Thursday, 10 December 2015

Siihen aikaan kun isoisä filmille kuvasi

Maisema Kyprokselta muistaakseni keväältä 203.  Vasemmassa laidassa jalustan takana kykkivä hemmo on muuten Sakari. Molemmat edellisten virkkeiden tiedot ovat tämän tarinan kannalta merkityksettömiä.


Kun itse maisemaa sellaisenaan en saa tähän esitykseen millään mukaan, niin tämä kuva maisemasta saa edustaa tässä maisemaa itseään. 

Maiseman kuvaan  on merkitty kolme mittauspistettä, joiden arvojen merkitystä ketjun eri vaiheissa maisemasta lopulliseksi kuvaksi tulen tässä selvittelemään. Piste 1 on maisemassa taivaan valoisin osa, piste 2 kallion varjossa oleva kohta ja piste 3 edessä olevan kukan vaalein kohta. 



Mittasin pistemittarilla maiseman tummimmasta (2), vaaleimmasta (3) ja taivaan vaaleimmasta kohdasta (1) valotusarvot. Maiseman vaaleimman ja tummimman kohdan välinen valon intensiteettien suhde on kuva-alan kontrasti. Valokuvauksessa se ilmaistaan EV-lukujen tai myös aukkoaskelten lukumäärän välisenä erotuksena.
Pentax
Pistevalotusmittarin toimintaperiaate. Mittauskulma pistemittarissa on tyypillisesti 1 aste.

Valotusmittarin lukema mitattuna maiseman vaaleimmasta kohdasta 3.

Vastaavasti valotusmittarin lukema mitattuna maiseman tummimmasta kohdasta 2. 

Valotuksen EV-arvojen erotus on 7, jonka voi laskea myös alhaalla olevien aukkoarvojen muutoksen määrästä. Tämä tarkoittaa sitä, että kuva-alan kontrasti kuvan oleellisten osien välillä on 7 aukkoarvoa tai EV-arvojen erotus on juuri tämä 7.

Mittarilukema taivaan valoisimmasta kohdasta (1) mitattuna. Valotusarvo on maiseman tummimmasta ja vaaleimmasta kohdasta mitattujen välissä. Näillä arvoilla valotettaessa taivaan vaalein kohta valottuisi ns. keskiharmaaksi. Halusin taivaan aika tummaksi, joten käytin tätä valotusarvoa. 

Maisemasta otetun mustavalkosen kuvan negatiivi. Kun mustavalkoisen negatiivifilmin dynamiikka,  eli kuinka laajan kuva-alan kontrastin filmi pystyy toistamaan on selvästi yli kymmenen, niin tässä kuva-alan kontrasti mahtuu hyvin filmin dynamiikan sisään. Filmille jää aika reilusti valotusvaraa, eli kuvaaja voi päättää reilun kolmen aukko-arvon rajoissa, miten tummaksi hän valottaa negatiivin ilman että tumman tai vaalean pään rajat tulevat vastaan.

Vedostettaessa negatiivi muuttuu itse kuva-alaksi. Negatiivin kontrasti on nyt negatiivin tummimmman ja vaaleimman osan valon läpäisyjen intensiteettien suhteen käänteisarvon 10-kantainen logaritmi. Ei ehkä aukea heti matematiikkaa taitamattomille. 

Filmin maksimikontrastin määrittäminen filmin karakteristesta käyrästä. Se on D Max:n ja Basen välinen D-arvojen erotus, tässä jopa noin 3. Kun D-arvojen erotus 1,0 vastaa  EV-arvojen erotusta 3,3, niin  tämän filmin mustuman suurin kontrasti vastaisi 10 EV-arvon erotusta. Käytännössä tavanomaisen filmiruudun kontrasti on tätä pienempi.

Densitometrillä mitaten olisi tämän kuvan negatiivin tummimman kohdan tiheydeksi eli D-arvoksi saatiin 3,0 ja vaaleimman 0,5, jolloin negatiivin kontrasti olisi näiden erotus 2,5. EV-arvoina siis 8,25. Kohteesta kuvatun negatiivin kontrasti saattaa siis olla suurempi kuin itse kohteen kontrasti.

Nyt kun negatiivista vedostetaan paperikuva, niin paperin dynamiikka on joustavaa. Filmin kontrastista riippuen voidaan käyttää loivaa tai jyrkkää paperia, jolloin koko filmin konrasti saadaan mahdutettua paperin dynamiikan sisälle. 

