경고 : 이것은 약간의 수학을 포함하는 길고 다소 기술적 인 게시물입니다 (그러나 위첨자를 지나칠 때 궁극적으로 매우 간단한 수학입니다).
우선, 우선 18 %가 어떻게 선정되었다고 생각하는지에 대한 간단한 아이디어로 시작해야합니다. 나는 어느 것을 더 이상 기억할 수 없지만 Ansel Adams의 책 중 하나는 내가 아마도 기원이라고 생각하는 것을 언급합니다.
지구상에서 가장 반사되는 자연 발생 물질은 신선하고 깨끗한 눈이며, 눈에서 내리는 빛의 약 95 %를 반사합니다 (눈이 정확히 얼마나 신선하고, 얼마나 깨끗하고, 얼마나 차갑고 촉촉한 지에 따라 조금씩 다름) 등)
반대로 극도의 신선하고 깨끗한 그을음으로 덮인 표면은 자연 발생 물질 중 최소의 빛을 반사합니다. 여기의 범위는 약 3-4 %입니다. 다시 그 범위의 중간을 취해 3.5 %라고하겠습니다.
전체 평균을 구하려면 평균을 구할 수 있습니다. 그러나 이러한 넓은 범위를 감안할 때 통계 학자들은 산술 평균을 사용하면 결과가 좋지 않다고 말합니다 (더 큰 숫자는 거의 완전히 지배하고 작은 숫자는 거의 무시 됨). 이와 같은 숫자의 경우 기하 평균은 작업을 수행하는 "올바른"방법입니다.
이것의 기하 평균은 .95 * .035의 제곱근으로 작동합니다. 계산기를 통해 0.1823458을 얻습니다. 18 % 인 두 곳으로 반올림했습니다.
Thom Hogan 기사가 인용 된 이후로 조금 이야기하겠습니다. 얼마 전에 Thom Hogan은 다음 기사를 발표했습니다.
http://www.bythom.com/graycards.htm
... 니콘 디지털 카메라의 미터는 대부분의 표준 그레이 카드의 18 % 그레이가 아니라 12 % 반사율에 해당하는 중간 레벨 그레이에 대해 보정된다고 주장합니다.
불행하게도, 기사의 제목과 시작 단락은 18 %가 "신화"인 것에 대해 상당히 강조되어 있지만, 기사의 나머지 부분은이 주장에 대한 실질적인 근거를 제공하지 못합니다. Thom가 그의 진술의 기초로 제공하는 것은 다음과 같습니다.
ANSI 표준 (안타깝게도 공개적으로 공개되지는 않습니다. 표준에 액세스하려면 큰 비용을 지불해야 함)은 반사가 아닌 휘도를 사용하여 미터를 보정합니다. ANSI 보정 미터의 경우 가장 일반적으로 게시되는 정보는 사용 된 광도 값이 12 %의 반사율로 변환된다는 것입니다. 또한 12.5 %와 13 % (Sekonic의 14 %가 어디에서 왔는가?)를 보았지만 12 %가 정확 해 보입니다. ANSI 보정이 18 %의 반사율로 해석된다고 주장하는 사람은 아무도 없습니다.
결국, 그는 자신의 주장에 대한 근거가 전혀없는 것 같으며, 단지“12 %가 옳은 것 같다”는 진술이나 실제 증거가 없거나 그가 왜 이것을 옳다고 생각하는지에 대한 정보조차도 없습니다. 그럼에도 불구하고,이 기사는 현재 사진의 다양한 웹 사이트 (다른 곳에서)가 마치 절대적이고 논쟁의 여지가없는 것처럼 널리 인용되고 있습니다.
이 문제는 공정한 수의 사진가에게 관심이있는 것 같기 때문에이를 뒷받침 할 증거가있는 실제 사실을 찾을 수 있는지 결정했습니다. 이 여정의 첫 단계는 문제의 표준을 찾는 것이 었습니다. 몇 가지 검색을 수행하면서 관련 표준이라고 생각하는 것을 발견했습니다. 위의 Thom의 의미와 달리, 이것은 실제로 ANSI가 아닌 ISO에 의해 게시됩니다. 이것은 가장 사소한 일이지만, 표준을 찾을 때 다소 중요했습니다. 분명히 존재하지 않는 ANSI 표준을 찾으려고 노력했습니다. 그러나 결국 ISO 2720-1974,“사진 – 범용 사진 노출계 (광 전형) – 제품 사양 안내 (초판-1974-08-15)”와 같은 ISO 표준을 찾았습니다.
