درس 6 (نور و وسايل كنترل و اندازه گيري آن)

دوشنبه 11 بهمن 1389 ساعت 15:24
چاپ PDF

نور و وسايل كنترل و اندازه گيري آن

نور در واقع بخش كوچكي از طيف امواج الكترومغناطيسي است كه در طبيعت بصورت انرژي موجود است. اين تابش الكترومغناطيسي به شكل حركت موجي و با سرعت غير قابل باور بيش از 186000 مايل در ثانيه (109*3 متر در ثانيه) از منابع گوناگوني مثل خورشيد ، فرستنده هاي راديويي ، مواد راديو اكتيو و چراغهاي الكتريكي انتقال مي يابد. ماهيت مشخصه اين تابش بسته به سرعت ارتعاش انرژي (فركانس) عوض مي شود. بر اين اساس، منابعي با ارتعاش نسبتاً كند بيشتر امواج گرمايي را منتشر مي كنند درحالي كه ارتعاشات بالاتر مقياس تابش نافذتري مي سازد كه با نام اشعه Xمشخص شده است. نور مرئي فقط قسمت كوچكي از اين دامنة وسيع را كه در شكل مي بينيد نمايش مي دهد.

 

«نمودار طيف امواج الكترومغناطيس»

1ـ طول موجهاي بلند 2ـ امواج راديويي و تلويزيوني 3ـ اشعه مادون قرمز 4ـ طيف قابل رؤيت (امواج نوري)

5ـ اشعه ماوراء بتفش 6ـ اشعه ايكس 7ـ اشعه گاما 8ـ طول موجهاي كوتاه

انرژي الكترومغناطيسي در پهنه بسيار وسيعي از دامنة فركانس تقريباً از صفر تا بيش از 10×1 هر تز (اشعه كيهاني) منتشر مي شود. نور مرئي فقط بخش كوچكي از اين طيف را اشغال مي كند. طيف مرئي شامل انتقال تدريجي يك رنگمايه به رنگمايه ديگر است. رنگمايه ها به وسيله محاسبة طول موج شناخته مي شوند. براي اين كار واحد هاي گوناگوني بكار مي رود مثل نانومتر (nm) يا ميلي ميكرون (يك ميليونيم متر 9-10 متر) و يا واحد آنگستروم (يك صد ميليونيم سانتيمتر 10- 10 متر)

نور مرئي براي چشم انسان داراي طول موج 400 تا 700 ميلي ميكرون است. تابش طول موجهاي ماوراء طيف مرئي، كه چشم ما قادر به رويت آنها نيست، توسط دوربين و وسايل گوناگون محاسباتي و نيز توسط چشم برخي حيوانات و حشرات به آساني ثبت مي شود.

دسته بنديها و نامگذاريهايي كه بر روي امواج الكترومغناطيسي صورت گرفته بر اساس خواص ويژه، چگونگي توليد و يا نحوة مشاهده آنهاست. مسلماً هيچ گونه مرز مشخصي بين دو دسته موجي كه در طيف كنار هم قرار گرفته اند وجود ندارد، بلكه هر دسته در ابتدا و انتهاي خود با دسته ديگر تداخل پيدا مي كند يا بهتر است بگوييم هر دسته، دسته ديگر را مي پوشاند. اين چنين است كه بعضي طول موجها را مي توان به دو صورت نامگذاري كرد. مثلاً كوتاه ترين طول موجهاي پرتوايكس را مي توان هم پرتوايكس كوتاه ناميد و هم پرتو گاماي بلند.

موجهاي نور سفيد كه بوسيله تحريك مولكولها و اتمهاي ماده بوجود مي آيند از طول موجهاي مادون قرمز شروع مي شوند، به ساير پرتوهاي تشكيل دهندة نور سفيد مي رسند و بالاخره به پرتوهاي ماوراي بنفش ختم ميشوند.

در يك تقسيم بندي كلي، با توجه به قدرت تشخيص چشم انسان، رنگهاي طيف نور سفيد را به هفت رنگ تقسيم كرده اند كه به تركيب عبارتند از : بنفش، نيلي، آبي، سبز، زرد، نارنجي، و قرمز. بديهي است كه فاصلة مشخصي بين اين رنگها وجود ندارد و هر رنگ رفته رفته به رنگ ديگر تبديل مي شود. نور سفيد در واقع از تركيب تمام رنگهاي طيف بدست مي آيد. هر جسم رنگي وقتي در برابر تابش نور سفيد قرار گيرد رنگ نظير خود را منعكس و بقيه رنگها را جذب مي كند. بايد دانست كه توليد رنگ پديده اي است مربوط به نور نه به جسم. اگر هيچ نوري به جسم تابيده نشود و يا به فرض اگر يك جسم آبي رنگ زير تابش نور قرمز قرار گيرد جز سياهي،‌رنگ ديگري ديده نخواهد شد. هر جسم در واقع طول موج يا موجهاي خاصي را جذب و طول موج يا طول موجهاي خاصي را منعكس مي كند. رنگهاي جذب شده مكمل رنگهاي منعكس شده اند چرا كه از تركيب آنها با يكديگر نور سفيد به دست مي آيد. رنگهاي آبي، سبز و قرمز رنگهاي اصلي هستند و رنگهاي مكمل از تركيب رنگهاي اصلي حاصل مي شوند كه عبارتند از : ارغواني (Magenta)، زرد(Yellow)، و فيروزه اي(Cyan). هر رنگ مكمل با يك اصلي مقابل خود نور سفيد توليد مي كند.

