Сегнетоэлектрические кристаллы

При голографической записи, в качестве регистрирующей среды, так же широко используются сегнетоэлектрические кристаллы. В основном это ниобат лития — LiNbO₃. Явление изменения показателя преломления под действием света вызвано электрооптическим эффектом. При записи голограмм сегнетоэлектрические кристаллы обладают теми же преимуществами, что и фотохромные материалы. Кроме того, после множества циклов «запись — стирание» не наблюдается эффекта усталости. Поскольку получаемые голограммы являются фазовыми, их дифракционная эффективность может быть на порядок выше, чем у голограмм на фотохромных материалах.

Однако, эти кристаллы обладают недостатками присущими фотохромным материалам. Основной проблемой в данном случае является нестабильность голограммы, которая не фиксируется в отличие от обычных фотослоев. Другая трудность состоит в низкой величине голографической чувствительности. ^[10]

Голографические фотополимерные материалы

В последние годы интенсивно разрабатываются регистрирующие среды на базе голографических фотополимерных материалов, представляющих собой многокомпонентную смесь органических веществ, нанесенную в виде аморфной пленки толщиной 10-150 мкм на стеклянную или пленочную подложку. Фотополимерные пленки менее дорогостоящие чем кристаллы ниобата лития, менее громоздки и имеют по сути большую величину изменения коэффициента преломления, что приводит к большим значениям дифракционной эффективности и большей яркости голограммы. Однако, с другой стороны ниобат лития, из-за его толщин, способен сохранять большие объемы информации, чем фотополимерные пленки толщины которых ограничены.

Поскольку фотополимеры не обладают зернистым строением, то разрешающая способность такого материала достаточна для сверхплотной записи информации. Чувствительность фотополимера сравнима с чувствительностью фотохромных кристаллов. Записанные голограммы являются фазовыми, что позволяет получать высокую дифракционную эффективность. Такие материалы позволяют хранить информацию длительное время, устойчивы к воздействию температур, а также отличаются улучшенными оптическими характеристиками.

Цветова́я температу́ра (спектрофотометрическая или колориметрическая температура; обозначается Т_с) — характеристика ходаинтенсивности излучения источника света как функции длины волны в оптическом диапазоне. Согласно формуле Планка цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона , что и рассматриваемое излучение. Характеризует относительный вклад излучения данного цвета в излучение источника, видимый цвет источника. Применяется в колориметрии, астрофизике (при изучении распределения энергии в спектрах звёзд). Измеряется вкельвинах и миредах.

Помимо цветовой температуры выделяют ещё параметр смещения (англ. tint) — степень отклонения цвета в зелёный или пурпурный. Вместе с температурой этот параметр позволяет описать любой монохроматический свет. Понятие смещения чаще всего используется в фотографии, для определения точных параметров необходимого конверсионного светофильтра при съемке. Различные источники света характеризуются не только различной температурой, но и смещением (например, лампы дневного света имеют смещение в пурпурный или зелёный). Большинство цветомеров кроме цветовой температуры могут непосредственно выдавать величину смещения в специальных единицах - майредах^[2] англ. mired, что соответствует градуировке конверсионных фильтров.

Для кино и телевидения выпускают источники света с двумя основными («балансными») цветовыми температурами:

3200 К — лампы накаливания (ЛН) для светочувствительных материалов с индексом Т;

5500 К — лампы дневного света (ДС) для свeточувствительных материалов с индексом D.

Именно под эти цветовые температуры сбалансированы цветные фото- и кинопленки, настроены бытовые и профессиональные цветные видео- и телекамеры в режиме Preset. Если цветовая температура источника света отличается от балансной (нормированной), ее необходимо скорректировать с помощью компенсационных (конверсионных) светофильтров.