 Valokuvapaperin maksimikontrasti on yleensä aina selvästi pienempi, kuin negatiivin. Esimerkiksi tässä voisi kuvitella, että kohdan 3 D-arvo olisi 0,5 ja kohdan 2 D-arvo olisi 2,0, jolloin D-arvojen erotus, siis kuvan kokonaiskontrasti olisi 1,5 eli 5 EV-arvoa. Silmällä katsottuna se näyttäisi kuitenkin sävykkäältä kuvalta, koska silmä mukautuu kontrastin vaihteluihin. Se on sitten ihan eri tarinansa.








Originaalikuvan, siitä tehdyn harmaasävyversion ja tämän negatiivin histogrammit. Positiivi- ja negativikuvan histogrammit ovat peilikuvat, koska negatiivi syntyy Photoshopissa yksinkertaisesti vähennyslaskun avulla. Vanhanaikainen kemiallinen prosessi ei ole ihan näin suoraviivainen.

Painettu kuva muodostuu rasteripisteistä. Kuvassa näiden pisteiden peittoprosentit. Näillä arvoilla saataisiin hyvälle paperille painettuna sävykäs kuva, joka ei olisi mistään oleellisesta kohtaa puhkipalanut eikä umpimusta. Kiven varjokohdat ovat tosin siinä ja siinä, näkyykö siellä enää mitään sävyjä. Ne ovat kuitenkin niin pienet elementit koko kuvassa, että sillä ei ole hirveästi väliä. 

Painomusteella ei saa niin syvää mustumaa kuin hopean mustumiseen perustuvalla paperilla, mutta uusimpien mustesuihkutulostimien mustuma hakkaa kuulemma vanhan hopeapohjaisen tekniikan. En ole näiden asiantuntija, joten niistä ei sen enempää. Saa kommentoida ja esittää korjausehdotuksia yleisesti ja erityisesti.

Kuvaruutukuvan RGB-arvot. Monitorin kontrastit ovat tyypillisesti 1000:1, mikä tarkoittaa siis 10  aukkoarvon kontrastia. Kuvaruutukuva on siis ainakin periaatteessa selvästi kontrastikkaampi kuin printti. Osoituksena silmän mukautuvuudesta sama kuva sävykkäänä printtinä ja kuvaruudulta katsottuna näyttää suunnilleen yhtä sävykkäänä. Näköaisti on tässä suhteessa aika armollinen.


Liite matematiikasta kiinnostuneille

EV-arvo määritellään alla olevalla lausekkeella, missä N on aukkoarvo (f-luku) ja t on valotusaika. Näin määritellen EV-arvo kasvaa aina yhdellä, kun objektiivin läpi kulkevan valon määrä kaksinkertaistuu.





Densiteetti D määritellään alla olevalla lausekkeella, missä I(0) on tulevan valon intesiteetti ja I(t) on läpimenneen (filmi) tai heijastuneen (printti) valon intensiteetti. Logaritmi on nyt 10-kantainen.



Matemattisia lausekkeita pidetään usein absoluuttisen rationaalisena tapana kuvata ilmiöitä, jotka ylipäänsä ovat esitettävissä matemaattisesti. Tosiasiassa ne ovat ihmisen kehittämiä usein eri historian vaiheissa, jolloin ne saattavat kantaa tätä historian tuomaa painolastia mukanaan. Kun EV-arvot määritellään 2-kantaisen logaritmin avulla ja densiteetit 10-kantaisen logaritmin avulla, niin joudutaan tekemään vielä yksi laskutoimitus, jos ne halutaan yhdistää. Helpommalla olisi päästy, jos molemmissa olisi saman kantainen logaritmi.

Sama pätee muuten aukkoarvoonkin. Nythän aukkoarvo N eli f-luku määritellään





missä f = polttoväli ja D = aukon halkaisija. Jos määriteltäisiin siten, että D = aukon pinta-ala, saataisin aina sama määrä valotusta, jos valotusajan ja aukkoarvon tulo t x N on vakio. Ev-arvo pitäisi tietysti silloin määritellä siten, että N:n arvosta putoaa potenssi pois.

Paitsi lausekkeiden huono yhteensopivuus näissä häiritsee se, että samoja symboleita, kun D ja f käytetään eri tarkoituksissa. Jos minulla olisi valokuvauksen matematiikan diktaattorin valtuudet, niin loisin kokonaan uudet lausekkeet keskeisille käsitteille.


5 comments:

  1. Onneksi filmi ei ole lineaarinen ja sikäli inhimillinen, että siltä osin noudattaa silmän mukautuvaa toimintatapaa.

    Pistemittaus on mukava tapa tarkastella kohdetta, joskin kuvaajan on lähes mahdoton tietää, kuinka paljon eri mittauspisteet heijastavat valoa. Eroa saattaa eri pintamateriaalien vuoksi syntyä arvaamattoman paljon.

