フィルムカメラはどのように露出補正を行いますか?


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Nikon D3x、Nikon F6、Nikon F3 / Tを持っています。

デジタルカメラでは、「露出補正」が実際に信号の増幅を変化させることは私の理解です。

F6とF3 / Tはどちらも露出補正を提供します。これらのカメラはどちらも、露出補正に応じてシャッタースピードや絞りの開度を変更しているようには見えません。それでも、結果の画像は、補正に従って適切に露光されます。

たとえば、F6の露出補正を-5 EVに設定しても、シャッター速度は聴覚的には変化せず、また、絞りの開口部も視覚的には変化しません。実際には暴露時間は表示され変更されていないこと。

では、フィルムカメラはどのように露出補正を行うのでしょうか。

回答:


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デジタルカメラでは、「露出補正」が実際に信号増幅を変更することを理解しています。これは、感度の変更と似ていますが、同一ではありません。

一般に、これはこの用語の使用方法ではありません。代わりに、「露出補正」とは、自動露出モードでカメラの露出プログラムに、メーターの読み取りよりも明るいまたは暗い露出をターゲットにするように指示することを意味します。(詳しくは、露出補正とは?、およびDSLRはPモードで選択する絞りをどのように決定するのですか?

プログラムこれに対応する方法の1つは、増幅を変更して実効ISOを上げることです。(詳しくは、ISOはデジタルカメラにどのように実装されますか?)シャッタースピードや絞りを変更することもできますが、それはモードによって異なります。

フィルムカメラでは、増幅の変更はオプションではないため、露出を変更するには、シャッタースピードまたは絞りを変更する必要があります。しかし、あなたがいない可能性があります認識し、カメラが実際にシャッターをクリックするまでダウン停止しないので、彼らは、変更、およびそれは第二の¹/₁₂₅th対¹/60th、たとえば、違いを聞くのは難しいです。

ニコンは実際にマニュアルに F6の「プログラムチャート」を含めています

Nikon F6プログラムのチャート

…それで、あなたはそれが何をするかを正確に見ることができます。たとえば、メーターが「EV 5」を返す場合、絞りはf / 4、シャッター速度は1/4になります。そして、これは非常に単純なアルゴリズムであることがわかります。この回答で述べたように、一部のカメラでは異なるプログラムを選択できます。一部のエントリーレベルのカメラでは、「スポーツモード」のような設定は、実際には「高速シャッター速度を優先するプログラムを選択する」ことを意味します。プログラムに対する直接の名前付きコントロールがない場合でも同様です。ただし、一般的に、特定の露出係数に本当に関心がある場合は、絞りまたはシャッター優先を使用します。


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「露出補正が実際に信号増幅を変える」というのはそうではありません。

露出を制御する方法は、絞り、シャッター速度、ISOの3つだけです。露出補正は魔法のような追加の露出制御ではありません。絞り、シャッタースピード、または(デジタルカメラの場合は)ISO を変更して、露出x絞りの数を変更するようにカメラに指示するだけです。

実際、「露出補正」は私の見解では誤称です-「メーター補正」と呼ばれるべきです。フィルムカメラでも、デジタルカメラと同じように機能します。カメラをシーンに向け、カメラがシーンをたとえばEV 16で測定する場合、露出補正を+1に設定すると、カメラはシーンが1 EV少ないと想定するようにカメラに指示します(つまりEV 15)それに応じて公開します。露出モード(PASM)に応じて、カメラが絞りやシャッタースピード、または(デジタルカメラの場合)ISOを変更して、シーンがEVであるかのように露出することにより、+ 1露出が実現されます。 15。

(マイケルのコメントで述べたように、カメラは希望の露出補正を達成するために複数の露出制御を調整する可能性があります。たとえば、同時に絞りとシャッター速度の両方を調整する可能性があります。)

テストケースでシャッタースピードや絞りの違いが聞こえない、または見えない理由は、とにかくすべてが速すぎるためです。絞りの設定や露出補正の設定に関係なく、シャッターボタンが押されるまでレンズの絞りは完全に開いたままであることを明確に述べる価値があるでしょう。


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ISOの増加/減少は、「信号増幅の変更」と実質的に同じことなので、これが露出補正の機能であると言っても不正確ではありません。
ワドル