 

Text Box: ارغوانيText Box: زرد

Text Box: سفيد

Text Box: فيروزه ايText Box: سبزText Box: آبي

«رنگهاي اصلي و رنگهاي مكمل»

وقتي از نور صحبت مي كنيم به بررسي دو مقوله مي پردازيم: يكي شدت نور و ديگري دماي رنگي آن شدت نور همان ميزان روشنايي نور است كه به عوامل متعددي وابسته است و توسط «نور سنج» اندازه گيري ميشود. واحد سنجش نور ،‌لوكس(Lux) يا فوت كندل(Foot Candle) است كه بر اساس تعريف، نور شمعي كه يك سطح يك متر مربع را از فاصله يك متري روشن كند يك لوكس است و نور شمعي كه يك سطح يك فوت مربعي را از فاصله يك فوتي روشن كند،‌يك فوت كندل است.

اما دماي رنگي نور، رنگي است كه هر جسم در اثر حرارت ديدن و توليد نور در درجات مختلف از خود مي تاباند كه توسط كلوين متر(Kelvin meter) اندازه گيري شده و واحد آن درجه كلوين مي باشد. در رابطه با كلوين يا حرارت رنگي نور در بخشهاي بعد به تفصيل سخن خواهيم گفت. اما در اين درس به شدت نور وسايل كنترل آن مي پردازيم.

ديافـراگم

ديافراگم از يك رديف پرده فلزي تشكيل شده است. پرده ها به نحوي روي هم قرار گرفته اند كه بتواند روزنه يا دهانه ورودي را در وسطرخود بوجود آورند.

با حركت دادن پرده ها، دهانه با حفظ شكل دايره اي خود تغيير قطر مي دهد. ديافراگم ممكن است در داخل عدسي و بين اجزاي آن قرار گيرد.

بازترين دهانه ديافراگم را مي توان دهانه واقعي عدسي تلقي كرد كه از تقسيم فاصله كانوني بر قطر مفيد عدسي بدست مي‌آيد. با بسته شدن دهانة ديافراگم گويي دهانه عدسي است كه كوچكتر مي شود. دهانه متغير ديافراگم با ايجاد اندازه هاي مختلف،‌ شدت نور تصوير را كنترل مي كند. بعلاوه در كاهش يا افزايش عمق ميذان نيز مؤثر است.

«ديافراگم متغيير»

درجه بندي ديافـراگم

عدسيها عموماً به ديافراگم قابل تغييري مجهز شده اند كه تغييرات دهانه ديافراگم درجه بندي شده و به شكل اعدادي بر روي حلقه ديافراگم حك شده است. درجه بندي يا شماره بندي ديافراگم به اين ترتيب است كه ظرفيت عدد ديافراگم كوچكتر براي عبور نور دو برابر عدد ديافراگم بزرگتر است.

باز و بسته بودن دهانه ديافراگم باعث بروز خطاهايي مي شود . ولي بطور كلي باز بودن دهانه، خطاهاي بيشتري را بوجود مي آورد.

تا مدتها دهانه نسبي 8f بعنوان بهترين اندازة دهانه ديافراگم در نظر گرفه مي شود. اما امروزه در بيشترين عدسيها 8/2f بعنوان دهانة معدل بكار مي رود. حتي در دسته اي از عدسيها توانسته اند اين مقدار را تا 5/1f تقليل دهند. با اين همه هنوز هم اكثر عكاسان و تصويربرداران از روي عادت، تجربه و احتياط دهانه هاي بسته تر 4f و 6/5f را ترجيح مي دهند.

ديافراگم ، علاوه بر كنترل شدت نور، وظايف ديگري نيز بعهده دارد. اولاً با تعبية ديافراگم ، بسياري از خطاها و معايب عدسي تحت كنترل در آمد، ثانياً مقدار گشودگي دهانه ديافراگم در كاهش يا افزايش عمق ميدان مؤثر است. با بسته شدن دهانه، عمق ميدان افزايش و با باز شدن آن عمق ميدان كاهش مي يابد. ثالثاً ديافراگم باعث توزيع يكنواخت نور در سطح صفحه حساس به نور لامپ مي شود. نحوة عمل بصورتي است كه هر چه دهانه تنگ تر باشد يكنواختي توزيع نور بيشتر خواهد بود.

