Vše o světle – 14. EV hodnota - Grafika.cz - vše o počítačové grafice

25. dubna 2007, 00.00 | Expoziční hodnota EV je jednotka, kterou asi nebudete na scéně přímo potřebovat. Žádný fotoaparát ji také přímo nezobrazuje. Přesto je užitečné ji znát, protože v EV hodnotách se provádí kompenzace expozice, v technických parametrech se v EV jednotkách udává citlivost zaostřovacího systému, v EV jednotkách se udává zisk stabilizátorů obrazu, úbytek světla na filtrech atd., atd.

::Vše o světle - 1. Co je to světlo
::Vše o světle - 2. Světlo, oko a mozek
::Vše o světle – 3. Intenzita (jas) světla
::Vše o světle – 4. Barva světla
::Vše o světle - 5. Barevné modely
::Vše o světle - 6. Barevná harmonie a psychologie barev
::Vše o světle – 7. Barva předmětů a vyvážení bílé
::Vše o světle - 8. Kvalita světla
::Vše o světle – 9. Světlo a senzor digitálních fotoaparátů
::Vše o světle – 10. Správa barev (color management)
::Vše o světle - 11. Měření světla a expozice
::Vše o světle - 12. Kontrast
::Vše o světle – 13. Histogram
::Vše o světle – 14. EV hodnota

Dva fotografové se vrátí ze svých cest a oba přivezou dobře exponované fotografie. Oba však exponovali dramaticky jinými hodnotami:

Dokážete rozhodnout, který měl na scéně více světla? Samozřejmě že to lze a velmi snadno! První fotograf (chudák) musel zvýšit citlivost svého senzoru až na ISO 400, a přesto mu vycházely dlouhé expoziční časy kolem 1/10 sec, a to i při plně otevřené cloně na f/2.8. Měl tedy málo světla. Druhý měl pohodu – i při ISO 100 a cloně f/11 vycházely skvělé časy kolem 1/500 sec. Měl tedy evidentně dost světla.

Z uvedeného příkladu plyne, že z trojice expozičních hodnot (ISO, clona, čas) je možné určit absolutní množství světla na scéně. Tato trojice tedy popíše jas na scéně stejně jako fyzikální jednotka luminance, určující jas předmětu. Na rozdíl od luminance je ale ISO, clona a čas mnohem "fotografičtější", a tak se z historických důvodů stále ve fotografii používá. Více o luminanci a způsobech jak měřit světlo najdete v článku Veličiny pro měření světla.

Je však mnoho trojic, které popisují stejné množství světla. Například tyto dvě sady jsou zcela ekvivalentní:

• ISO 100, čas 1/100 sec, clonové číslo 4

• ISO 200, čas 1/200 sec, clonové číslo 4

Může za to tzv. expoziční reciprocita, kdy například kratší čas 1/200 sec je vykompenzován vyšším ISO 200. Hodnotu světla na scéně je proto třeba opravdu určovat z celé trojice expozičních hodnot ISO - clona - čas.

Expoziční hodnota (Exposure Value), EV
Někdy kolem roku 1950 se fotografové dohodli, že za expoziční hodnotu 0 EV budou považovat takové množství světla, při kterém bude třeba exponovat časem 1 vteřina při clonovém čísle 1 a při ISO 100. Z toho vyplývá a často i mate, že hodnota 0 EV neznamená žádné světlo (tmu), ale málo světla, odpovídající cca nočním snímkům v okolí měst.

Pokud se množství světla na scéně zdvojnásobí a bude tedy nutné exponovat např. hodnotami:

• časem 0,5 sec při ISO 100 a clonovém čísle 1 nebo
• časem 1,0 sec při ISO 100 a clonovém čísle 1,4 nebo
• časem 1,0 sec při ISO   50 a clonovém čísle 1 atd.

, znamená to 1 EV. Každé další zdvojnásobení světla na scéně znamená vždy přírůstek o 1 EV, tedy o jeden expoziční krok.

