Warum fehlt der Abstand zum Belichtungsdreieck?

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Bei Belichtungsberechnungen gibt es Blende, Verschlusszeit und ISO. Entsprechend geben Blitz- und Belichtungsmesser die Blende (als Blendenzahl) und die Verschlusszeit für eine bestimmte ISO an.

Die Lichtintensität nimmt jedoch mit der Entfernung drastisch ab.

Dies ist möglicherweise kein Problem für die Messung durch das Objektiv, da hierdurch die Menge des vom Motiv, das die Kamera erreicht, reflektierten Lichts gemessen wird. Ein externes Blitzmessgerät liest jedoch das auf das Motiv treffende Licht und gibt Ihnen eine Blendenzahl und eine Verschlusszeit unabhängig davon, wo sich die Kamera befindet.

Warum ist das so? Ich habe viele Fotografen gesehen, die eine Messung unter dem Kinn vornehmen und sich dann bewegen - wie ist das eine richtige Messung? Sollten sich die erforderlichen Belichtungseinstellungen nicht ändern, je nachdem, wie weit das Messgerät von der Kamera entfernt ist?

user174174
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Antworten:

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Sie erhalten weniger Licht, wenn Sie sich weiter von einem Objekt entfernen. Dieses weniger Licht wird jedoch auf einen kleineren Bereich fokussiert. Es kommt also vor, dass sich die beiden Effekte aufheben und das fokussierte Bild eines Objekts dieselbe Helligkeit aufweist, wenn die Entfernung geändert wird, vorausgesetzt, die Blende bleibt gleich.

Wenn Sie sich beispielsweise doppelt so weit weg bewegen, fängt die Linse ¼ des Lichts von demselben Objekt ab. Die Größe des fokussierten Bildes verringert sich jedoch in der linearen Dimension um zwei, was eine Verringerung der Fläche um 4 bedeutet. Das Licht wird also auf ¼ der Fläche fokussiert, was zu dem Bild mit der gleichen Helligkeit führt.

Olin Lathrop
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Vielen Dank, das hat viel geholfen, aber es wirft eine andere Frage auf, warum die Brennweite auch beim Lesen fehlt. Ich denke, Ihre Antwort hängt davon ab, dass die Brennweite gleich bleibt.
user174174
Die Brennweite spielt zwar eine Rolle, aber ihre Wirkung ist bereits in Blenden eingepackt. Die Blende ist das Verhältnis des effektiven Linsendurchmessers zur Brennweite. Wenn die Brennweite länger wird und das gleiche Licht über mehr Bildfläche verteilt wird, bedeutet dies, dass bei gleichbleibender Blende auch der Objektivdurchmesser zunimmt, was dies kompensiert.
Olin Lathrop
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Wer damit nicht einverstanden ist, was genau halten Sie für falsch?
Olin Lathrop
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Es ist nicht falsch, es ist genau richtig. 1/4 des Lichts (aufgrund der Entfernung) auf 1/4 der Fläche (aufgrund der Entfernung) ist die gleiche Belichtung der Oberfläche dort. Dies kann diejenigen beruhigen, die der Meinung sind, dass ISL beteiligt sein sollte. Dieses Ergebnis kann jedoch so ausgedrückt werden, dass die "gleiche" Belichtung unabhängig von der Kameradistanz ist, wie wir natürlich leicht erkennen können. Zum Beispiel ist der Vollmond ziemlich weit entfernt, aber er wird von derselben Sonne beleuchtet, und ungefähr derselbe Sunny 16 funktioniert gut darauf. Der große Unterschied ist, dass es sich um einen 12% grauen Körper handelt.
WayneF
Sehr gute Antwort!
Itai
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Die Belichtung basiert auf der Lichtmenge, die auf das Motiv trifft, und hängt davon ab, wie viel Licht vom Motiv reflektiert wird. Somit bleibt die Belichtung unabhängig von der Entfernung zwischen Kamera und Motiv konstant. Dies scheint zwar die Tatsache zu verletzen, dass Licht mit Entfernungen abfällt, dies ist jedoch nicht der Fall, da dies ein Sonderfall ist.

Ein leichter Abfall mit der Entfernung wird als „Gesetz des umgekehrten Quadrats“ bezeichnet. Angenommen, eine Lampe 1 Meter von einer Oberfläche entfernt liefert 1000 Lichteinheiten. Wenn wir den Abstand zwischen Lampe und Motiv verdoppeln, indem wir die Lampe auf 2 Meter zurücksetzen, beträgt der Lichtabfall 2 Quadrat = 4. Jetzt beträgt die Lichtintensität in der Objektebene 1000 ÷ 4 = 250 Einheiten. Aber Sie haben diese Tatsache erkannt. Was passiert also mit unserem Foto-Setup?

