Как размер диафрагмы или скорость затвора влияют на цветовую температуру?

Если все остальные параметры предполагаются постоянными, влияет ли размер диафрагмы или продолжительность экспозиции на итоговую теплоту или яркость цвета? (Даже немного.)

При ответе, пожалуйста, учитывайте ночные снимки со штатива, которые имеют очень длительную выдержку.

Ответы здесь до сих пор относятся к цифровым технологиям, но посмотрите это, если вы снимаете фильм: Что такое отказ взаимности?
Я не могу оправдать это как фактический ответ, но сделает ли длина волны красного света (750 нм) теоретически более вероятной блокировку на периферии апертуры, чем синий свет (390 нм)? Думаю, я ожидал бы очень, очень небольшого падения красного по сравнению с синим при закрытии диафрагмы.

Ответы (6)

Скорость затвора


Теоретически выдержка затвора не влияет на цвет изображения, однако существует ряд побочных эффектов, которые могут влиять на цвет при определенных обстоятельствах.

  • Изменение цветовой температуры освещения . Это происходит с большинством ламп переменного тока (переменного тока) и, как правило, хуже всего с лампами люминесцентных ламп, которые сильно колеблются между зеленым и пурпурным при частоте 50 или 60 Гц. Короткие выдержки могут уловить свет в одной из этих зеленых или пурпурных фаз. Единственное решение — использовать более длинные выдержки, включающие хотя бы один цикл.

  • Шум . Длительные выдержки обычно подвержены некоторому тепловому шуму, в результате чего инфракрасная (тепловая) энергия влияет на сигнал. Одной из проблем, вызванных нагревом, является свечение усилителя, которое имеет тенденцию приводить к красно-фиолетовому оттенку в одном углу. Кроме того, очень короткие выдержки затвора улавливают очень мало света, создавая слабый сигнал на датчике, который необходимо усилить, что приводит к плохому соотношению сигнал/шум. Опять же, это по-разному влияет на цветовые каналы: в синем канале гораздо больше шума, что приводит к небольшому смещению теней в сторону синего.

Диафрагма


Все эффекты шума при слабом освещении также применимы к узким апертурам (например, f/16). В дополнение к этому есть эффекты, специфичные для диафрагмы:

  • Осевой цвет . Объективы с большой максимальной апертурой (например, f/1,4) обычно демонстрируют продольную хроматическую аберрацию, также известную как осевая хроматическая аберрация, которая приводит к тому, что детали вне фокуса перед плоскостью фокуса окрашиваются в зеленый цвет, а детали вне фокуса за плоскостью фокуса фокус должен быть окрашен в пурпурный цвет.

  • Контраст . Светосильные объективы также демонстрируют низкую контрастность на открытой диафрагме из-за различных аберраций, общий эффект которых заключается в снижении интенсивности цвета.

  • Фиолетовая окантовка . Есть много объяснений этого эффекта, который оставляет сильное сине-фиолетовое свечение вокруг высококонтрастных краев. Лучшее, что я слышал, это то, что это хроматическая аберрация в инфракрасном спектре. Опять же, это происходит, когда диафрагма объектива широко открыта.

Я не думаю, что они напрямую влияют на цвета.

Косвенно диафрагма и экспозиция могут влиять на ISO. Насыщенность цвета уменьшается с увеличением ISO.

Длительная выдержка также нагревает матрицу, создавая больше шума, что также влияет на цвета.

Отредактировано, чтобы добавить:

При фотографировании игр в бадминтон цвета на каждой фотографии кажутся разными. Это происходит из-за мерцания люминесцентного света , который используется для освещения крытой арены. Насколько я знаю, вольфрамовые лампы не мерцают.

Это создает интересную ситуацию, когда цветовая температура будет меняться для каждого сделанного снимка, когда скорость затвора умеренно высока.

Флуоресцентный свет мерцает с частотой 60 герц (в соответствии с током), поэтому теоретически выдержка менее 1/60 секунды подвержена внезапному изменению цветовой температуры (синий/зеленый на одном снимке и желтый на другом) .

Причина в мерцании света и явно не вина затвора.

Может быть, будет натяжкой назвать это очень важным, но это единственная ситуация, которая может прийти мне в голову, когда скорость затвора связана с цветовой температурой.