حساسيت لامپ دوربين

همة دوربينهاي ويدئويي به يك حداقل نور نيازمندند تا تصاوير شفاف و واضحي با ارائه رنگهاي خوب توليد كنند. شدتهاي نوري مورد نياز به حساسيت اصلي لامپ دوربين، نور موجود در صحنه، فضا سازي مورد نظر و عمق ميدان بستگي دارد. حساسيت دوربين با نوع لامپ دوربين و تنظيمهاي فني تغيير مي كند. لامپهاي با حساسيت زياد امكان تصوير برداري در شرايط نور كم را بوجود مي آوردند و در شرايطي كه نورپردازي اضافي غير ممكن است، بسيار پر ارزشند. با اين همه نور كم در صحنه موقعيتهاي نامناسبي براي تصوير برداري بوجود مي آورد. تعادل هنري نور بواسطة ناتواني چشم در ارزيابي مقادير نور و كشف سايه هاي اضافي كه در دوربين هويدا مي گردد مشكل مي شود؛ هنگامي كه از لامپهاي خيلي حساس استفاده مي شود به منظور اجتناب از نور زياد، امكان نور پردازي با شدتهاي مناسب، بستن ديافراگم، سرعتهاي بالاي شاتر و يا بكارگيري فيلتر وجود دارد.

اگر لامپ دوربين از بخشي از صحنه نور اضافي دريافت كند. رنگهاي آن بخش بيش از حد نور خورده و در يكديگر مخلوط مي شوند.

در اين حالت ، آن بخش از تصوير روشنايي خيره كننده اي پيدا كرده و اصطلاحاً مي سوزد. كمبود نور در بخشي از صحنه باعث مي شود كه آن بخش از تصوير، نور كمتري دريافت كند. در اين صورت، رنگهاي روشن، تيره تر بازسازي شده و رنگهاي تيره تر به نواحي تاريك و نامشخص تبديل مي شوند.

معايب ناشي از نور زياد يا نور كم موجب بروز مشكلاتي در تصوير تلويزيون مي شود. به اين جهت دهانه عدسي، نور لازم را تنظيم كرده و مقدار عبور نور متناسب با شدتهاي نوري و رنگهاي موضوع را تعيين مي كند.

امروزه در دوربينهاي جديد ويدئويي غالباً مقدار نور مورد نياز توسط ديافراگمهاي اتوماتيك تنظيم مي‌شود و بسته به حساسيت لامپ موجود در دوربين، ديافراگم بطور اتوماتيك انتخاب و به اندازه دهانة نوري بسته يا باز خواهد شد. اما نور سنجي اتوماتيك گر چه كار را ساده و سريع كرده است اما هميشه نتايج مطلوب و رضايت بخشي را بهمراه نخواهد داشت. دليل اين ادعا عدم درك صحيح دوربين از موقعيتهاي مختلف نوري است يعني دوربين هميشه قادر است حداكثر نوري را كه دريافت مي كند، اندازه‌گيري كرده و ديافراگم را ببندد در صورتي كه خيلي از مواقع بستن ديافراگم براي حداكثر نور، مورد نياز ما نيست و لازم است تا ديافراگم جهت روشن شدن بخشهاي كم نور صحنه، باز شود كه اين انتخاب در حد درك دوربين نبوده و بسياري اوقات با اشتباه در نحوة نور سنجي باعث خراب شدن تصاوير خواهد شد. مثلاً اگر شخصي در كنار چراغ مطالعه نشسته باشد؛ دوربين متناسب با مقدار نوري كه از چراغ مطالعه دريافت مي كند دهانة ديافراگم را تنگ خواهد كرد كه خود چراغ تصوير مطلوبي خواهد داشت، اما چهرة شخصي كه در كنار آن قرار گرفته و نور كمتري نسبت به لامپ چراغ دارد، تاريك خواهد گشت. براي جبران اين خطا بايستي توسط كنترل دستي ديافراگم دهانة مطلوب را كه بازتر از دهانة اتوماتيك خواهد بود، روي دوربين تنظيم كرد.

بدين منظور در كنار عدسي دوربينهاي جديد دكمه اي بنام آيريس(Iris) قرار گرفته كه توسط آن مي‌توان دهانه ديافراگم را بيشتر يا كمتر از آنچه بطور اتوماتيك تنظيم شده باز نمود.

شـاتــر

در دوربينهاي تصوير برداري ويدئويي ، شاتر غالباً بصورت الكتريكي عمل مي كند و ظاهراً در دوربينهاي جديد با سرعت بخشيدن به رج زدن بر صفحة تارگت قادر به كنترل زمان نور دهي خواهند بود.