Pokud se množství světla oproti hodnotě 0 EV naopak sníží na polovinu a bude tedy nutné exponovat např. hodnotami:

• časem 2 sec při ISO 100 a clonovém čísle 1 nebo
• časem 1 sec při ISO 200 a clonovém čísle 1 atp.

, znamená to -1 EV. Každé další snížení světla na polovinu na scéně znamená vždy snížení o 1 EV (tedy -1 EV), a tedy snížení o jeden expoziční krok.

Vše nejlépe ozřejmí příklady:

• Aby výsledkem byla správná expozice, tedy v průměru střední šedá, tak je scénu třeba exponovat hodnotami:
      ISO 100, clonové číslo 1, čas 1/8 sec
  Hodnoty ISO i clonového čísla jsou základní (ISO 100, clonové číslo 1), takže řešíme jen čas:
      1 sec → 1/2 sec → 1/4 sec → 1/8 sec
  Na scéně je tedy 3 EV světla, protože oproti 0 EV je možné 3x za sebou zkrátit čas na polovinu.

• Aby výsledkem byla správná expozice tedy v průměru střední šedá, tak je scénu třeba exponovat hodnotami:
      ISO 100, clonové číslo 1, čas 8 sec
  Hodnoty ISO i clonového čísla jsou opět základní (ISO 100, clonové číslo 1), takže řešíme jen čas:
      1 sec → 2 sec → 4 sec → 8 sec
  Na scéně je tedy -3 EV světla, protože oproti 0 EV je nutné 3x za sebou prodloužit čas na dvojnásobek.

Stupnice EV je tedy Logaritmická, a tím skvěle vyhovuje vlastnostem lidského oka, které vnímá světlo zcela stejně.

Dokážete rozhodnout, který snímek byl exponován za silnějšího světla? Prostým pohledem na fotografii je to obvykle obtížné. Po doplnění informací o expozičních hodnotách ISO - clona - čas je to ale již snadné:
Horní snímek: ISO 200, clona f/2.8, čas 1/60 sec = 8 EV
Dolní snímek: ISO 200, clona f/13, čas 1/200 sec = 14 EV
14-8=6 a každé jedno EV znamená dvojnásobek světla. Spodní snímek byl tedy exponován při 64x (2x2x2x2x2x2=2⁶) silnějším světle než horní snímek.

Nyní vám možná dá smysl i stupnice časů, clonových čísel a ISO, běžně používaná na fotoaparátech, kde sousední hodnoty také skáčou vždy na dvojnásobek (ISO 100, 200, 400, 800 ...), a tím respektují EV a oko. Clona jako jediná skáče po 1,4, což je ale způsobeno faktem, že množství světla je dáno plochou otvoru clony a clonová čísla určuje její průměr. V praxi se u hodnot časů, clonových čísel a někdy i u ISO chodí po jemnějších krocích než 1 EV (krok 1 EV je poměrně hrubý), a tak sousední hodnoty jsou nejčastěji 1/3 EV. Například u času je typický krok 1/60 - 1/80 - 1/100 - 1/125 sec. Tučné hodnoty jsou základní, tedy rozdíl o 1 EV, mezihodnoty jsou +1/3 a +2/3 EV. V praxi se také různě zaokrouhluje, aby vycházela rozumná čísla.

Light value, LV
Pro detailisty je třeba zdůraznit, že původní definice expoziční hodnoty (exposure value, EV) nebrala v úvahu ISO citlivost. Důvody byly historické – v době jejího vzniku byly filmy jen jedné citlivosti. Proto byla veličina uvažující i ISO citlivost nazvána "Light Value" – světelná hodnota, LV. Avšak zejména v době digitální fotografie, kdy je velmi snadné měnit ISO, se expoziční hodnotou EV začala běžně označovat light value, a tedy hodnota, která bere do úvahy celou trojici ISO - clona - čas. Takto chápeme expoziční hodnotu i my v těchto článcích.

