OBS!... långt OT-inlägg. Hoppa över om ni inte är intresserade...
Leif:
Jag använder inte "argument", jag använder fakta.
Exponering enligt allmän fotografisk definition är lika med "ljuseffekt i Ws per ytenhet". En viss exponering ger en viss "aktivering" av kornen i en film. Så långt är alla med. Ett visst F-tal ger samma ljusmängd/s per mm2, oavsett negativ/sensorstorlek. Inga problem där heller verkar det som.
EXAKT hur svårt kan det då vara att förstå att fler mm2 är lika med fler WattSekunder ljus = större ljusmängd?
Till att exponera 10mm2 av en ISO100-film till "18% mättning" går det åt "så här mycket ljus". För att exponera dubbelt så många (20mm2) kvadratmillimeter av samma film
lika mycket går det åt dubbelt så mycket ljus. Grundskolematematik, tvåans gångertabell.
Ljusmängden som träffar VARJE kvadratmillimeter för sig är beroende bländartalet, alltid. Det ingår dock i grundläggande fotografisk kunskap att bländartalet (F-talet) inte ÄR bländarstorleken, utan VISAR på bländarstorleken. Det som vissa aldrig förstår tydligen, är att F/1.4 inte betyder "en viss bländarstorlek", utan att bländarens faktiska storlek (diameter) om F-talet är "1.4" är:
"brännvidden dividerat med 1.4" mm i diameter
För ett 50F/1.4 så är alltså bländardiametern [50/1.4]=36mm (1018mm2)
För ett 100F/1.4 så är alltså bländardiametern [100/1.4]=72mm (4072mm2)
Ett 100F/1.4 "borde" alltså då ge fyra gånger så mycket ljus per kvadratmillimeter av filmen/sensorn säger någon. Varför gör det inte det då? Exponeringen blir ju densamma? Samma F-tal!
Jo, eftersom en objektiv/negativ(sensor)-kombination är inte 1-dimensionell som i exemplet med förstoringsglaset/myran - den är tvådimensionell!
Förstoringsglaset tar EN punkt på ena sidan linsen (solen) och leder allt ljus från denna punkt som träffar ytan på linsen (samma sak som bländararean!) och leder till en fokuseringspunkt (myran).
.Det finns alltså en variabel till att räkna in när vi räknar på ljuseffekt över en area, och det är rymdvinkeln på framsidan av objektivet, den del av verkligheten som "kommer med" eller "projiceras" som en tvådimensionell bild på filmen/sensorn. Och den är till arean räknat fyra gånger mindre med ett 100mm-objektiv än ett 50mm-objektiv. (halva bildvinkeln = en fjärdedel av rymdvinkeln) på samma negativ/sensorstorlek.
Så i slutändan så kommer 100F/1.4 och 50F/1.4 ge samma exponeringstider på samma ISO eftersom bländararean är fyra gånger så stor, och bildvinkeln (den ljusinsamlande rymdvinkeln) är fyra gånger så liten. Fyra dividerat med fyra lika med ett. Ekvivalens. Samma exponering, samma ljusmängd (kom ihåg att detta är olika saker!).
MEN....
Om vi då
ändrar rymdvinkeln framför 100mm-objektivet så att den blir samma som på 50mm-objektivet (genom att använda en dubbelt så stor genomstrålningsvinkel - alltså ett dubbelt så stort negativ/dubbelt så stor sensor på baksidan av objektivet) så försvinner "dividerat med fyra"-biten, bara "gånger fyra" från bländararean finns kvar. Ljusmängden blir fyra gånger så stor. Ett 100F/1.4 ger alltså fyra gånger så mycket ljus som ett 50F/1.4
om vi ändrar filmstorleken/sensorstorleken så att de ger samma bildvinkel. Exponeringen per ytenhet är samma, men ytan är fyra gånger så stor.
Ljusmängd per sekund = rymdvinkel som tas med i bilden x bländararean.
Men för att hålla samma slutartider med samma skärpedjup/samma brusmängd på en digital sensor med fyra gånger så stor yta så innebär detta ett fyra gånger högre ISO-tal på den större sensorn. Samma totala ljusmängd, men fyra gånger lägre exponering.
Och idag, eftersom vi inte har "korn", utan kan mäta ljus på i stort sett hur små/stora ytor (pixlar) som helst med ganska exakt samma förluster oavsett skala så är det BRUSET som begränsar bildens upplösning/kvalitet.
Och bruset i en digital bild bestäms av den totala ljusmängden över bildytan, inte av exponeringen per mm2.
Precis allt jag skrivit ovan går väldigt lätt att verifiera, både via böcker (eller prova google / wikipedia) eller via praktiska experiment - detta har gjorts massvis med gånger på otaliga ställen på internet. Både mellan MF/135-film och mellan olika storlekar på sensorer.
Ett foto taget med 1/100s slutartid och:
ISO100, 50F/1.4 : 4/3 : ser ganska exakt ut som en bild tagen med:
ISO200, 67F/2.0 : 1.5x crop : ser ganska exakt ut som en bild tagen med:
ISO400, 100F/2.8 : FX-kamera.
För att göra språkbruket övertydligt så kan vi då säga att:
EXPONERINGEN blir lägre per mm2 på de större kamerorna, men:
LJUSMÄNGDEN totalt per bild blir densamma, och därmed också skärpedjupet och bruset.
Exponering = En funktion av F-talet. Ger ljusmängd per mm2 per sekund som svar.
Ljusmängd per bild = Exponering x negativarea(sensorarea)
Brusmängd per bild = 1/sqrt(ljusmängd) (+ lite elektroniskt brus)
Och att allt detta inte är fullständigt självklart för någon som fotograferat mellanformat/storformat är för mig fullständigt oförståeligt. Exakt VARFÖR tror ni att det kräver mycket längre exponeringstider om man vill ha samma skärpedjup i en mellanformatsbild som i en 135-kamera, även om man använder samma ISO på filmen? Jo, för att EXPONERINGEN (som ju räknas per ytenhet!) ska bli lika måste LJUSMÄNGDEN öka med lika mycket som arean ökar! Och eftersom skärpedjupet bestäms av bildvinkel och bländardiameter - båda dessa är låsta, vi vet ju vilken bild vi vill ha - måste exponeringstiden öka. Med EXAKT lika mycket som negativarean ökar.
Lämplig lektyr för tvivlande:
http://www.knovel.com/web/portal/browse/display?_EXT_KNOVEL_DISPLAY_bookid=629
-för den elektro-optiska biten av det hela
http://doug.kerr.home.att.net/pumpkin/#Optics
-Allmänt
http://www.telescope-optics.net/index.htm#TABLE_OF_CONTENTS
-För den som vill ta reda på hur ljuseffekt/exponering hör ihop.