بدين ترتيب كه در سرعتهاي معمولي دوربين 50 بار در ثانيه صفحة تارگت را ـ جهت دريافت سيگنالهاي تصويري براي بدست آوردن 25 فريم تصوير در ثانيه ـ رج خواهد زد كه مشابهت زيادي با سرعت شاتر دوربين عكاسي دارد، يعني نور وارد شده توسط عدسي و تنظيم شده توسط ديافراگم را در كسري از ثانيه براي هر فريم تصوير رج خواهد زد حال اگر سرعت رج را افزايش دهيم مي توانيم در هر ثانيه بجاي 25 فريم در ثانيه مثلاً 250 فريم رج بزنيم كه طبيعاً اولين نتيجة آن فرصت كمتر دريافت نور توسط تارگت خواهد بود يعني تارگت بايستي با همان مقدار نور دريافتي از ديافراگم قبل، سرعت توليد تصوير خود را به ده برابر افزايش دهد كه نتيجة آن كم كردن شدت نور صحنه براي هر فريم تصوير خواهد شد. اما مسئله مهم ديگري نيز رخ خواهد داد كه كاربرد ديگر شاتر است و آن دريافت جزئيات بيشتري از تصوير متحرك در هر ثانيه است يعني قادر خواهيم بود از اجسام در حال حركت سريع تصاوير واضح تر با جزئيات بيشتر دريافت داريم.

وقتي اجسام متحرك سرعت معمولي دارند، همان سرعت 50 بار رج زدن قادر به دريافت جزئيات حركات آنان خواهد بود اما اگر سرعت جسم سريع گردد ـ چون زمان حركت جسم از مقابل دوربين در هر لحظه به مراتب بيشتر از ثانيه شده است ـ دوربين قادر به دريافت جزيئات بيشتر جسم سريع نخواهد بود و در نتيجه جسم متحرك به صورت كشيده وتار ديده خواهد شد، گر چه اين تصاوير ممكن است به حس حركت در تصوير كمك كند و يا تصاوير زيباتر و جذابي بوجود آورد اما خيلي مواقع (كه نياز به ديدن جزئيات جسم در حال حركت داريم) تار شدن و كشيدگي تصوير مانع از آن خواهد شد. به همين منظور اگر سرعت دريافت تصوير را مثلاً از 25 تصوير در ثانيه به 250 تصوير افزايش دهيم، قادر خواهيم بود (قبل از آنكه جسم سريع بتواند در كسري از ثانيه از مقابل دوربين فاصلة زيادي بگيرد) جزئيات ثابت لحظات زيادي از حركت آن را ثبت نماييم. و بدين ترتيب اگر با افزايش سرعت حركت جسم بتوانيم سرعت دريافت تصاوير را نيز افزايش دهيم، همواره خواهيم توانست متناسب با افزايش سرعت جسم ، تصاوير واضح و قابل قبولي فيلمبرداري نماييم.

دوربينهاي مختلف تصوير برداري سرعتهاي متفاوتي دارند،‌ بعنوان نمونه دوربين UP 455-AG كه از نوع S-V.H.S مي باشد داراي سرعتهاي ثانيه است و دوربين Panasonic مدل 3000M نيز داراي سرعتهاي فوق مي‌باشد .

براي استفاد از سرعتهاي بالاي شاتر بايد به نكات زير توجه نمود:

1ـ موضوع بايد در نور كافي و كاملاً روشن قرار داشته باشد مثل نور خارجي ، زير آفتاب و ...

2ـ هنگام تصوير برداري در زير لامپهاي فلورسنت، تصوير شديداً تحت تأثير لرزشهاي لامپ قرار خواهد گرفت.

3ـ وقتي شاتر به حالت قبلي بر مي گردد، ممكن است حركات تصاوير براي مدتي كوتاه به صافي و دقت حالت طبيعي نباشد.

4ـ تصوير ضبط شده در هر حركت كمي تاريكتر از تصويري خواهد بود كه بدون سرعت زياد ضبط شده باشد.

نور سنجي

گرچه دوربينهاي ويدئويي امروزي همگي به نور سنجهاي داخلي خودكار مجهزند اما جهت كار دقيقتر با دوربينهاي حرفه اي نياز به شناخت نور سنجهاي مجزا است تا بتوان بطور دستي نيز نور موجود در صحنه را اندازه گيري كرد و ديافراگم مناسب را بدست آورد.