Das Gesetz des umgekehrten Quadrats gilt nur dann strikt, wenn die Lampe eine Punktquelle wie eine winzige bloße Glühbirne ist. Sobald wir diese Lampe in einen Reflektor stellen oder als Diffusor auferlegen, geht dieses Gesetz aus dem Fenster. Vielleicht nicht ganz weg, die Gradverletzung ist je nach Situation eine Variable.

Angenommen, die Lampe befindet sich in einem Kollimationsreflektor und die Strahlen werden parallel wie ein Punktlicht? Jetzt gehorcht die Stelle nicht, der Abfall ist praktisch nicht vorhanden. Wie bei einem Laserstrahl fallen sie praktisch nie ab, sie können nahezu ohne Verlust auf den Mond treffen.

Wenn sich die Glühbirne in einem Regenschirm befindet und vollständig gestreut ist, wird das Licht jetzt als „breit“ bezeichnet und dieses Gesetz geht aus dem Fenster. Sie können das Motiv ziemlich viel bewegen und die Belichtung ist sehr konstant.

Was ist also mit einem Porträtmotiv, das für eine Belichtung von 1: 5,6 beleuchtet wird? Die Lichtreflexionen von Gesicht und Kleidung bestehen aus stark diffusen Lichtstrahlen. Sie gehorchen nicht einmal annähernd dem Gesetz des umgekehrten Quadrats. Sie bewegen die Kamera überall hin und die Belichtung bleibt konstant. Klopfen Sie jedoch einfach auf eine Lampe mit bloßer Glühbirne und wechseln Sie die Lampe, um die Entfernung zum Motiv und die Belichtungstänze zu bestimmen.

Übrigens ist die Popularität der Regenschirmbeleuchtung und ihre Herkunft, eine breite, auf die Verbreitung zurückzuführen, die sie auf den Tisch bringen, da sie das Gesetz des umgekehrten Quadrats fast vollständig töten.

Hinzugefügte Gedanken: Scheinwerfer geben parallele Strahlen aus. Es ist diese Parallelität, die die Strahlstreuung verhindert, so dass die Ausgabe des Scheinwerfers über die Entfernung erhalten bleibt. Jetzt haben die meisten beleuchteten Objekte keine polierten Oberflächen und reflektieren daher Lichtstrahlen, die in alle möglichen Richtungen streuen. Das meiste reflektierte Licht von Objekten geht für uns und unsere Kamera verloren. Wenn wir Spurenlinien der Lichtstrahlen zeichnen, die unsere Augen und unsere Kamera erreichen, zeigt die Spur, dass diese bilderzeugenden Strahlen parallel oder nahezu parallel ankommen. Es ist diese Parallelität, die das Gesetz des umgekehrten Quadrats aufhebt. Dies erklärt, warum alltägliche Objekte bei Änderungen der Entfernung nicht aufhellen oder dunkler werden und warum wir die Kameraeinstellungen nicht ändern müssen, wenn sich die Entfernung des Motivs ändert, und warum sich die Anzeige des Spotlichtmessers nicht mit den Entfernungen ändert.