Использование длительной выдержки может уменьшить проблему, но вряд ли это вариант для спортивной фотографии и особенно для бадминтона, когда челноки двигаются со скоростью более 300 км/ч.

Однако при фотографировании мерцающего источника света следует иметь в виду, что ваш затвор, если он установлен на достаточно быстрое значение, может поймать промежуток между мерцаниями, который не заметен невооруженным глазом.

Ваше замечание о съемке при флуоресцентном освещении превосходно, и я бы дал больше +1, если бы мог! Я бы добавил, что при съемке со светодиодным освещением вы можете получить еще более сильные эффекты — если вы используете очень короткую выдержку, вы можете получить полностью недоэкспонированные фотографии, поскольку светодиодное освещение очень быстро переключается между «включено» и «выключено», что означает вы можете поймать его во время «выключенного» цикла.
Спасибо! Я никогда не знал, что светодиодный свет тоже подвержен той же проблеме! Вы случайно не знаете скорость мерцания светодиода? Я не буду слишком беспокоиться, если светодиод будет мерцать, скажем, с частотой 1000 герц, но я очень мало знаю о светодиодах.
Вольфрамовый свет мерцает на частоте 50 Гц (Европа), что заметно при использовании быстрых затворов, как у моих машинных камер, где я всегда стараюсь подобрать для него частоту затвора/кадров, например 25, 12,5, 6,25 или 3,125. Вместо этого флуоресцентный, как для машинного зрения, мерцает с частотой 10 000 Гц.
Рискну предположить, что светодиоды, подключенные к сети (переменного тока), будут мерцать с той же частотой, что и источник электроэнергии; поскольку они являются диодами, они будут гореть только тогда, когда электричество течет в одном из двух направлений, в которых движется переменный ток.

Я согласен с комментариями выше и почти нечего было добавить, тут я вспомнил о высококонтрастных изображениях, которые получаются, если использовать Canon 50mm 1.8 на f/1.8. Я не знаю, как это работает, но я заметил на своих изображениях, а также на изображениях других людей, что очень малая диафрагма придает такой яркий вид цветам на фотографии, снятой на открытом воздухе.

Если все другие параметры предполагаются постоянными (как указано в вопросе), это означает, что вы получите другую экспозицию при настройке только размера диафрагмы или продолжительности экспозиции, поскольку эти постоянные параметры включают в себя другие компоненты треугольника экспозиции , которые вам нужно настроить . чтобы сохранить ту же экспозицию. Переэкспонирование даст вам больше яркости в теневых областях и уменьшит яркость в светлых участках ; недодержка сделает обратное. Сильное искажение экспозиции приведет к полному размытию цветов из-за обрезки .

Продолжительность оказывает большое влияние на цветовую температуру, когда вы используете вспышку и не отрегулировали вспышку до цветовой температуры окружающей среды. Продолжительность (насколько она больше, чем максимальная скорость синхронизации камеры ) не влияет на экспозицию вспышки, но более длительная продолжительность позволит собрать больше окружающего света, поэтому общий цветовой баланс будет смещен в сторону окружающего цвета при более длительных экспозициях. При использовании TTL/автоматической вспышки (чего не следует делать, если вы действительно хотите сохранить параметры постоянными) большая диафрагма даст аналогичный импульс окружающему свету.

При съемке на фотохимическую пленку цвета смещаются при очень коротких и очень длинных выдержках. Это называется «взаимным отказом», и производители пленки обычно могут рекомендовать определенные комбинации фильтров для исправления этого в течение определенного времени экспозиции.

Это также связано с различной гаммой для каждого слоя цветной эмульсии. Красители по-разному изменяют эффективную скорость в разных эмульсиях.

Насколько мне известно, ни диафрагма, ни выдержка не имеют прямого влияния на теплоту или яркость.

Хотя косвенно апертура может увеличивать или уменьшать «яркость» (которая на самом деле является цветовым контрастом), поскольку очень широкая апертура часто снижает локальный контраст, что делает цвета немного более приглушенными или грязными. Точно так же очень узкая диафрагма может снизить резкость, что будет иметь аналогичный эффект.

Также косвенно длительные выдержки на цифровой камере увеличивают шум, что может снизить точность и контрастность цветов, а также внести цветовой оттенок, который может быть теплее или холоднее, чем аналогичное изображение, снятое с более короткой выдержкой.