بدين منظور چشم انسان عضو دريافت حسي بسيار قابل انعطافي است كه با تغيير اندازه مردمك و تنظيم كيفيت واكنش عناصر حساس شبكيه در برابر نور، مي تواند خود را با درجات بسيار متغيري از شدت روشنايي تطبيق دهد، مهمتر اينكه چشم اين وظايف را بطور مداوم و خودكار انجام مي دهد. اين استعداد با ارزش انساني از نظر فيلمبرداري يا تصوير برداري يك مشكل واقعي است، بدين معني كه چون شرايط نوري ممكن است خيلي بيشتر از آنچه كه بيننده متوجه است تغيير كند، چشم غير مسلح وسيله اي غير قابل اعتماد براي سنجش شدت روشنايي است.

نورسنجها (Light meter) وسايلي هستند كه به منظور سنجش نور از چنين موقعيتهايي طرح و ساخته شده اند، نور سنج حذفي، نور سنج مقايسه اي و نور سنج فتو الكتريك نورسنجهايي هستند كه بيشتر از ساير نورسنجها به كار برده مي شوند.

به خاطر رايج بودن نورسنجهاي فتوالكتريك به بررسي اين نور سنج خواهيم پرداخت.

نورسنجهاي فتو الكتريك

امروزه بيشتر نورسنجها از نوع فتو الكتريك هستند. اين نورسنجها بر اساس اين پديده ساخته شده اند كه بعضي از اجسام در برابر تابش نور، نيروي الكتريكي توليد مي كنند و يا ميزان مقاومت الكتريكي آنها تغيير مي كند. معلوم شده است كه نسبت بين شدت نيروي الكتريكي ايجادشده يا مقدار تغيير مقاومت الكتريكي با مقدار نوري كه روي سلول فتو الكتريك مي تابد به اندازة كافي خطي هست كه اندازه گيري دقيق و راحت نور را ممكن سازد.

انواع سلولهاي فتوالكتريك

سلولهــاي فتو الكتريك مــورد استفاده در نــورسنجها اساساً بر دو نوعند. سلولهاي فتوولتا(photo woltic) كــه نور مستقيماً به جــريان الكتريكي تبديل مي كند و سلول فتوكانداكتيو(photo conductive) كه مقاومت الكتريكي شان متناسب با مقدار نوري كه بر آنها مي تابد، تغيير مي كند.

سلولهاي فتو ولتا

نورسنجهايي كه از اين نوع سلول استفاده مي كنند معمولاً با همان نيروي برقي كه بر اثر تابش نور ايجاد مي شود ، كار مي كنند و از اين نظر به باطري يا ساير منابع خارجي برق احتياج ندارند. مادة حساس در برابر نور ميتواند اكسيد مس باشد اما معمولاً سلنيوم را بر آن ترجيح مي دهند . اين مادة نيمه هادي روي يك پايه فلزي سوار ميشود و قسمت بالاي آن با يك لايه نازك و نيمه شفاف فلزي از پلاتين يا طلا پوشانده مي شود، نوري كه روي سلول مي افتد اختلافي در پتانسيل الكتريكي ماده نيمه هادي و پوشش فلزي ايجاد مي كند كه مي توان مقدار آن را با اتصال يك ميكروآمپر بطور سري با دو عنصر مزبور اندازه‌گيري كرد. ورقه فلزي زيرين صرفاً كار يك پايه را انجام مي دهد.

جريان برقي كه اين نوع سلولها ايجاد مي كنند، براي بيشتر نورسنجها بخصوص آنها كه براي اندازه‌گيري نور مسقتيم طرح شده اند كافي است. اين سلول، ساختماني ساده و محكم دارد و كار آن دقيق و قابل اعتماد است. جريانهاي خيلي شديد برق ممكن است به اين نوع سلول آسيب برساند، از اين نظر توصيه مي شود كه مدار اندازه گيري ، مقاومت داخلي كافي براي تحمل شديدترين جريانهاي پيش بيني شده داشته باشد و ضمناً نور سنج در معرض تابش نور شديد آفتاب قرار نگيرد. درجات حرارت زياد نيز به اين نوع سلول آسيب ميرساند.

عيب عمده نورسنجهايي كه با سلنيوم كار مي كند،‌ عدم حساسيت آنها در برابر نورهاي ضعيف است كه قابليت استفاده آنها را براي اندازه گيري نور انعكاسي و كار با دوربينهاي با لامپ غير حساس ، محدود ميسازد براي جبران اين نارسايي گاهي تقويت كننده نور و يا يك سلول فتوكانداكتيو به نور سنج اضافه مي شود از اقدامات ديگري كه مي توان براي اين منظور انجام داد، انتخاب سلول بزرگتر، استفاده از ميكروآمپر حساستر و افزايش زاويه پذيرش نور نورسنج است، اما هيچكدام از اين اقدامات كاملاً رضايت بخش نيست. از اين نظر براي بسيار از موقعيتها استفاده از دستگاههاي مجهز به سلول فتوكانداكتيو رايجتر است.

