Hiểu về ánh sáng: LUX, LUMENS, LATITUDE

​Ánh sáng là một trong những điều bí ẩn chúng ta đều biết, nhưng hiếm khi dừng lại để suy nghĩ chi tiết hơn về nó. Hơn bao giờ hết, chúng ta quan tâm đến khả năng ánh sáng thấp, và các nhà quay phim sáng tạo đang trở nên linh hoạt hơn bao giờ hết khi nói đến cách họ sử dụng ánh sáng.

Gần đây, DP Emmanuel “Chivo” Lubezki đã làm việc dường như không thể tưởng tượng cho một bộ phim điện ảnh của Hollywood, quay phim The Revenant chỉ sử dụng ánh sáng tự nhiên. Đây không phải là lần đầu tiên ông làm việc này, và với những cải tiến liên tục về độ nhạy sáng, chúng ta sẽ thấy sự gia tăng số lượng phim xuất sắc được thực hiện bởi đội ngũ làm phim quay chỉ bằng ánh sáng tự nhiên có sẵn.

Đây là một vài khái niệm cơ bản phải được đặt lên hàng đầu cho những gì chúng ta làm.

Hiểu về ánh sáng: Lumens và Lux

​

Lumen là thước đo tổng lượng ánh sáng nhìn thấy được phát ra từ một nguồn (quang thông).

Lux là thước đo khu vực được chiếu sáng.

Sự khác biệt giữa các đơn vị lumen và lux là lux tính đến khu vực mà quang thông được truyền. Một quang thông là 1000 lumens, được tập trung vào một khu vực 1m2, chiếu sáng khu vực đó với một độ chiếu sáng là 1000 lux.

1 Lux = 1 Lumen / m2.

Cũng cần nhớ rằng, cường độ ánh sáng tỉ lệ nghịch với khoảng cách giữa vật được chiếu sáng và nguồn sáng

Vì vậy, ánh sáng 1 lux là như thế nào?

Hiểu về ánh sáng: Illuminance

​

Giá trị lux điển hình về các bề mặt được chiếu sáng :

0.0001 lux – không trăng, bầu trời đêm u ám.

0.002 lux – không trăng, bầu trời đêm sáng rõ với ánh sáng mờ từ thượng tầng khí quyển.

0.27-1.0 lux – trăng tròn vào một đêm sáng rõ.

3.4 lux – giới hạn tối của hoàng hôn dân dụng dưới một bầu trời sáng rõ.

50 lux – Ánh sang trong phòng khách gia đình.

80 lux – Ánh sáng ở hành lang/nhà vệ sinh một tòa văn phòng.

100 lux – Ngày u ám cực tối.

320-500 lux – Ánh sáng ở văn phòng.

400 lux – Mặt trời mọc hoặc hoàng hôn vào một ngày sáng rõ.

1000 lux – ngày u ám; điển hình là ánh sáng ở trường quay truyền hình.

10.000-25.000 lux – Toàn ánh sáng ban ngày (không phải ánh sáng mặt trời trực tiếp).

32000-100000 lux – ánh sáng mặt trời trực tiếp.

Điều này không có ý nghĩa gì về độ phơi sáng?

Tất nhiên, nó phụ thuộc vào tỷ lệ khung hình, tốc độ màn trập và ISO (hoặc EI).

Hiểu về ánh sáng: Giá trị phơi sáng

Giá trị phơi sáng (EV) là một thước đo đại diện cho sự kết hợp của khẩu độ f / stop và tốc độ màn trập. Bất kỳ sự kết hợp nào của khẩu độ và tốc độ màn trập có kết quả giá trị EV giống nhau sẽ dẫn đến độ phơi sáng giống nhau.

EV = log2(N²/t)

Trong đó:

N là số f / stop
t là tốc độ màn trập (shutter)
Dưới đây là ví dụ:

​Cho là chúng ta biết chúng ta đang có kế hoạch cảnh quay là quay nội – đêm. Đó là một phòng khách, và chúng tôi sẽ quay ở 24fps với shutter180 độ (hoặc 1/48 giây) và chúng ta muốn duy trì một DOF mỏng với f / stop là f / 2.8. Vì vậy, chúng ta biết mức độ chiếu sáng chung là khoảng 50 lux, đó là số lượng ánh sáng có thể chiếu vào chủ thể.

