Kalkulator aparatu otworkowego
Ten kalkulator podaje optymalną średnicę otworka w aparacie otworkowym, jego liczbę przysłony i czas naświetlania, z uwzględnieniem korekty zjawiska Schwarzschilda. Wpisz odległość między otworkiem a papierem, a potem aktualne światło. Wyniki pojawiają się na bieżąco podczas wpisywania, razem ze szczegółami każdego obliczenia.
Średnica otworka i przysłona
W milimetrach, od otworka do powierzchni papieru.
W nanometrach. 550 nm, zielonożółty, to wartość stosowana zwykle.
Opcjonalnie. Wpisanie wartości przełącza na „Mój otworek”.
Optymalna średnica otworka
–
Przysłona (liczba f)
–
Pozostałe wzory na średnicę
Wszystkie mają postać d = k × √(f × λ). Zmienia się tylko stała k.
| Stała i źródło | Średnica | Przysłona |
|---|---|---|
| k = 1,41 (√2)Petzval, 1857 | – | – |
| k = 1,56Young, Applied Optics, 1971 | – | – |
| k = 1,9Rayleigh, Philosophical Magazine, 1891. Użyta tutaj | – | – |
| k = 2Rayleigh, Nature, 1891 | – | – |
Czas naświetlania
Ilford podaje ekwiwalent ISO 3 do 6 dla swojego papieru Multigrade RC. W zależności od papieru i wywoływacza opublikowane testy mieszczą się mniej więcej w przedziale od ISO 3 do 12.
Nominalna czułość filmu, na przykład 100 lub 400.
Wartości dla ISO 100, według przewodnika ekspozycji ANSI PH2.7-1986.
Przepisz pomiar ze światłomierza lub aplikacji, razem z przysłoną i ISO ustawionymi dla tego pomiaru. Czas można wpisać jako ułamek, na przykład 1/125.
Wartość ekspozycji oznacza się skrótem EV. Niektóre światłomierze i aplikacje wyświetlają ją bezpośrednio.
Wykładniki opublikowane przez Ilford dla jego filmów. Dla papieru fotograficznego zacznij od p = 1 i dostosuj po próbie.
Zmierzony czas, przed korektą
–
Zalecany czas naświetlania
–
Punkt wyjścia. Zrób próbę, wywołaj ją, a potem dostosuj naświetlanie.
Punkty odniesienia Sténoflex
Karta „Zalecane czasy naświetlania”, dołączona do Sténoflex, podaje trzy wartości orientacyjne.
- 20 s Słońce
- 30 s Słońce przysłonięte
- 40 s Chmury
Te czasy dotyczą Sténoflex i papieru z zestawu. To punkty wyjścia, które warto przetestować, a następnie dostosować do światła.
Jak to jest obliczane
Każdy wynik opiera się na opublikowanym wzorze. Rozwiń blok, aby zobaczyć obliczenie i jego źródła.
Optymalna średnica otworka
Zbyt duży otworek daje nieostry obraz, bo każdy punkt sceny rysuje na papierze plamkę wielkości otworka. Zbyt mały też go rozmywa, z powodu dyfrakcji. Średnica optymalna równoważy te dwa rozmycia.
Najczęściej cytowany jest wzór lorda Rayleigha (1891): d = 1,9 × √(f × λ). Ogniskową f i długość fali λ podaje się w milimetrach, a 550 nm to 0,00055 mm. Pozostałe wzory zmieniają tylko stałą, od 1,41 u Petzvala (1857) do 2 w innym tekście Rayleigha. Między 1,9 a 2 różnica średnicy wynosi zaledwie 5%.
| Ogniskowa | Średnica | Przysłona |
|---|---|---|
| 25 mm | 0,22 mm | f/112 |
| 35 mm | 0,26 mm | f/133 |
| 50 mm | 0,32 mm | f/159 |
| 75 mm | 0,39 mm | f/194 |
| 100 mm | 0,45 mm | f/224 |
| 150 mm | 0,55 mm | f/275 |
| 200 mm | 0,63 mm | f/317 |
Aby wykonać otworek i zmierzyć go, zajrzyj do poradnika o średnicy otworka w aparacie otworkowym.
Przysłona
Liczba przysłony to ogniskowa podzielona przez średnicę otworka. Według wzoru Rayleigha ogniskowa 25 mm daje f/112, a ogniskowa 150 mm daje f/275. Przy f/159 wpada około 50 razy mniej światła niż przy f/22, najbardziej przymkniętej przysłonie wielu obiektywów.