«طرح يك نورسنج مجهز به سول فتوالكترونيك»

1ـ پايه فلزي 2ـ سلنيوم 3ـ پلاتين يا طلا 4ـ نور 5ـ ميكروآمتر

سلولهاي فتوكانداكتيو

در اين نوع سلولها بيشتر از سولفور كادميم (Cds) استفاده مي شود. سولفوركادميم كه در حالت عادي يك ماده عايق است وقتي با عناصر ديگر مخلوط شود بصورت يك نيمه هادي در مي آيد كه درجه مقاومت آن متناسب با شدت نوري كه به آن بتابد، كاهش مي يابد. نيروي برق مورد نياز توسط يك باطري متصل به مداري كه يك دستگاه مقاومت و يك ميكروآمپر نيز به آن پيوسته است،‌تأمين مي گردد. در اين نوع سلولها بيشتر باطريهاي جيوه اي (كه بازده ولتاژ آنها در تمام طول عمر باطري ، يكسان است) بكار برده مي شود.

 

«طرح يك نورسنج مجهز به سلول فتوكانداكتيو»

1ـ سولفوكادميوم 2ـ نور 3ـ سيم مقاومت 4ـ كليد مخصوص اندازه گيري نورهاي ضعيف 5ـ ميكروآمپر 6ـ باطري

امتياز بزرگ سلول سولفور كادميم حساسيت زياد آن است كه تقريباً ده برابر حساسيت يك سلول سلنيوم دراندازه گيري مشابه است. امكان اندازه گيري در نورهاي ضعيف و هنگام كار با زاويه پذيرش باريك، سلول سولفور كادميم را براي استفاده در نورسنجهاي اسپات بسيار مناسب مي سازد.

شيوه هاي سنجش نور

اساساً دو شيوه براي سنجش نور وجود دارد: يكي روش نور مستقيم(Incident Light) است كه مقدار نور تابيده شده به موضوع را بدون توجه به اينكه سطح آن روشن است يا تاريك، براق است يا تيره ، اندازه مي گيرد. در اصطلاح نور سنجي گفته مي شود كه نورسنجهاي مستقيم، «روشنايي» را اندازه مي‌گيرند و مقدار آن را هم اغلب بر حسب فوت كندل يا لوكس مي دهند. روش ديگر نور انعكاسي (Reflection) است كه مقدار نور بازتابينده از موضوع به محل دوربين را اندازه مي گيرد. در اصطلاح نور سنجي به نوري كه نور سنج انعكاسي اندازه مي گيرد. «درخشندگي» صحنه مي گويند كه مقدار آن – بخاطر جذب قسمتي از نور توسط موضوع و انعكاس قسمتي ديگر از نور در جهاتي غير از دوربين ـ از روشنايي صحنه كمتر است.

نورسنجهاي مستقيم روشنايي صحنه را يكجا و يا بطور جداگانه اندازه ميگيرد. براي هر يك از دو روش اندازهگيري فوق يك نوع خاص «نورگير» ساخته مي شود.

مخروط پخش نور كامل (نورگير)

اين وسيله معمولاً به صورت يك نيم كره پلاستيك سفيد و شفاف است كه روي سلول فتوالكتريك نصب مي شود. اين گونه نورگيرها كه از سطح نور سنج بالا آمده اند، زاوية پذيرش گسترده اي دارند كه گاهي تا 300 درجه است. وقتي نور سنج در محل موضوع فيلمبرداري و رو به دوربين گرفته مي شود، نورگير بر جسته آن وضعيتي تقريباً مشابه وضعيت سه بعدي موضوع تصوير را خواهد داشت. بدين ترتيب اين نورگير يا كلاهك همه نورهايي را كه تقريباً از هر زاويه اي ممكن است به موضوع بتابد و به دوربين منعكس شود و آنها را با توجه به شدت نسبي و فاصلة جهتشان با هم تركيب مي كند.

صفحة پخش نور كامل (نورگير)

اين نوع نورگير معمولاً از صفحات پلاستيك يا شيشه اي سفيد و شفاف ساخته مي شود و اغلب براي آنكه روي سلول فتوالكتريك مدور قابل نصب باشد، به صورت كروي است. زاويه پذيرش چنين سطحهايي بسته به اينكه به چه ترتيب روي نور سنج نصب شده باشد معمولاً حدود 50 درجه است و با آن مي توان منابع مختلف نور مانند نور اصلي يا نورهاي فرعي را مستقلاً اندازه گيري كرد. اين وسيله بويژه براي تعيين نسبت تضاد بين سايه و روشن مناسب است.

نورسنجهاي انعكاسي

اين نوع نورسنجها براي اندازه گيري نور منعكس شده از تمام يا بخشي از موضوع تصوير به كار برده ميشود و تفاوت اساسي آنها با نور سنج مستقيم در وسايلي است كه براي تشديد حساسيت سلول و كنترل زاويه پذيرش نور در آنها تعبيه مي گردد.