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@ワドルしかし、露出補正は信号増幅を直接変更しません。ISOを変更することもありますが、TvやAvを変更してISOを変更せずにそのままにすることができます。ISOがどのように変更されるかは重要ではありません。手動で入力された設定、またはECの使用に起因する自動化されたプログラムによるものです。ISO 100は、画像の露光時にECが-5、0、または+5に設定されているかどうかに関係なく、同じ信号増幅です。
マイケルC

@osullicちょっとしたヒントですが、特定の露出モード(Pなど)では、カメラは複数の変数を変更して、入力されたEC値を達成する場合があります。たとえば、特定の状況でPモードで[-2 EC]と入力すると、カメラは絞りを1絞り、シャッター時間を1絞り短縮することがあります。
マイケルC

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確かに@michael。そのため、「1つの」という単語を削除するように回答を編集しました。私が「または」と言うところは、「および/または」と読まれるべきだと思います。
osullic

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では、フィルムカメラはどのように露出補正を行うのでしょうか。

デジタルカメラが露出補正(EC)を実行するのと同じ方法で、入力された方向と量でメーターのキャリブレーションにバイアスをかけます。その結果、カメラによって選択された結果の露出変数は、他の場合よりも少ないまたは多い露出になります。

ECを実行する必要があるのは、ほとんどのカメラでは炭鉱の黒猫と雪崩の白猫の違いを区別できないためです。特に、単色光度計を備えたカメラ(2010年頃までのほとんどすべてのコンシューマー/プロSLRカメラ)を使用する場合、カメラはすべてのシーンをミディアムグレーとして露出しようとします。新しいカラーベースのライトメーターとライブラリベースの露出アルゴリズムにより、一部のカメラは難しい照明の違いを「推測」するのが上手になっています。しかし、カメラは、シーンのどの部分を「中程度の明るさ」として公開するかについて、写真家の心を読み取ることができません。

フィルムカメラ

フィルムカメラの場合、シャッター時間(Tv)、絞り(Av)、またはプログラム露出モードを使用している場合はその両方を変更して、より高いまたはより低い露出を実現します。[+/- EC]ボタンまたはダイヤルのないフィルムカメラでECを行うこともできます。ISO / ASA 200フィルムで手動露出モードで撮影していて、フィルム速度を変更した場合「ISO / ASA 100」に設定すると、メーターは、ISO / ASA 200に設定されている場合よりも同じ光量でワンストップの低い読み取り値を提供します。カメラの自動露出モードはいずれも、200スピードフィルムを1枚露出オーバーします。計算された露出を真ん中に戻すには、TvまたはAvを変更して停止します。[+1 EC]とまったく同じ効果があります。200スピードフィルムでフィルムスピードコントロールをISO / ASA 800に設定すると、[-2 EC]を使用した場合と同じ効果があります。どちらの場合も、写真を撮った後、必ずフィルムスピードの設定を元に戻してください。

F6とF3 / Tはどちらも露出補正を提供します。これらのカメラはどちらも、露出補正に応じてシャッタースピードや絞りの開度を変更しているようには見えません。それでも、結果の画像は、補正に従って適切に露光されます。

たとえば、F6の露出補正を-5 EVに設定しても、シャッタースピードは聴覚的には変化せず、また、絞りの開口部も視覚的には変化しません。実際、曝露の期間は変更されていないようです。

一眼レフで聞こえる「シャッター」音のほとんどは、露光前後の反射鏡の動きです。使用するシャッター時間に関係なく、露光前後のミラーの動きには同じ時間がかかります。また、すべてのシャッター時間は、各シャッターカーテンがフィルム面を通過するのと同じ時間かかることに注意してください。唯一の違いは、最初のカーテンが開き始める動きと2番目のカーテンが閉じ始める動きの間の遅延の長さです。カメラのX同期速度より短い/速いシャッタータイムでは、最初のカーテンが完全に開く前に、2番目のカーテンが閉じ始めます。これにより、2番目のカーテンがフィルム面全体で最初のカーテンを「追跡」するときに、2つのカーテン間で幅が変化するスリットが生じます