    Joskus "joutuu" taipumaan yksinkeraisuudenkin alttarille, kuten allekirjoittaneelle kävi NL:n vanhalla sotilaskentällä Haapsalusta etelään. Rolleiflex seisoi jalustalla, kamerassa hidasta diaa ja siinä sitten mittailtin pistemittarilla sen kymmenestä kohteen osasta valoarvoja. Näiden tietojen tuloksena syntyi ihan hyvän oloinen valotus (päätellen kehitetystä filmistä).

    Mukavaa, mutta kyllä hieman tuli mieleen ylipuuhastelu kun satuin katsastamaan mitä ko. kameran kiinteä seleenimittari, joka sentään mittaa taivaat ja maat, tarjosi valotusvaihtoehdoksi. Juu, täsämälleen saman verran kuin mitä lopputulos oli saatu monipistemittauksen avulla.

    Elämä opettaa :D

    ReplyDelete
  2. lainaus
    Filmin kontrastista riippuen voidaan käyttää loivaa tai jyrkkää paperia
    lainaus
    ---------
    Jääkö huomaamatta? että samalle multigrade paperille voidaan valottaa eri suotimien läpi eri kohtiin --mustalla maskaamalla-- paljon laajempi alue kuin yksijyrkkyyspaperille tai yhdellä suotimella yhdelle multigradepaperille.....
    Ja hyvä että D käsitettä avataan. Paljon parempi kuin sanoa:"yksi aukko siihen ja siihen suuntaan", on käyttää +D 0,3 tai - D 0,3arvoa.
    Rasteroidun kuvan painamisen lopputulos tummassa päässä riippuu aika suuresta määrästä tekijöitä. Ammattilehtikuvaaja varoi kopioidessaan aina mustan pään tukkoon menoa, silloin skannerikuskin oli hankalaa saada aikaan kunnon originaali. Valkoiseen päähän tuli itsestään rasteripiste vaikka siellä ei olisi ollutkaan dataa. Tämä siis sanomalehtipaperille. Pistemittarilla toimiessaan moni aloittelevan kuvaaja joutui kuvaamaan lisäksi läjäpäin polaroideja mutta osaava ammmattilainen mittasi kohdistuvaa Lunasixillä ja pääsi nopeammin oikeaan.

    ReplyDelete
    Replies
    1. Itsekin olen aikoinaan vedostanut multigrade-paperille, joten kyllä se tuttua on. Tässä oli tarkoitus havainnollistaa sitä, miten yhdellä valotuksella saadaan kohteen kontrasti mahtumaan tallennusmateriaalin dynamiikan sisälle. Siksi multigrade ja maskaus ei oikein istu tähän yhteyteen. Palaan niihin tämän harrastajille tarkoitetun poikkitieteellisen valokuvauskoulun seuraavassa osassa.

      Densiteetin ja aukkoarvojen yhteensopimattomuus ratkeaisi jälkeenpäin kirjoittamassani liitteessä ehdotetulla tavalla. Tietenkin ymmärrän, että valokuvauksen keskeiset käsitteet on pitkästä historiastaan johtueen niin kiveen hakatut, että ei niitä lähdetä muuttamaan, vaikka ne ovatkin epäjohdonmukaisia.

      Vaikka olenkin kaikkien alojen asiantuntija, niin valokuvauksessa en ole joka alan erityisasiantuntija. Pyysin kommentteja ja korjausehdotuksia. Kiitokset niistä.

      Delete
  3. https://en.m.wikipedia.org/wiki/F-number

    Jos Suvanto kuvittelee keksineensä jotain uutta, niin erehtyy. US-systeemissa aukkoarvojen suhteet ovat pinta-alojen suhteet, joten valotusaika on tässä systeemissä suoraan verrannollinen aukkoarvoon valaistuksen ollessa vakio.

    ReplyDelete
  4. Helsingin Maisteri12 December 2015 at 11:08

    > tulos voisi olla jotenkin tämän näköinen

    > kukan terälehdestä voisi olla tällainen (kuvatessa en suinkaan mitannut sitä)

    > Oletetaan nyt kuitenkin,

    Olen hieman pettynyt tähän kirjoitukseen. Kirjoitus ei ole poikkitietelijän normaalitasoa. Nyt poikkitieteilijä oikaisee reippaasti todisteluketjussaan ja kuinka ollakaan pääsee haluamaansa lopputulokseen. Tieteessä tällaista menetelmää ei voida hyväksyä. Se on paremminkin tapana rajatieteissä.

    Ymmärrän poikkitieteilijän ajatuksen, mutta asian olisi voinut tuoda esille ilman tuollaisia näennäistodisteluja.

    ReplyDelete