براي اين منظور معمولاً از يك تقويت كننده نور متشكل از عدسيهاي محدب شيشه اي يا پلاستيك شفــاف استفاده مي شود كــه مي تواند نـــور را از زاويه بسيار گسترده اي گرفته و روي صفحه سلول فتو الكتريك جمع كند.

روشهاي اندازه گيري نور

اندازه گيري نور مستقيم

تكنيك سنجش نور مستقيم كه اندازه گيري منبع نوري است كه به موضوع مي تابد،‌بر پايه اين استدلال استوار است كه وقتي دوربين بر اساس اندازه گيري دقيق نور مستقيم ـ يعني نوري كه بر موضوع مي تابدـ تنظيم شده باشد، سطوح مختلف هر قدر هم از نظر قدرت انعكاس بــا يكديگر تفاوت داشته باشند، ميــزان غلظت تصوير آنها كافي و مناسب خواهد بود، مبناي درجه بندي نورسنجهاي مستقيم ، سطح كاملاً روشن شدهاي است با قدرت انعكاس متوسط 18% كه به آن كارت خاكستري 18 درصد مي گويند. سطحهاي روشنتر يا تاريكتر از اين سطوح به ترتيب بصورت غلظت بيشتر يا كمتر در مي آيند و اين درجه بندي سايه ها صرفاً نتيجه تنظيم دوربين بر اساس رقم بدست آمده از اندازه گيري نور مستقيم است. اين روش براي حفظ تداوم رنگها و سايه اصلي بسيار مناسب است زيرا عليرغم تفاوت روشنايي، رنگ پوست در تمام نماها با غلظتهاي يكسان ضبط ميگردد.

روش كار با نورسنج مستقيم بستگي به نوع نورگيري دارد كه روي آن كار گذاشته شده است. وقتي از نورگير نيمه كروي استفاده مي شود نورسنج نزديك موضوع و رو به دوربين گرفته مي شود.

 

«روش اندازه گيري نور مستقيم»

با يكبار اندازه گيري در نقطه حداكثر روشنايي صحنه مي توان اندازه هاي صحيح دهانة نوري و ساير كنترلهاي دوربين را با توجه به تمام روشنايي موضوع تعيين كرد. در صحنه هاي خارجي كه منبع اصلي روشنايي خورشيد است و دستيابي به محل موضوع ممكن نيست، اندازه گيري را مي توان در هر نقطه اي كه شرايط نوري مشابه شرايط نوري موضوع دارد، انجام داد. در چنين مواقعي بايد دقت كرد كه نور سنج رو به سمتي باشد كه در شرايط عادي مي بايست باشد. گاهي بد نيست نور سنج را در دست بگيريد و در حالي كه آن را پيوسته رو به دوربين نگه مي داريد و سعي مي كنيد چيزي مانع از رسيدن نور به نورگير نشود، در محوطه اي كه بايد فيلمبرداري شود، بگرديد، بدين ترتيب مي توانيد هر گونه نابرابري در روشنايي صحنه و نقاط بسيار نوراني را كشف كنيد. اما هنگامي كه با نورگير تخت كار مي كنيد،‌ نورسنج نزديك موضوع اصلي تصوير و رو به منبع اصلي نور گرفته ميشود. در صورت لزوم مي توان نورهاي فرعي ديگر را نيز اندازه گرفت و يا منبع نور اصلي مقايسه كرد. نور سنجهاي مجهز به نورگيرهاي تخت را هم مي توان در محوطه فيلمبرداري گرداند و كيفيت روشنايي تمام صحنه را بازرسي كرد.

اندازه گيري نورهاي انعكاسي

نورسنج انعكاسي براي سه كار قابل استفاده است:

اندازه گيري درخشندگي موضوع بصورت كلي كه آن را اندازه گيري عمومي مي نامند.

اندازه گيري عمومي با استفاده از نورسنجهاي معمولي با زاويه نورگيري باز كه در محل دوربين بطرف موضوع گرفته مي شود،‌ انجام مي گيرد. تمام نورهايي كه از سطح موضوع تصوير مي تابد اندازه گيري مي‌شود و دهانة نوري بر اساس ميانگين ارقام بدست آمده تنظيم مي گردد.

اندازه گيري عمومي، امكان كنترل نور موضوعات اصلي تصوير را از فيلمبردار مي‌گيرد و از اين جهت اين روش اندازه گيري نور فقط در فيلمبرداري صحنه هاي خارجي و بويژه درمواردي كه بازيگر قسمت نسبتاً كوچكي از تركيب تصوير را تشكيل مي دهد، به كار برده مي شود.