Равнозначные изменения цветовой температуры при различных исходных значениях по-разному сказываются на спектральном составе. Например, увеличение на 500 К температуры 2000 К приведет к изменению темно-красного свечения на ярко красно-оранжевое (2000 К + 500 К = 2500 К), а такое же увеличение температуры 7000 К — лишь к незначительному изменению оттенка голубоватого свечения (7000 К + 500 К = 7500 К). Поэтому цветовую температуру нельзя использовать для сравнения различных по цветности излучений.

Цветовая температура источников света.

В светотехнике, цветовая температура - важнейшая характеристика источников света, определяющая цветность ламп и цветовую тональность (теплую, нейтральную или холодную) освещаемого этими источниками пространства. Она примерно равна температуре нагретого тела одинакового по цвету с заданным источником света. Цветовая температура измеряется в градусах по шкале Кельвина (К). В практической светотехнике полезно ассоциировать цветовую температуру, воспроизводимую искусственными источниками света различного типа, с естественными источниками освещения.  Шкала цветовых температур делится на три диапазона: теплый белый, нейтральный белый (естественный) и холодный белый.  Солнце - естественный источник света, имеет очень высокую физическую температуру, но эквивалентная цветовая температура света, которую мы получаем на поверхности Земли, колеблется в зависимости от времени суток и погодных условий. Это происходит в результате отражения и преломления света в атмосфере.  Предоставляем Вам сравнительную таблицу естественных и искусственных источников света:   Теплый белый 1850 - 2000 К  Bсточники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - пламя стеариновой свечи. Естественный источник света – утреннее или вечернее сумеречное небо (2000 К). 2000 – 2700 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - лампы накаливания до 40Вт, натриевые лампы высокого давления (НЛВД). Естественный источник света – небо близ восходящего или заходящего Солнца (2300 – 2400 К) 2700 - 2800 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - лампы накаливания 60Вт, галогенные лампы сетевого напряжения, люминесцентные лампы (ЛЛ), компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), светодиоды (СИД / LED). 2800 - 3500 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - лампы накаливания 75- 500Вт, галогенные лампы сетевого напряжения, низковольтные галогенные лампы, ЛЛ, КЛЛ, СИД / LED.  3500 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - галогенные лампы сетевого напряжения, низковольтные галогенные лампы, ЛЛ, КЛЛ, металлогалогенные лампы (МГЛ), СИД / LED. Естественный источник света – Солнце через час после восхода/ до захода Чувствительность человеческого глаза к восприятию цветовой температуры носит нелинейную зависимость. Разница в 500 К в теплой части диапазона цветовых температур заметнее, чем та же разница в холодной части диапазона, поэтому производители источников света предлагают больший ассортимент цветности ламп в теплом диапазоне. Нейтральный белый  4000 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - ЛЛ, КЛЛ, МГЛ, СИД / LED. Естественный источник света – Луна (4125 К)   Холодный белый  5000 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - ЛЛ, КЛЛ, МГЛ, СИД / LED. Естественный источник света – утреннее или вечернее Солнце в ясном небе под углом больше 15 градусов над линией горизонта (3600 – 5000 К). 5500 К  Есточники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - ЛЛ, КЛЛ, МГЛ, СИД / LED. Истественный источник света – Солнце около полудня при легкой облачности (5100 -5600 К). 6500 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - ЛЛ, КЛЛ, МГЛ, СИД / LED. Еестественный источник света – летнее Солнце в зените в синем ясном небе (6000 - 6500 К).   7000 К  Источники искусственного освещения, воспроизводящие данную цветовую температуру - МГЛ, СИД / LED. Естественный источник света – дневной свет неба при высокой легкой облачности (6700 -7000 К). 12000 К  Естественный источник света – дневной свет неба при слабой облачности (12 000 - 14 000 К). Цветовая температура ясного голубого неба составляет 15 000 – 27 000 К.  Уильям Кельвин, британский физик, открыл в конце XIX века, что угольный кубик при нагревании до различной температуры светится разными цветами, начиная от темно-красного и далее по всему видимому спектру.  Цветовая температура неба в пасмурный день составляет от 6000 до 7500°K. Это не значит, что небо настолько горячее. Цветовая температура показывает, до какой температуры Кельвину нужно было нагреть свой черный угольный кубик, чтобы он начал излучать цвет соответствующего оттенка. То есть это просто удобный способ количественно описывать цвет так, чтобы каждый мог понять.  Температурная шкала Кельвина, в отличие от шкал Цельсия и Фаренгейта, начинается от «абсолютного нуля», теоретической температуры, при которой должно полностью прекратиться движение молекул.