Czas naświetlania
Obliczenie wychodzi od wartości ekspozycji, oznaczanej EV i podanej dla ISO 100. Dla materiału o czułości S i przysłony N: t = N² ÷ (2EV × S ÷ 100).
Pomiar wykonany przy innej przysłonie lub innym ISO przelicza się tak: t = t zmierzony × (N ÷ N pomiar)² × (ISO pomiar ÷ ISO materiału). Punkty odniesienia światła pochodzą z przewodnika ekspozycji ANSI PH2.7-1986: EV 15 w pełnym słońcu, 14 przy słońcu przesłoniętym, 13 pod jasnym zachmurzonym niebem, 12 pod bardzo zachmurzonym niebem lub w cieniu.
Przykład z ogniskową 50 mm i otworkiem 0,32 mm (f/159), papierem ISO 6 i pełnym słońcem (EV 15): t = 159² ÷ (215 × 6 ÷ 100), czyli około 13 sekund przed korektą. Metodę krok po kroku opisuje artykuł o czasie naświetlania w fotografii otworkowej.
Korekta zjawiska Schwarzschilda
Przy słabym świetle film lub papier traci na skuteczności: dwukrotnie dłuższy czas nie daje już dwukrotnie większej ekspozycji. To zjawisko Schwarzschilda. Ilford koryguje je wzorem Tc = Tmp, gdzie Tm to czas zmierzony, Tc czas skorygowany, a p wykładnik właściwy dla każdego filmu, od 1,25 do 1,43 w jego gamie. Przy p = 1,31 (HP5 Plus) 10 zmierzonych sekund zmienia się w 20 sekund. Naświetlanie jednosekundowe lub krótsze nie wymaga żadnej korekty.
Ilford publikuje te wykładniki dla swoich filmów, nie dla papieru fotograficznego. W przypadku papieru zacznij bez korekty i wydłuż naświetlanie, jeśli próby przy słabym świetle wychodzą niedoświetlone.
Źródła
- Lord Rayleigh, „On pin-hole photography”, Philosophical Magazine, seria 5, t. 31, 1891, s. 87-99 (doi:10.1080/14786449108620080).
- Lord Rayleigh, „Some applications of photography”, Nature, t. 44, 1891, s. 249-254 (doi:10.1038/044249e0).
- Joseph Petzval, Bericht über dioptrische Untersuchungen, Cesarska Akademia Nauk w Wiedniu, 1857.
- Matt Young, „Pinhole optics”, Applied Optics, t. 10, nr 12, 1971, s. 2763-2767 (doi:10.1364/AO.10.002763).
- HARMAN technology (Ilford), Film reciprocity failure compensation, karta techniczna, grudzień 2023.
- HARMAN technology (Ilford), Multigrade RC papers, karta techniczna.
- Przewodnik ekspozycji ANSI PH2.7-1986, wartości przejęte z artykułu Exposure value w Wikipedii.
Najczęstsze pytania
Jaką ogniskową wybrać do aparatu otworkowego?
Wybierz ogniskową zależnie od pożądanego kadru. To odległość między otworkiem a papierem. Im jest krótsza w stosunku do formatu papieru, tym szerszy kadr obejmuje obraz. Dłuższa ogniskowa zawęża kadr, wymaga większego otworka i przymyka przysłonę, co wydłuża czas naświetlania.
Czy można obliczyć ogniskową na podstawie średnicy otworka?
Tak, po odwróceniu wzoru Rayleigha, czyli f = (d ÷ 1,9)² ÷ λ. Przy otworku 0,3 mm i długości fali 0,00055 mm idealna ogniskowa wynosi około 45 mm.
Czy obliczony czas dotyczy całego obrazu?
Nie, dotyczy środka. Brzegi obrazu w aparacie otworkowym dostają mniej światła, tym mniej, im szerszy jest kąt widzenia. Szerokokątny aparat otworkowy daje ciemniejsze rogi, czyli winietowanie typowe dla tej techniki.
Czy kalkulator nadaje się do aparatu otworkowego domowej roboty?
Tak. Zmierz odległość między otworkiem a powierzchnią światłoczułą, a następnie średnicę otworka. Obliczenia są takie same dla pudełka, puszki i aparatu dostępnego w sprzedaży.