اندازه گيري ميزان روشنايي قسمت كوچكي از موضوع كه متفاوت با ساير قسمهاست. براي اين كار يا بايد از يك نور سنج با زاويه باريك استفاده كرد و يا نورسنج معمولي را خيلي نزديك به موضوع نگهداشت. مطابق اصول نظري، اندازه گيري جداگانه قسمتهاي مختلف موضوعاتي كه از نظر درخشندگي يكسان نيستند روش صحيحتري است.

در مواردي كه يك نور سنج اسپات يا نور سنج داراي زاويه پذيرش بسيار كوچك بكار برده مي‌شود بايد آن را كنار دوريين و رو به موضوع تصوير گرفت. هنگام كاربا يك نورسنج انعكاسي معمولي بايد نورسنج نزديك موضوع قرار داشته باشد تا نورهاي خارجي در اندازه گيري تأثير نگذارد.

معمولاً هدف از كاربرد اين روش تعيين حداكثر و حداقل ميزان نوردهي بر اساس دامنه تغييرات درخشندگي صحنه است. در اين روش نوردهي صحيح را مي توان بر روي موضوع اصلي در نظر گرفت و يا بر اساس رقمي كه حد فاصل بين دو رقم بدست آمده از دو اندازه گيري است، تعيين كرد.

اندازه گيري درخشندگي يك سطح كه قدرت انعكاسي آن معلوم است و نوري كه بر آن مي تابد مشابه نوري است كه بر موضوع مي تابد. (مانند يك كارت خاكستري داراي قدرت انعكاس 18%).

از آنجا كه در اين روش هميشه درصد ثابتي از نور اندازه گرفته مي شود، اين نوع اندازه گيري در حقيقت مشابه اندازه گيري نور مستقيم است. اما مشكلي كه ممكن است ايجاد كند اين است كه اگر كارت خاكستري مورد استفاده به اندازه كافي بزرگ نباشد، بايد نورسنج را خيلي به آن نزديك كرد و در اين مورد هم ، باز با اين خطر كه خود نورسنج روي سطح مورد اندازه گيري ، سايه بيندازد ، رو به رو هستيم.

نورسنجي اتوماتيك داخل دوربين

اصل كنترل خودكار نوردهي كه سالهايت در فيلمبرداي خبري، مستند و آماتوري مورد استفاده است، اخيراً به نحوي تكميل گرديده كه در فيلمبرداريهاي حرفه اي نيز قابل استفاده و كاربرد است. در اين روش از يك نورسنج كه در داخل دوربين جا سازي شده و به يك كنترل ديافراگم الكتريكي متصل است،‌ استفاده ميشود.

طرح ساختمان وتعيين محل نورسنج كار بسيار پيچيده اي است چرا كه حوزة ديد دوربين فيلمبرداري متناسب با طول كانوني عدسي مشخصي كه براي يك نماي بخصوصي مورد استفاده است، تغيير مي كند، البته هنگام استفاده از عدسي زوم حوزة ديد دوربين حتي در يك نماي بخصوص هم تغيير مي كند. از اين نظر لازم است تا وسيله اي براي حفظ تناسب بين مقدار نوري كه به نورسنج مي رسد و مقدار نوري كه به لامپ تصوير مي رسد، وجود داشته باشد. بهترين روش اين است كه نورسنج در محلي قرار داشته باشد تا نوري را كه از عدسي مي گذرد. اندازه بگيرد. به علاوه در اين روش مقدار نوري كه عدسيها جذب ميكنند خود به خود از محاسبه خارج شده است. واكنش نورسنج از طريق يك ارتباط الكترونيكي ،‌موتور كوچكي را كه روي عدسي سوار است كنترل مي كند و اين موتور بلافاصله حلقه هاي ديافراگم را تنظيم مي كند. بدين ترتيب دهانه نوري عدسي بطور خودكار متناسب با شدت نور صحنه تغيير مي يابد. يكي از امتيازات بزرگ اين روش اين است كه مي توان با دكمه ايريس به صورت دستي، ديافراگم را تنظيم كرد و دهانة مناسب با شرايط خاص را به دلخواه انتخاب نمود. مهمترين امتياز اين روش سرعت عمل و سهولت استفاده از آن در فيلمبرداريهاي خبري مستند و كار با دستياران محدود است. نكتة قابل توجه ديگر اين است كه وقتي دوربين از يك منطقة تاريك به طرف منطقة روشن مي چرخد ، دهانة ديافراگم خود به خود تنظيم مي‌شود؛ هر چند در لحظات اول اين تغيير مكان، نور صحيح را نمي گيرد و معمولاً دچار روشني بيش از حد مي شود

ولي در لحظات بعد، دوربين فرصت مي كند متناسب با شرايط جديد دهانة ديافراگم را ببندد. معايب اين روش بيشتر مربوط مي شود به محدوديتهاي روش هاي نورسنجي انعكاسي كه راجع به آن به اندازة كافي بحث شد.

| + - | RTL - LTR

آمار بازدید