Ukázky EV hodnot
Pro reálnou a konkrétní představu EV hodnot je možné vytipovat typické scény, které byly pořízeny za určitého EV na scéně. Každý bod scény má samozřejmě jiné EV - jiný jas. Pro stanovení správné expozice je ale nutné stanovit průměrné EV scény. Na tuto hodnotu bude potom nastavena expozice. Typické průměrné EV hodnoty různých scén ukazuje tabulka:

EV	Typická situace	Příklad scény
-6 až -2	Noc velmi daleko od světel měst, scéna osvětlena jen hvězdami či měsícem	Běžně nelze fotografovat
-1 až 1	Noc s osvětleným městem opodál
2 až 5	Scéna osvětlená svíčkami, noční spoře osvětlená ulice
5 až 7	Noční či spoře osvětlené interiéry (kostel, chrám), pražská Lucerna, noční hodně osvětlená ulice
7 až 8	Sportovní haly, běžně osvětlené interiéry, obchodní centra, hluboký les
9 - 11	Východ a západ slunce, zamračená krajina, objekty ve stínu, přesvícené interiéry
12 - 13	Lehce zamračený, ale světlý den, jarní slunný opar
14 - 16	Slunný den
17 a víc	Málokdy v běžné přírodě. Takovou úroveň světla lze ale dosáhnout silným bodovým nasvícením.

Všimněte si jedné podstatné věci. Ukázky ukazují rozsah světla od 1 EV do 15 EV. To je poměr jasů více než 1:16 000! Přesto když se díváte na fotografie položené vedle sebe, tak výrazný rozdíl světla nevnímáte. Jinými slovy – všechny fotografie působí jasově stejně. To je důsledek regulace světla časem, clonou a ISO citlivostí na stále stejnou a pro senzor vyhovující hodnotu.

Expoziční automatika každého fotoaparátu je schopná pracovat jen v určitém rozsahu jasů. Konkrétní hodnoty najdete v technických parametrech, v praxi se pohybují v rozsahu cca 1 až 20 EV. U slabého světla pod 1 EV expoziční senzor již "nevidí" zatímco u silného světla nad 20 EV je senzor oslněn. V praxi je ale rozsah dostatečný (viz tabulka) a nepředstavuje velký problém.

Expoziční kompenzace
Nejčastější použití EV hodnoty (i když možná dosud nevědomé) je v okamžiku, kdy provádíte kompenzaci expozice. Stupnice expoziční kompenzace je kalibrována právě v EV jednotkách, a tak expoziční kompenzace -1 EV znamená, že na senzor bude puštěno poloviční množství světla než podle názoru automatiky. Stejně tak kompenzace +1 EV znamená dvojnásobné množství světla oproti automatice.

Nastavená expoziční kompenzace je obvykle vidět v hledáčku a/nebo na displeji. Na ukázce je nastavena na hodnotu -1 EV (tři dílky při kroku 1/3 EV do minusu), a tak je na senzor puštěno poloviční množství světla oproti názoru automatiky.

Tabulky a kalkulátory ke stažení
Zjistit EV scény můžete snadno sami ze znalosti trojice hodnot ISO - clona - čas. Praktičtější ale je podívat se do tabulky, kterou najdete ve formátu PDF ke stažení zde. Stejně tak lze na internetu najít celou řadu EV kalkulaček, které vám po zadání clonového čísla, ISO a času řeknou EV. Jednu velmi pěknou EV kalkulačku lze nalézt zde.

Vztah EV a luminance
Jak již bylo řečeno, EV hodnota není nic jiného, než změření absolutního množství světla na scéně a jeho vyjádření pomocí trojice fotografických hodnot ISO - clona - čas. Logicky tedy musí existovat vztah jednotky EV k fyzikálním veličinám osvětlení a jasu. Fotoaparát je tak možné použít jako měřič jasu předmětu (luminance), kdy se měří odražené světlo od předmětu, nebo jako měřič osvětlení (illuminance), kdy se měří dopadající světlo. Zjištěné hodnoty je potom možné snadno převést pomocí tabulky níže.

V praxi se však pro měření dopadajícího světla (osvětlení, illuminance) používají spíše externí expozimetry, což je praktičtější i přesnější. Na obrázku je moderní a víceúčelový externí expozimetr a flashmetr firmy Sekonic.