ПРИБОРЫ И СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ И

КОНТРОЛЯ ЭКСПОЗИЦИИ

Чтобы настройки кинокамеры максимально соответствовали творческому замыслу кинооператора, ему необходимо знать

световые параметры снимаемой сцены. Точный выбор экспозиции зависит от интенсивности падающего на пленку

светового потока и продолжительности по времени открытия обтюратора. На интенсивность светового потока влияет

размер отверстия диафрагмы с учётом характеристик объектива (Т-диафрагма), количество света, освещающего

снимаемую сцену (падающий свет) и интенсивность света, отраженного от объектов сцены (отраженный свет).

ЭКСПОНОМЕТРЫ

Существует великое множество разновидностей приборов для измерения освещенности – «фотометров» или

«экспонометров», которые отличаются друг от друга по форме, размерам и дизайну.

Экспонометры падающего света (фотометры, люксметры) весьма просты и удобны в использовании, поскольку они

напрямую измеряют количество света, падающего непосредственно на датчик прибора. Достаточно поместить экспонометр

в поток падающего на объект света, выставить на нем время экспозиции (выдержку) и чувствительность пленки - и он

выдаст вам оптимальное значение диафрагмы для получения нормальной экспозиции.

Экспонометры состоят из двух основных функциональных частей: светоизмерительного датчика и обыкновенного

цифрового калькулятора. Когда мы нацеливаем датчик экспонометра на источник света и нажимаем кнопку,

осуществляется измерение освещённости (в фут-канделах, или люксах), значение которой передается на цифровой

калькулятор.

Большинство экспонометров имеет настройки, позволяющие устанавливать различные значения переменных

составляющих экспозиции, что отражается на выводимом на дисплей расчётном значении f-диафрагмы.

Экспонометры падающего света (люксметры) измеряют свет, падающий непосредственно на объект съемки.

Экспонометры отражённого света – Спотметры - измеряют свет, отраженный от объекта. Зная назначение и принцип

функционирования каждого из этих приборов, вы получите с помощью любого из них надежные и воспроизводимые данные

на практике.

Экспонометр падающего света (Люксметр) Спотметр

• Экспонометры падающего света (люксметры) весьма удобны, так как показывают точное значение Т-

диафрагмы при помещении их в поток падающего на объект света. У кинооператоров нет единого подхода

к способу расположения экспонометра падающего света для проведения замера. Производители часто

рекомендуют держать его датчиком (белая полусфера) в направлении кинокамеры. Некоторые известные

операторы игнорируют данную рекомендацию, нацеливая датчик вместо камеры на основной источник

света. Они аргументируют такой подход тем, что таким образом достигается более высокая

воспроизводимость результата от дубля к дублю.

• Все экспонометры отраженного света (спотметры) откалиброваны таким образом, чтобы регистрировать

любой отраженный световой тон, будь то черный или белый, как соответствующим образом освещённое

серое поле 18% отражения.

• Нужно также помнить о том, что отклик фотоэлемента на падающий свет отличается от реакции цветной

115

ПРИБОРЫ И СПОСОБЫ ИЗМЕРЕНИЯ И КОНТРОЛЯ ЭКСПОЗИЦИИкинопленки. Поэтому показания экспонометра могут в некоторых случаях непроизвольно ввести вас в

заблуждение, приведя к недодержке либо передержке, в зависимости от доминирующего цвета снимаемой

сцены.