또한 Thom는 (적어도 내 관점으로는) 가격에 대해서도 상당히 잘못 알고 있음을 알았습니다.이 표준의 사본은 단 65 달러에 불과합니다. 이것은 나를 "큰 돈"으로 여기지 않았습니다. 사실, 주제에 대한 실제 깨달음 (실제 의도하지 않은 것으로 지적 된)을 지불하는 것은 공정한 가격 인 것 같습니다.
이 표준은 반사 된 빛이 아닌 빛을 방출하는 소스에서 직접 미터를 교정하는 것과 같이 Thom가 말한 것의 일부를 확인했습니다. 불행히도, Thom가 말한 것의 다른 부분은 표준 내용과 밀접하게 관련되어 있지 않습니다. 예를 들어, 그의 기사가 끝날 때, 그는 정확한 의미 나 목적을 지정하지 않고 " 'K'요소"를 언급 한 "lance"의 주석을 포함합니다. Thom는“K 팩터에 대해 아는 사람은 없었으며, 미터를 구축하고 테스트하는 기준으로 ANSI 표준에 대해 구체적으로 언급 한 제조업체는 없습니다.”라고 대답했습니다.
언급 한 바와 같이, 이것은 정확히 틀린 것은 아니지만 최선의 오해의 소지가 있습니다. 실제로 ISO 표준의 대부분은 K 요소에 전념합니다. 나머지는 대부분 K 계수에 해당하는 C 계수에 전념하지만 대신 입사 광 미터에 사용됩니다 (K 계수는 반사 광 미터에만 적용됨). K 계수에 대해 알지 못하면 (적어도 반사광 측정기와 관련하여) 표준을 따르는 것은 완전히 불가능합니다.
표준은 다음과 같이 명시하고있다. 다양한 조건과 휘도 범위에서 얻을 수 있습니다.”
이 표준은 또한 K 계수가 내려야하는 범위를 지정합니다. 이 범위의 숫자는 필름 속도 측정 / 정격에 사용 된 방법 (또는 디지털 센서와 동등한 방법)에 따라 다릅니다. 지금은 DIN 스타일 속도를 무시하고 ASA 스타일 속도 등급 만 살펴 보겠습니다. 이 시스템의 경우 K 계수에 허용되는 범위는 10.6 ~ 13.4입니다. 이 숫자는 반사율 값과 직접적으로 일치하지 않습니다 (예 : 10.6은 중간 회색으로 10.6 % 회색 카드를 의미하지는 않습니다). 그러나 중간 수준 회색으로 측정되는 다른 수준의 조명에 해당합니다. 다시 말해, 중간 수준의 회색으로 측정해야하는 특정 수준의 반사율이 없으며, 지정된 범위 내의 모든 값이 허용됩니다.
K 계수는 다음 공식으로 측정 된 노출과 관련이 있습니다.
K = LtS / A 2
어디에:
K = K 계수
L = cd / m 단위의 휘도 2
A = f- 번호
t = 유효 셔터 속도
S = 필름 속도
이 공식과 보정 된 모니터를 사용하여 특정 카메라의 K 계수를 찾을 수 있습니다. 예를 들어 Sony Alpha 700 카메라와 100 cd / m 2 의 밝기로 보정 된 모니터가 있습니다. 빠른 확인을 수행하면 카메라는 f / 2에서 1/200 초의 노출로 다른 가시 광선없이 화면을 측정합니다 (순백색의 아이디어 표시). 공식을 통해 이것을 실행하면 표준에 의해 허용되는 범위의 중간 바로 위에 K 계수가 12.5가됩니다.