Alan Marcus
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Ich denke, Sie müssen dies etwas näher erläutern. Eine große, diffuse Lichtquelle folgt immer noch dem Gesetz des umgekehrten Quadrats; Es ist nur so, dass die große Quelle anstelle einer einzelnen Punktquelle wie eine große Anzahl von Punktquellen wirkt. In der Nähe einer breiten Quelle wird der Abfall von einem kleinen Teil durch Licht von anderen Teilen ausgeglichen. Mit einem Punkt breitet sich das Licht von einem Ort aus in alle Richtungen aus. Mit einem breiten breitet es sich von vielen Punkten in alle Richtungen aus. Wenn Sie sich jedoch weiter entfernen, wirkt diese Breite immer mehr wie ein Punkt, und Sie kehren zum umgekehrten quadratischen Verhalten zurück.
Caleb
Und wenn Sie über die Reflexion eines Teils eines Gesichts in einem Porträt sprechen, müssen Sie nicht weit sein, bevor dieses umgekehrte quadratische Verhalten einsetzt, da ein Gesicht überhaupt nicht sehr groß ist.
Caleb
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@ Caleb - Du liegst falsch! Sie können ein Gesicht aus einer Entfernung von 1 Meter oder 1000 Metern aufnehmen, und die Belichtung bleibt praktisch unverändert. Das, was ich hinzufügen muss - Der Durchschnitt des reflektierten Lichtmessers und wenn Sie sich in seinem Sichtfeld bewegen, ändert sich und auch der Messwert. Ein Spotmeter macht einen guten Job und ein Incident Meter ist wahrscheinlich die beste Wahl.
Alan Marcus
@ Caleb - Breite Lampen und Regenschirme wirken ab einer bestimmten Entfernung wie Punktquellen. Das Studio muss viel Spielraum haben, sonst bleiben sie einigermaßen konstant.
Alan Marcus
Da ich verwirrt war und immer noch bin, habe ich ein kleines Experiment durchgeführt. Ich benutzte eine Glühbirne und stellte meine Kamera auf Spotmessung ein und reparierte die ISO und Blende. Aus der Glühbirne abgelesen, sank die Verschlusszeit für jeden Meter, den ich zurücklegte, genau um die Hälfte. Dann richtete ich die Glühbirne gegen die Wand und die Verschlusszeit änderte sich buchstäblich nicht durch die Entfernung.
user174174
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Das Gesetz des umgekehrten Quadrats gilt für den Abstand zwischen der Lichtquelle und dem Objekt. Dies gilt nicht für den Abstand zwischen dem das Licht reflektierenden Motiv und der Kamera auf die gleiche Weise.

Dies liegt daran, dass mit zunehmender Kameradistanz der von demselben Motiv abgedeckte Bereich in Bezug auf das Sichtfeld der Kamera um einen umgekehrten Betrag verringert wird. Die beiden heben sich gegenseitig auf. Wenn Sie den Abstand zum Motiv verdoppeln, reduzieren Sie den Bereich, den das Motiv auf dem Film / Sensor abdeckt, um den Faktor vier. Ein Viertel so viel Licht, das ein Viertel der Fläche auf dem Film oder Sensor bedeckt, hat dieselbe Felddichte, die wir für die Belichtung messen: Licht pro Flächeneinheit .

Wenn wir die Entfernung verdoppeln und auch die Brennweite verdoppeln, um den gleichen Motivrahmen beizubehalten, muss sich auch der Durchmesser unserer Eintrittspupille verdoppeln (eine Vervierfachung der Fläche), um die gleiche Blende beizubehalten. Wir sind also wieder bei der gleichen Felddichte des Lichts, das auf den Sensor oder Film fällt.

Michael C.
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Die Belichtung hängt einfach nicht von der Entfernung der Kamera ab. Das Gesetz des umgekehrten Quadrats hängt jedoch von der Entfernung der Lichtquelle ab (nicht jedoch von der Entfernung der Kamera).

Das Foto Ihres Hundes im Hinterhof in zehn Fuß Höhe und das Foto des Berges in 30 Meilen Entfernung sind also beide die gleiche Belichtung von Sunny 16 (vorausgesetzt, es gibt keine Wolken). Da beide 93 Millionen Meilen von der Lichtquelle entfernt sind, sind einige weitere Fuß oder Meilen nicht signifikant. Sogar unsere Astronauten auf dem Mond befanden sich in einer unbedeutenden unterschiedlichen Entfernung (höchstens etwa 1/4 von 1% Unterschied zu hier auf der Erde). Der Mars wird etwas anders sein.

Der Blitz ist insofern etwas anders, als er sich in unmittelbarer Nähe mit uns im selben Raum befindet. Die Blitzentfernung ist also auf jeden Fall wichtig. Aber in einer Studio-Porträtsituation ist immer noch nur der Blitz zur Motiventfernung wichtig (der sich wahrscheinlich nicht bewegt). Die Kameradistanz spielt keine Rolle, ob sie sich bewegt oder nicht.

Oder ein anderer Weg ist der, wie Olin es gesagt hat. Was natürlich richtig ist, aber es ist der Grund, dass es immer noch auf "die Kameradistanz beeinflusst die Belichtung nicht" hinausläuft. Kameras in unterschiedlichen Entfernungen können dann jedoch radikal unterschiedliche zu messende Szenen sehen, was ein anderer Faktor ist.