Яркость освещенность единицы измерения

Освещенность  Освещенность — это величина светового потока, приходящаяся на единицу площади освещаемой поверхности. Если световой поток Ф падает на какую-то площадь S, то средняя освещенность этой площади (обозначается буквой Е) равна: Е = Ф/S . Единица измерения освещенности называется люксом (сокращенное обозначение в русскоязычной литературе — лк). Один люкс — это освещенность, при которой световой поток 1 лм падает на площадь в 1 квадратный метр: 1 лк = 1 лм/ 1 м2. Чтобы представить себе эту величину, скажем, что освещенность около 1 лк создается стеариновой свечой на плоскости, перпендикулярной направлению света, с расстояния 1 метр. Для сравнения: освещенность от полной Луны на поверхности Земли зимой на широте Москвы не превышает 0,5 лк; прямая освещенность от Солнца в летний полдень на широте Москвы может достигать 100 000 лк. Допустим, что на рабочем столе освещенность равна 100 лк. На столе лежат листы белой бумаги, какая-то папка черного цвета, книга в сером переплете. Освещенность всех этих предметов одинакова, а глаз видит, что листы бумаги светлее книги, а книга — светлее папки. То есть наш глаз оценивает светлоту предметов не по их осве щенности, а по какой-то другой величине. Эта «другая величина» на зывается яркостью. Яркость  Яркость поверхности S — это отношение силы света, излучаемой этой поверхностью в каком-либо направлении, к площади проекции этой поверхности на плоскость, перпендикулярную выбранному направлению. Как известно, площадь проекции какой-либо плоской поверхности на другую плоскость равна площади этой поверхности, умноженной на косинус угла между плоскостями. Если для светового потока, силы света и освещенности существуют специальные единицы измерения (люмен, кандела и люкс), то для единицы измерения яркости специального названия нет. Правда, в старых (до 1963 года) учебниках по физике, светотехнике, оптике и в другой технической литературе было несколько названий единиц измерения яркости: в русскоязычной — нит и стильб, в англоязычной — фут-ламберт, апостильб и др. Международная система СИ ни одну из этих единиц не приняла, а принятой единице измерения яркости специального названия не придумала. За единицу измерения яркости сейчас во всех странах принята яркость плоской поверхности, излучающей силу света в 1 кд с одного квадратного метра в направлении, перпендикулярном светящей поверхности, то есть 1 кд/м2. От чего же зависит яркость предметов? Прежде всего, конечно, от количества попадающего на них света. Но в приведенном примере на все предметы, лежащие на столе, попадает одинаковое количество света. Значит, яркость зависит и от свойств самих предметов, а именно — от их способности отражать падающий свет.

Люмен Люмен это 1/683 ватта светового монохроматического, то есть строго одноцветного, излучения с длиной волны 555 нм, соответствующей максимуму кривой спектральной чуствительности глаза. Величина 1/683 появилась исторически, когда основным источником света были обычные свечи, и излучение только появлявшихся электрических источников света сравнивалось со светом таких свечей. В настоящее время эта величина узаконена многими международными соглашениями и принята повсеместно. Телесный угол  Световой поток от источниов света — будь то простая спичка или сверхсовременная электрическая лампа — как правило, распро- страняется более или менее равномерно во все стороны. Однако с помощью зеркал или линз свет можно направить нужным нам образом, сосредоточив его в некоторой части пространства. Часть или доля пространства характеризуется телесным углом. Понятие «телесный угол» прямого отношения к свету не имеет, однако используется в светотехнике настолько широко, что без него невозможно объяснение многих светотехнических терминов и величин. Cила света  Cила света — это отношение светового потока, заключенного в каком-либо телесном угле, к величине этого угла. Сила света измеряется в канделах (сокращенное русское обозначение кд, иностранное — cd). Слово кандела переводится на русский язык как свеча, и именно свечой называлась единица силы света в СССР до 1963 года.  Кандела  Одна кандела — это сила света источника, излучающего световой поток в телесном угле. Примерно такую силу света имеет обычная стеариновая свеча (отсюда ясно, что световой поток такой свечи равен примерно 12,56 люмен). Свет от какого-либо источника нужен, как правило, для того, чтобы осветить конкретное место — рабочий стол, витрину, улицы и т.п. Для характеристики освещения конкретных мест вводится еще одна световая величина — освещенность.