  • カメラがミラーを上げるのに50ミリ秒(1/20秒)かかるとしましょう。簡単にするために、ミラーがドロップダウンするのにさらに50ミリ秒かかると仮定します。これは、カメラで撮ったすべての写真の100ミリ秒(1/10秒)のミラー移動です。あなたのF6 そんなに速いかもしれませんが、F3 / Tはおそらくそれより少し遅いです。
  • カメラのフラッシュ同期速度が1/60秒であるとしましょう(36x24mmフィルムフレームの長い寸法を横切って移動した水平移動シャッターの時代には、かなり一般的です)。2つ目のカーテンが1/60秒(16.7 ms)で閉じ始める前に、フラッシュに5 ms(1/200秒)の余裕を持たせてみましょう。つまり、各シャッターカーテンがフィルム面の一方の側から他方の側に移行するのに約11.7ミリ秒(1/85秒)かかります。
  • フラッシュ同期速度が1/60秒(16.7 ms)のカメラでの1/2000秒(0.5 ms)露出の合計シャッター移動時間は、約1/85秒(11.7 ms)+ 1/2000(0.5 ms)です。 )。ミラーの動きにさらに100 msを追加します。「シャッター音」の合計時間は112.2ミリ秒です。
  • 1/1000秒(1.0 ms)の露出の合計シャッター移動時間は、約1/85(11.7 ms)+ 1/1000(1.0 ms)です。ミラーの動きにさらに100 msを追加します。「シャッター音」の合計時間は112.7ミリ秒
  • あなたは正直に違い伝えることを期待することができます112.2ミリ秒のため、合計「シャッター音」時間を1/2000秒露出、112.7ミリ秒のため、合計「シャッター音」時間1/1000秒の露出?または、1/2000秒の露出で112.2ミリ秒116.7ミリ秒の間でさえ 、これは5ストップ遅いTv1/60秒に必要な「シャッター音」の合計時間ですか?

シャッターボタンを押して露出を取る前に絞りの開口部を見ている場合、選択した絞り値に関係なく、レンズの最大絞り設定で絞りは開いたままになります。これにより、可能な限り多くの光がカメラに入射して、焦点調節と測光が可能になります。シャッターボタンを全押しするまで絞りは絞られません。ミラーを上げるのに必要な50ミリ秒を覚えていますか?これは、カメラが絞りを絞るのに十分な時間です。露光後にミラーが下に戻るまでに、開口部も完全に開いた位置に戻ります。

デジタルカメラ

デジタルカメラの場合、ECの使用時にテレビの露出、Av、ISO、またはそれらの組み合わせを変更して、より高いまたはより低い露出を実現します。ECを使用すると、センサーの増幅を制御するカメラのISO設定が変更されることもありますが、多くの場合は変更されません。ECを使用した結果、ISOやTv、Avがすべて変更されるかどうかは、ユーザーが選択した露出モードと設定、および特定のシナリオと露出モードに対するカメラのプログラムラインによって異なります。

露出を決定するのは、Tv、Av、およびISO /感度の3つだけです。これは、フィルムカメラの場合と同じようにデジタルカメラにも当てはまります。

デジタル画像を後処理するときに、「露出/明るさ」を変更できます。暗室でのフィルムの現像時間を簡単に変更して、ネガの濃度を増減できます。事後の変更はどちらも、実際の露出イベント中にフィルムまたはセンサーによってキャプチャされた光の量を変更しません。唯一の違いは、デジタルの場合、後処理で「露出/明るさ」を変更すると、非破壊的に変更されることです。センサーによって収集された実際の生データは変更されません。フィルムの場合、ネガを作成するために潜像を現像したら、別の現像時間でやり直すことはありません。

デジタルカメラでは、「露出補正」が実際に信号の増幅を変化させることは私の理解です。

一部の人々は、EC値を入力すると、センサーからの生データが異なるEC値で同じISOが選択された場合とは異なる方法で処理されると考えているようです。

これはまったく当てはまりません!

センサーが生のデジタルデータに変換される前にセンサーから出力されるアナログ情報の増幅量を制御する唯一のことは、ISO設定です。ISO 400を使用してカメラを生成した[-3 EC]を使用して取得した画像は、ISO 400を使用してカメラを生成した[0 EC]または[+5 EC]を使用して取得した画像とまったく同じセンサー増幅になります。

センサーの増幅に関して重要なのは、画像の撮影時にISOが設定されるものです。限目。特定のISOの選択方法は重要ではありません。手動で入力したISO設定で選択した場合でも、ECを使用して自動プログラムで選択した場合でも、特定のISO値では常に同じ量のセンサーが増幅されます。ISO 100は、画像の露光時にECが-5、0、または+5に設定されているかどうかに関係なく、同じ信号増幅を持ちます。

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