다음 단계는 해당 카드의“회색”수준을 파악하는 것입니다. 햇볕이 잘 드는 f / 16 규칙에 따라 그렇게하십시오. 밝은 햇빛 아래에서 적절한 노출은 필름 속도의 역수 인 셔터 속도로 f / 16입니다. 위 공식을 수학적으로 다음과 같이 변환 할 수 있습니다.
L = A 2 K / tS
ISO 100 필름에 대한 작업을 해보자.
L = 16x16xK / .01x100
.01 및 100 취소 (및 노출 시간이 필름 속도의 역수라는 규칙 때문에 항상 취소됨) : L = 256K.
K 계수에 대해 허용 가능한 최저값과 최고 값의 숫자를 처리하면 각각 2714와 3430이됩니다.
이제 우리는 ISO 표준이 표면의 반사가 아닌 광 레벨을 지정하는 이유에 부딪치게됩니다. 비록 맑은 f / 16 규칙을 모두보고 들었음에도 불구하고 현실은 맑은 햇빛이 상당한 범위에서 계절, 위도 등. 맑은 햇빛의 밝기는 약 32000 ~ 100000 lux입니다. 그 범위의 평균은 약 66000 럭스이므로 우리는 그 기준으로 숫자를 사용할 것입니다. 여기에는 반사율을 곱하여 휘도를 제공해야하지만 그 결과는 cd / m 2가 아닌“사도”단위로 나타납니다 . apostilbs에서 cd / m 2 로 변환하기 위해 0.318을 곱합니다.
L = I x R x 0.318.
어디에:
R = 반사도
I = 조도 (lux)
L = 광도 (cd / m 2 단위 )
우리는 이미 관심있는 L의 값을 가지고 있으므로 R의 값을 제공하도록 이것을 재정렬 할 것입니다.
R = L / 0.318 I
I의 최소값과 최대 값을 연결하면 다음과 같은 이점이 있습니다.
R 1 = L / 10176
R 2 = L / 31800
그런 다음 L에 허용되는 범위를 정의하기 위해 L의 두 값을 연결합니다.
R 1,1 = 2714/10176
R 1,2 = 2714/31800
R 2,1 = 3430/10176
R 2,2 = 3430/31800
R 1,1 = .27
R 1,2 = .085
R 2,1 = .34
R 2,2 = .11
다시 말해서, 태양의 밝기 범위와 ISO 표준에 의해 허용되는 K 인자의 범위 사이에서, 약 8.5 % 내지 약 34 %의 반사율이 표준의 요구 사항 내에 포함될 수있다. 이것은 분명히 매우 광범위한 가치이며 12 % Thom 지지자와 18 %의 전형적인 그레이 카드를 포함합니다.
범위를 조금 좁히기 위해 태양으로부터의 밝기 범위의 산술 및 기하학적 평균 (각각 66000 및 56569 lux)을 고려하십시오. 가능한 반사율 값의 범위에 대한 공식에 이것을 연결하면 다음과 같습니다.
R 1,1 = 2714/20988
R 1,2 = 2714/17989
R 2,1 = 3430/20988
R 2,2 = 3430/17989
그 결과는 다음과 같습니다.
R 1,1 = .13
R 1,2 = .15
R 2,1 = .16
R 2,2 = .19
18 % 그레이 카드는이 범위의 한쪽 끝에 가깝지만 여전히 범위 내에 속합니다. 12 % 그레이 카드가 범위를 벗어납니다. 우리는 그것을 해결하기 위해 평균 이상의 조명 수준을 가정해야합니다. 위의 4 개 숫자의 평균을 구하면 약 16 %의 회색 값이 "이상적"인 것으로 나타납니다. 거의 모든 조건에서 합리적으로 잘 작동해야합니다.
요약:
- ISO 표준은 단 하나의 레벨이 아니라 다양한 캘리브레이션을 허용합니다
- 일반적인 일광 밝기는 상당히 넓은 범위를 커버합니다
- 평균 조도를 기준으로 18 % 그레이를 정당화 할 수 있습니다.
- 12 % 회색은 평균 조도를 기준으로 정당화되지 않습니다
- 평균 조도를 기준으로 그레이 카드의 이상적인 값은 약 16 %입니다.
- 미터는 18 %로 보정 될 수 있지만 12 %로 보정되지는 않았을 것입니다.