Особенности съемки в режимное время

Одной из основных проблем при съёмке в режимное время является нехватка света. Как следствие, при съёмке с рук многие кадры могут получаться нерезкими из-за «шевелёнки». Ситуация осложняется при использовании светофильтров (например, поляризационного или градиентного фильтров), которые могут увеличить необходимую выдержку в несколько раз. Единственное эффективное решение проблемы — использовать штатив. Если штатива нет, можно попробовать положить камеру на какую-нибудь твёрдую поверхность; например, так снята следующая панорама (здесь камера лежала на гранитной плите):

Основная проблема при съёмке закатов и рассветов — большой динамический диапазон (ДД) снимаемой сцены. ДД зависит от направление съёмки: максимальный в контровом свете (камера направлена на заходящее солнце) и минимальный в противоположном направлении. Современные зеркальные камеры, как правило, легко справляются с ДД сцены при съёмке сюжетов с боковым освещением. Но для этого вам нужно снимать в RAW и уметь точно выставлять экспозицию. Формат RAW хранит значительно больше информации (по сравнению с JPG, например) и позволяет в некоторой степени «вытянуть» небольшие пересветы и недосветы при обработке.

Ошибка в определении экспозиции может привести к потере информации и появлению на снимке серьёзных «недосветов» или «пересветов», даже при съёмке в RAW. Поэтому я рекомендую снимать в ручном режиме (M), чтобы избежать ошибок автоматики камеры.

В этом нет ничего сложного. Ставите камеру на штатив; выставляете минимальное значение ISO; выставляете такую диафрагму, чтобы хватало глубины резкости (как правило, f/5.6…f/11); выставляете выдержку по автоматике камеры. Даже в ручном режиме в зеркальных камерах работает автоматический экспозамер — загляните в видоискатель и вы увидите полоску с цифрами -3,2,1,0,1,2,3+, а над ней риску, – это и есть экспонометр (в вашей камере он может выглядеть по-другому):

Если риска над «0», то выставленная вами выдержка совпадает с той, что выбрала автоматика камеры. Если риска смещена в сторону отрицательных/положительных чисел, то камера считает, что выдержка слишком короткая/длинная соответственно. Вначале выставляете выдержку таким образом, чтобы риска была над «0». Затем делаете тестовый кадр и смотрите на его гистограмму. Если гистограмма сильно смещена влево, то увеличиваете выдержку, если вправо — то уменьшаете. Делаете следующий тестовый кадр и снова смотрите на гистограмму. И так до тех пор, пока вы не получите кадр с хорошей гистограммой, без пересветов и недосветов. Более подробно о гистограмме можно почитать, например, здесь.

Не забывайте следить за гистограммой отдельных каналов! При съёмке в режимное время может быть пересвет (клиппинг) в отдельных каналах при отсутствии пересветов по яркости. Это приводит к искажению цветопередачи. При съёмке закатов/рассветов часто бывает клиппинг в красном канале, в сумерках – в синем канале.

Характеристика объективов по качеству изображения

Объекти́в — оптическое устройство, предназначенное для создания действительного оптического изображения. В оптике рассматривается как равнозначное собирающей линзе, хотя может иметь иной вид, например см. «Камера-обскура». Обычно объектив состоит из набора линз (в некоторых объективах — из зеркал), рассчитанных для взаимной компенсации аберраций и собранных в единую систему внутри оправы.