskaan ollut.

      Delete
  4. Panasonicissasi taitaa olla sisäänrakennettu harmaasuodin, joten onkohan se ollut tässä tapauksessa käytössä.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Näin se on. En ollut tietoinen koko suodattaminen olemassaolosta ja olin painanut sen namiskan vahingossa alas. Oppia ikä kaikki - ainakin kameransa toiminta. Synninpäästö Panasonicille.

      Delete
  5. Matti Hartikainen13 August 2014 at 09:47

    Täältä saattaa löytyä tarkempi selitys tähän asiaan, joka minuakin vaivasi ja palasi mieleen harmittamaan aika usein.

    http://www.dpreview.com/articles/2666934640/what-is-equivalence-and-why-should-i-care?utm_campaign=internal-link&utm_source=features&utm_medium=homepage-block&ref=features

    ReplyDelete
  6. Se siitä valokuvatietämyksestä. Kannattiko mennä munaamaan itsensä ja johdatella lukijoita turhan takia tällaista soopaa lukemaan? Minäkin eksyin tänne Digicamera.netin kautta. Oli muuten viimeinen kerta.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Kommentteineen hyvä kokonaisuus, joka toi uutta liittyen tähän valotuksen ihmeelliseen maailmaan.

      Delete
    2. "Se siitä valokuvatietämyksestä. Kannattiko mennä munaamaan itsensä ja johdatella lukijoita turhan takia tällaista soopaa lukemaan? Minäkin eksyin tänne Digicamera.netin kautta. Oli muuten viimeinen kerta."

      Kohta se syksy taas tulee, niin pääsee kettukin manaamaan happamia marjoja :-)

      Delete
    3. "Luulis ettei kannata, mutta kannattaa kuitenkin", sanoi entinen mies kun siemenviljat joi. Samat sanat tästäkin. Munannut olen itseni niin moneen kertaan, että ei tunnu enää missään. Ongelmani selvisi ja ehkä sinunkin ongelmasi, eli että enää turhaan eksy tähän blogiin. Hyvät jatkot vain sinulle, netti on täynnä blogeja, joissa ei kannata vierailla.

      Delete
    4. Poikkitieteilijä toimii mallikkaasti tuodessaan esille ilmiöiden taustaa. Ilman Poikkitieteilijän uteliaisuutta ja analyyttisyyttä en olisi tiennyt mitään sisäänrakennetusta harmaasuodattimesta. Hyvä blogi keskusteluineen!

      Delete
  7. Arvoisa bloggaaja. Tervehdys päiväntasaajan seudulta Afrikasta. Vaikka olen pitkään ollut kaukomailla, olen tyytyväisenä seurannut juttujasi. Varsin mielenkiintoisia ja opettavia.

    Tämä kommenttini on ensimmäinen sinulle ja liittyy tuohon munaamistekstiin. En käsitä mikä saa ihmisen vaivautumaan kirjoittamaan tuommoisen. Asenteesi tämän tyyppisiin kommentteihin on kuitenkin oivallinen ja vastauksesi pistää usein nauramaan, niinkuin nytkin. Liekö kaveri kuitenkaan katsonut vastaustasi kun sanoi olevan viimeinen kerta.

    Sensuuri pilaa blogit, julkaise jatkossakin toki kaikki.

    ReplyDelete
  8. Minä kaipaisin kameraan sellaista ominaisuutta, että siinä olisi jotkut itse asetettavat perusasetukset, johon kamera palaisi joka aamu. Tuosta ND:stä on se hyöty, että pienikennoiset kompaktit usein piirtävät diffraktion takia parhaiten aukko auki. Tuolla saa kuvattua auringossa suurella aukolla. Toisissa kameroissa, kuten Canonin Ixuksissa ND on automaattinen ja korvaa perinteisen himmentimen. Käyttäjälle tästä ei missään sanota mitään.

    Tuota ehdottamaasi aukkomääritelmäähän voisi käyttää laittamalle neliöjuurimerkin sen jakoviivan jälkeen. Itse tosin pitäisin enemmän lineaarisesta merkinnästä, siis f/1 => 0, f/1,4 => 1, f/2 => 2, f/2,8 => 3, f/4 => 4, f/5,6 => 5, f/8 => 6, f/11 => 7 jne. Näin olisi helppo laskea EV arvo, kun ajan voi helposti muuttaa kahden potenssiksi: esim 1000 => 10. Sitten vain laskee yhteen aukkoarvon kanssa.

    Herkkyyslukemat ovat myös mielestäni aika hankalia, kun mennään johonkin ISO 25600:aan tms. Tämän ymmärtää paremmin kun ottaa kaksi nollaa pois ja muuttaa kahden potenssiksi eli 8 siis 8 aukkoa ISO 100:aa herkempää. Valotusarvoistahan aika on ainoa, jolla on konkreettinen yhteys reaalimaailmaan. Muut voisi asettaa miten haluaa.

    ReplyDelete