Photometry is so confusing!!!

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Photometry is so confusing!!!"

Ida Lundberg
för 7 år sedan
Visningar:

1 Photometry is so confusing!!! footlambert cd lux lumen stilb phot footcandle nit apostilb

2 Don t Panic! There is The Hitchhiker s Guide to Radiometry & Photometry

3 Finns på kurshemsidan. Utdelas på tentamen

5 Begreppet rymdvinkel Sfärisk yta Godtyckligt föremål som svävar i rymden (t.ex. en potatis) R P Randstrålar från föremålet skär igenom sfäriska ytan, varvid en area A (streckade ytan) avgränsas på sfärens yta.

6 A P P = Effekt A = Area = Rymdvinkel Illustration av begreppet radians ( utstrålning ). Radiansen kan skrivas som: Sort: Watt per m 2 och steradian. Om vi låter storleken på yt- och rymdvinkelelementen gå mot noll får vi:

7 Utstrålningens riktningsberoende ges av (Bidrar till ljusavfall i bildkanten) för diffus källa. För att ta hänsyn till detta definieras radiansen enl. formeln: För en svartkroppsstrålare beror R bara på temperaturen:

För att ta hänsyn till detta definieras radiansen enl.

8 Exempel: Hur stor strålningseffekt i watt sänder Vänerns yta ut mot månen en ljummen sommarnatt med 20 grader i vattnet? Månen står 45 grader över horisonten. Måne 45 o P =? Utgå från A = 5648 km 2 (Totalt utstrålad effekt motsv kärnkraftverk!)

Månen står 45 grader över horisonten. Måne 45 o P =?

9 P A Irradians handlar om instrålning (summerat över alla riktningar) Sort: Watt per m 2

10 Fotometri = Mätning av ljus (ljus = det vi ser med ögonen) Steg 1: Omvandla effekt (Watt) till ljusflöde med hjälp av ögats spektrala känslighetskurva. R( ) K( ) X (nm) (nm) Spektralfördelning av strålningsflöde Ögats känslighet Ljusflöde, Enhet Lumen (lm)

11 Steg 2: Byt ut effekt, P, mot ljusflöde,, i alla radiometriska storheter vi får motsvarande fotometriska storheter. Radians (W m -2 sr -1 ) Luminans (lm m -2 sr -1 )

12 Irradians (W m -2 ) Belysning (lm m -2 = lux) Exempel: En 60 W glödlampa har ljusflödet 710 lumen, och strålar isotropt i alla riktningar. Den hänger 2.0 meter över ett golv. Hur hög är belysningen på golvet rakt under lampan? R = 2.0 m Lägg en sfärisk yta med radie 2.0 m runt lampan. Belysningen på sfäriska ytan blir Golv lux

0 meter över ett golv. Hur hög är belysningen på golvet rakt under lampan? R = 2.

13 Finns på kurshemsidan. Utdelas på tentamen

15 IRIS-bländare Metall-lameller Öppning som släpper in ljus. Diametern kan varieras.

16 Bländarplacering

17 Bländaröppningens inverkan på skärpedjupet Stor öppning = litet skärpedjup Liten öppning = stort skärpedjup

18 Inställt avstånd Motiv Fjärrgräns Närgräns Skärpedjup Objektiv Sensor Optimal Max. oskärpefläck bildskärpa m beroende på sensorstorlek

19 Bländarens inverkan på skärpedjupet Bländare Max. oskärpefläck Fjärrgräns Objektiv Sensor Ny fjärrgräns Liten bländaröppning (högt bländartal) ger stort skärpedjup

20 Skärpedjupsskala Avståndsinställn. (i fot & meter) Skärpedjupsskala Bländartal Bilden visar hyperfokalinställning vid bländartal 16 Tyvärr saknar många digitalkameror skärpedjupsskala.

21 Centralslutare Används framförallt i kameror som ej har utbytbar optik. Sitter inbyggd i objektivet. Metall-lameller Tidsaxel Öppningsförlopp Klarar inte extremt korta exponeringstider Lamellerna är utformade så att bländaröppningens storlek så lite som möjligt ska påverka effektiva exponeringstiden.

22 Ridåslutare Används framförallt i kameror som har utbytbar optik, typ spegelreflexkameror. Pentaprisma Bländare Mattskiva Objektiv Rörlig spegel Ridåslutare Sensor

23 Kamerahus sett framifrån (Med borttaget objektiv) PENTAX PENTAX PENTAX Ridå Stängd Kort slutartid Lång slutartid Hela sensorn exponeras inte samtidigt distorsion vid snabbt rörliga motiv Blixtfotografering kräver ofta lite längre slutartider

24 Distorsion av rörliga föremål pga ridåslutare se t.ex.

25 Exponeringsmätare Batteri I gammaldags filmkamera : Ljus Fotomotstånd Handhållen eller inbyggd i kamerahuset Mätare Digitalkameror: CCD- eller CMOS-sensorn i kameran används för ljusmätning i kompaktkameror. I spegelreflexkameror används vanligen autofokussensorn också för exponeringsmätning. (se komp. för detaljer)

26 Viktningsmönster för exponeringsmätare (Kan i allmänhet ställas om) Sensor (film) yta Integral (medelvärde) (ovanligt numera) Spot Centrumvägning Multi-pattern

27 Vad händer om man följer exponeringsmätarens råd? Motiv Medelljust (t.ex betongvägg) Ljust (t.ex. snölandskap) Mörkt (t.ex. svart panter) Bildresultat Korrekt exponering För mörkt (underexp.) För ljust (överexp.)

28 Histogram Utmärkt exponeringshjälpmedel i digitalkameror! 0 Korrekt exp. 255 Överexp. Underexp.

29 Låg kontrast Medelhög kontrast Hög kontrast

30 Spektral känslighet för film Svartvit film var ursprungligen bara blåkänslig. Det blev konstiga bilder av t.ex. svenska flaggan, se

31 Förstoringsapparat Lampa Y M C Diffus vit yta Reflektor Ändring av förstoring Pelare Färgfilter Skärpeinställning Mattglasskiva Negativ Bländare Objektiv Bottenplatta Fotopapper Slutare saknas man tänder lampan för att påbörja exponeringen, och släcker den för att avsluta.

32 Gammaprodukt (gradientprodukt) D p Linjär approximation Tonreproduktionskurva Skuggparti Högdager log(l) Gammavärde, Högt = kontrastrik bild Grov approximation: = atmosfär film fotopapper Typ. Klar luft = 1 Typ. Typ Dis/dimma <

Relevanta dokument

Photometry is so confusing!!!

Photometry is so confusing!!! footlambert cd lux lumen stilb phot footcandle nit apostilb Don t Panic! There is The Hitchhiker s Guide to Radiometry & Photometry Finns på kurswebben. Utdelas på tentamen.