WayneF
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Für die Kamera ist jedes Objekt im Rahmen eine Lichtquelle. Ob das Licht emittiert oder reflektiert wird, spielt keine Rolle - es folgt immer noch dem inversen Quadratgesetz (mehr oder weniger). Olins Antwort macht es klar - die Änderung der Größe gleicht die Verringerung der Gesamtlichtmenge aus. Ich glaube nicht, dass diese Antwort die Frage anspricht.
Caleb
Sie stellen sich das vor, aber einfache Tests zeigen, dass es nicht stimmt. Die Incident-Messung von ISL von einem reflektierten Regenschirm funktioniert ziemlich gut (hinter dem Stoff), wenn Sie die Entfernung entlang des tatsächlichen Lichtwegs von der Quelle (Blitzröhre) zählen. ISL hält nicht stand, wenn Sie versuchen, vom Stoff zu zählen. Gleiches gilt für eine Softbox, wenn sie aus der Entfernung der Quelle gezählt wird, jedoch nicht, wenn Sie aus dem Stoff gezählt werden. Die Blitzröhre ist die Quelle. Sie sollten es einmal versuchen, bevor Sie versuchen, es zu erklären. Und wenn diese ein Motiv beleuchten, ist die Belichtung dieses Motivs aus jeder Kameradistanz gleich. Dies ist natürlich klar ersichtlich.
WayneF
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Ihre Frage ist etwas schwer zu verstehen. Ein Handlichtmesser misst einfach das Licht, das auf ihn trifft (Umgebungslicht oder Blitz). Er muss weder die Entfernung der Lichtquelle kennen, um sie zu messen, noch muss er sie messen wissen, wo die Kamera ist. Es wird einfach die Lichtmenge gemessen.

Der Grund für das Bewegen des Messgeräts liegt darin, dass die Lichtmenge auf der einen oder der anderen Seite des Gesichts ( beabsichtigt oder nicht ) unterschiedlich sein kann. Der Fotograf möchte alles über das Licht wissen, damit er ein gutes Foto machen oder das Licht ändern kann, um seiner vorgefassten künstlerischen Vision zu entsprechen, wie das Foto aussehen soll. Möglicherweise möchten sie 2 Blenden weniger Licht auf der gegenüberliegenden Seite des Gesichts, die vom KEY-Licht beleuchtet wird. Möglicherweise möchten sie 1,5 Blenden mehr Licht vom Randlicht hinter dem Motiv. Jede dieser Beleuchtungszonen muss gemessen werden, um sie anzupassen und die Kamera entsprechend einzustellen. Sie müssen dem Belichtungsmesser mitteilen, auf welchen ISO-Wert Sie Ihre Kamera einstellen werden, damit Sie die richtigen Messungen erhalten.

Mir ist unklar, was "Belichtungsdreieck" mit Ihrer Frage zu Lichtmessern zu tun hat.

Meiner Meinung nach ist "Exposure Triangle" ein Miss-Leading-Konzept. Die Belichtung ist die Lichtmenge, die Sie durch Ändern der Blende und / oder der Verschlusszeit in die Kamera einlassen. Durch Ändern des ISO-Werts wird die Empfindlichkeit des Sensors geändert, der die Lichtmenge erfasst, die Sie in die Kamera einlassen dürfen.

Alaska-Mann
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Ich habe die Frage aus Gründen der Klarheit bearbeitet. Ich glaube nicht, dass Sie antworten, was meiner Meinung nach der Schlüsselteil der Frage ist.
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Wenn Sie ISO in "Belichtung" aufnehmen, sehen Sie dies - ich fürchte, Sie kämpfen einen harten Kampf. Obwohl es vielleicht nicht so bergauf geht wie mein Kampf, die Leute davon abzuhalten, "Belichtungsdreieck" zu sagen, weil Dreieck keinen Sinn ergibt. :)
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@ Mattdm Klarheit? Das Messgerät muss die Entfernung des zu messenden Lichts immer noch nicht kennen. Der Hauptteil der Frage besteht darin, Licht zu messen.
Alaska Man
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Die Tatsache ist , dass der Sprachgebrauch widerspiegelt. "Belichtung" in einem dieser Sinne ist Jargon, der in keinem Fall unbedingt der ursprünglichen gemeinsamen Definition des Wortes entspricht.
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@Alaskaman Die Frage des OP lautet im Grunde: Warum ist der Zählerstand, den Sie erhalten, wenn Sie sich einem Motiv nähern, noch gültig, wenn die Kamera weit entfernt ist? Diese Antwort spricht das überhaupt nicht an.
Caleb