Закон Шварцшильда на пальцах или пробиваем черный щит.

Если вы уже вынуждены искать что-то подобное, то столкнулись или планируете столкнуться с съемкой с слабоактивным освещением. Все повествование рассчитано на молодых неофитов ранее не встречавшихся с подобными явлениями, если вы сколько-то преисполнившийся, то можете воспользоваться более подробным физико-химическим описанием процесса экспозиции экспозиции и природы возникновения закона невзаимозаменяемости.

Давайте быстро пробежимся по матчасти. Начнем с закона взаимозаменяемости, потому что это то, чем мы руководствуемся в 90% практических случаев. Это такое правило, которое для конечного пользователя звучит так – активность излучения и время его воздействия взаимозаменяемы. Если вдруг вы забыли, то экспозиция это количестенное описание света, воздействующего на фотоматериал. То есть время, в течение которого свет воздействует и активность света. Время воздействия неожиданно измеряется секундам ( дробями секунд как правило). А активность более сложными комплексными единицами, но регулируется диафрагмой. Те самые диафрагменные числа 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11…, каждое из последующих в этом ряде значение уменьшает световой поток вдвое. То есть количество света с дыркой f2 в два раза меньше, чем при чуть более открытой f1.4. Так вот закон взаимозаменяемости говорит, что мы можем смело уменьшив световой поток например в два раза просто увеличить выдержку в те же два раза. Если для нормальной экспозиции нам необходима экспопара f4 /1/8с, но мы прикроем дырку до f5.6 ( +1 ступень), то необходимо увеличить и выдержку на 1 ступень, то есть до 1/4 секунды.

С взаимозаменяемостью все понятно и очень удобно. А о чем же тогда закон Шварцшильда? А говорит он нам о том, что в диапозоне излучений, где световой поток становится слабоактивным и требует значительного времени для экспозиции ( или наоборот сверхкоротких, но об этом говорить не будем) ни о какой взаимозаменяемости уже речи не идет. То есть экспозиции перестают поддаваться линейным изменениям и увеличиваются непропорционально.

Приведу глупую аналогию – представьте себе пустую кассу в пятерочке, кассир появится на рабочем месте только когда в очереди будет двое или больше покупателей. А покупатели будут приходить на кассу и спустя минуту-другую уходить если не дождались кассира. Открытие кассы будет формированием изображения, а люди в очереди теми самыми молекулами, отреагировавшими на свет. Если покупателей достаточно много, то они будут почти всегда вызывать появление кассира. А вот если в магазин начинает заходить так мало людей, что в среднем там одновременно находиться один посетитель, то касса будет открываться почти никогда. Ведь второй посетитель необходимый для открытия кассы не то чтоб не выбрал продукты, а еще даже не зашел в магазин. Как-то похоже происходит процесс формирования стабильных центров скрытого изображения. Стабильность возникающих молекул тем выше, чем выше их количество, а одиночные молекулы ожидают второго покупателя тысячные доли секунд.

Вот условная(очень условная) визуализация процесса. В обоих случаях на кристалл серебра приходит 10 квантов света, с той лишь разницей, что в первом случае световой поток более активный и экспозиция короткая. А во втором света хоть и столько же, но оно идеет более “жидким” потоком в течение более длинного времени. В итоге зафиксировалась лишь половина( а могло быть и меньше) попавшего света.

Можете представить что произошло бы в первом случае, если бы диафрагма отловила каждый второй квант света, но время экспозиции удлинилось бы в два раза. Недостающие кванты бы были дополучены в дополнительное время( до тех пор, пока приход нового кванта происходит достаточно быстро). Подобное поведение и есть взаимозаменяемость. А вот второй случай уже находится за пределами линейных изменений.

Хорошо, кажется я уже переобъяснил что это за закон и на чем он основывается. Как в итоге снимать то? Какие выдержки? Что на что умножать, скажи цифры.

Для ждущих конкретных универсальных цифр их почти не будет. Насколько сильно этот эффект будет проявляться зависит напрямую от строения фотоматериала, способов созревания эмульсии и прочих фаз луны. Тоже самое касается границы перехода линейной зависимости в более сложные нелинейные сфера закона Шварцшильда. И еще одно – дальше обсуждаются и имеются в виду чб фотоматериалы. Цветные фотопленки намного лучше оптимизированы в этом плане и переход в нелинейность происходит в совершенно неприличных выдержках порядка 1-2минут.

Самый надежный способ узнать конкретные цифры компенсации и границы линейности экспозиции это найти datasheet нужной пленки. Сразу скажу, что не во всех документах и не для всех пленок такие изыскания проводятся. Смотрите, что я специально нагуглил для вас.

Данные по Ilford HP5 Plus, граница перехода обозначена как 1/2c, для получения нужного времени берем нижнее значение, которое вам показал экспонометр, поднимаемся до пересечения с кривой и смотрим значение слева. То есть для 10 замерянных секунд экспозиция потребуется 20с.

А вот часть из документа для Foma 100 Classic, граница линейности на тех же 1/2c, тут сразу указаны коэффиценты для времени или коррекции для диафрагмы. Указывать здесь все компенсации для всех пленок я не буду, поэтому просто показал способ получения этой информации. А именно гуглите datasheet %ваша_пленка% и пытаетесь найти в документах “Schwarzschild effect”, “long exposure”, “Black shield effect”, “reciprocity failure” Вообще датащиты не самые бесполезные документы.

Не нашли? Скорее всего вы такой же любитель технических пленок как и я. Ттх по аэрофотопленкам найти то можно, но компенсации длинных выдержек для таких пленок изыскиваются реже. Что делать в таком случае? Делать тесты. Но можно отталкиваться от похожих пленок. Например если у вас на руках панхроматическая пленка, то ищите ттх для других панхоматических пленок с подобной чувствительностью.

Вообще на практике будет правильней сделать несколько дублей с разными выдержками, вне зависимости от того, есть ли у вас данные по коррекции. Время экспозиции может напугать вас, но минутные выдержки в помещении, в котором вы без проблем ориентируетесь это нормально.

В спорной ситуации всегда делайте дубли. Не жалейте пленку, она всегда дешевле вашего времени и в отличие от ваших сюжетов возобновима.