Vad är lagen om ömsesidighet i fotografi?

Ett sätt att uttrycka ömsesidighetslagen i fotografi är att säga att om jag tar en serie bilder av samma scen med samma exponeringsvärde (EV), borde jag få ett liknande fotografi i varje fall. Om jag till exempel tar bilder på ISO100 och exponeringen är 1/100 sek vid f / 5.6, kan jag få samma exponering vid f / 11 vid 1/50 sek eller f / 16 vid 1/25 sek och så vidare. Till och med f / 5600 vid 10,000 XNUMX sekunder.

På samma sätt, om jag tittar på en scen som är 1 miljon gånger mörkare (säg till exempel Vintergatan) än dagsljus, skulle jag kunna skjuta f / 5.6 i 10,000 XNUMX sekunder. (Jag skulle använda någon form av motoriserad montering för att ta ut jordens rotation för en så lång exponering.)

Detta fungerar genom den linjära regimen för många typer av fotografisk film. I regimen där bara några fotoner per sekund anländer per upplösningselement på filmen börjar saker och ting bryta ner. Silverhalogenidkristallerna behöver mer än en foton för att komma fram inom en kort tidsperiod för att exponera filmen alls. Om fotonerna kommer för långsamt händer ingen exponering alls.

Detta har länge varit känt av astronomer och fysiker i svagt ljus. För att utvidga ömsesidigheten fann de att genom att kyla ner filmen kunde de få tiden mellan fotonankomster som fortfarande skulle utsätta filmen för att vara längre. Det fanns problem med fuktkondens från luften, men genom att göra det i öknen på en torr natt kunde de få saker att fungera.

Ett annat system var att lysa ett mycket svagt hjälpljus på filmen som låg strax under den nivå som någonsin skulle exponera filmen. På det sättet om en foton anlände från scenen, skulle det troligen finnas en foton från hjälpljuset som kommer inom den tid som behövs för att exponera filmen.

Som du kan föreställa dig var dessa inte lätta att arbeta med och resulterade i många dåliga exponeringar. På senare tid görs exponeringar i låga ljusnivåer med någon form av foton-räknande bilder. Låt mig förklara på ett mycket förenklat sätt hur detta kan fungera. Antag att du konstruerar ett vakuumrör av glas med en mycket tunn metallbeläggning på insidan av ena änden. Om en foton träffar metallen kan den slå en elektron av metallen inuti vakuumet. En elektron är inte mycket elektricitet, så det skulle vara mycket svårt att upptäcka av sig själv. Så vi applicerar en hög spänning på röret och accelererar elektronen mot rörets andra ände. Om vi ​​lägger en omvänd förspänd diod där nere, leder den inte förrän högenergielektronen träffar den. Sedan går det sönder tillfälligt och leder en mätbar mängd elektricitet.

Om du placerar lämpliga elektromagnetiska fält i röret kan du avbilda den översta metallbeläggningen till en rad dioder nedan. Det finns många variationer av detta tillvägagångssätt från fotomultiplikatorrör till intensifierade lavinfotodioder. Vissa involverar flera steg av förstärkning och omvandling från fotoner till elektroner till fotoner. I regimen för fotonräkning är ömsesidighetens lag vanligtvis meningslös. Mest astronomi med svagt ljus fortsätter idag med kylda detektorarrayer med sofistikerade algoritmer för att integrera ljuset över tiden. Den normala ömsesidighetslagen kan användas som en grov guide, men det är verkligen en "lag" som misslyckas spektakulärt i regimen för svagt ljus.

Men tillbaka till normal digital fotografering för exponeringstider mindre än en minut eller två. Du förväntar dig att upptäcka att ömsesidighetslagen håller sig ganska bra, så att du enkelt kan beräkna för varje bländarstopp för minskning, du måste öka slutartiden med en faktor 2. Faktum är att jag använder det hela tiden när försöker balansera en speedlight med min omgivande belysning. Jag misstänker att nästan varje fotograf som tar sin DSLR-kamera ur automatiskt läge gör detsamma.

Lämna en kommentar