Vậy hãy lắp vào phương trình để có một giá trị EV.

Thì chúng ta có một giá trị EV là 8.5

Bây giờ chúng ta có thể xem xét điều này trên một bảng chuyển đổi EV/Lux như bảnh này của Sekonic. Bảng chuyển đổi cho chúng ta giá trị chiếu sáng (lux) tương ứng với giá trị EV tại ISO 100.

Bảng này cũng cũng cho chúng ta một giá trị chiếu sáng 900 lux ở ISO 100 cho một độ phơi sáng chuẩn xác ở f / 2.8 với tốc độ màn trập 1/48 giây. Từ thời điểm này thật dễ dàng, chúng ta có một bài toán như sau: Với giá trị 50 Lux ở ISO 100, giờ tăng lên 900 Lux vậy cần ISO bao nhiêu. Hãy nhớ rằng ỗi lần chúng ta tăng gấp đôi ISO, chúng ta tăng gấp đôi độ nhạy sáng, và do đó yêu cầu độ chiếu sáng là giảm một nửa.

ISO 100 @ EV 8.5 = 900 lux
ISO 200 @ EV 8.5 = 450 lux
ISO 400 @ EV 8.5 = 225 lux
ISO 800 @ EV 8.5 = 112.5 lux
ISO 1600 @ EV 8.5 = 56.25 lux

Vì vậy, nếu chúng ta muốn duy trì khẩu độ f / 2.8, chúng ta cần phơi sáng với ISO 1600. Nếu chúng ta biết chúng ta không muốn vượt quá 800, chúng ta có thể mở khẩu độ lên đến f / 2.0 (một stop) và chúng ta sẽ phơi sáng một nội thất cảnh phòng khách điển hình vào ban đêm chuẩn chỉ sử dụng ánh sáng tự nhiên có sẵn.

Hiểu về ánh sáng: Vĩ độ (Latitude)

​Dynamic range (vĩ độ) là về tỷ lệ tương phản. Chúng ta đã quá quen với trích dẫn về số lượng stop của dynamic range mà camera có, nhưng hiếm khi được đặt vào bối cảnh thực, nơi mà có một ý nghĩa nào cũng dễ hiểu.

Dynamic range, hay Latitude, được đo bằng stop. Mỗi stop là gấp đôi cường độ ánh sáng.
0 Stop 1:1
1 Stop 1:2
2 Stop 1:4
3 Stop 1:8
4 Stop 1:16
5 Stop 1:32
6 Stop 1:64
7 Stop 1:128
8 Stop 1:256
9 Stop 1:512
10 Stop 1:1024
11 Stop 1:2048
12 Stop 1:4096
13 Stop 1:8192
14 Stop 1:16,384
15 Stop 1:32,768
16 Stop 1:65,536
17 Stop 1:131,072
18 Stop 1:262,144
19 Stop 1:524,288
20 Stop 1:1,048,576
21 Stop 1:2,097,152
22 Stop 1:4,194,304
23 Stop 1:8,388,608
24 Stop 1:16,777,216
25 Stop 1:33,554,432
26 Stop 1:67,108,864
27 Stop 1:134,217,728
28 Stop 1:268,435,456
29 Stop 1:536,870,912
30 Stop 1:1,073,741,824

Về lý thuyết, mắt người có thể điều chỉnh cho thị lực ở mức độ chiếu sáng từ 0.0000001 lux (10 ^ -6) và 1.000.000 lux (10 ^ 6) nhưng phạm vi sử dụng được trong đó là ít hơn nhiều. Thực tế, chúng ta có thể xem xét một tỷ lệ tương phản tối đa là 50 triệu đến 1 (30 stops), từ màu đen của ánh sáng lúc nửa đêm không trăng u ám đến màu trắng của ánh nắng mặt trời sáng nhất, nhưng độ tương phản đó không bao giờ xảy ra trong tự nhiên – và chúng ta chắc chắn là không thể quan sát được toàn bộ dao động đó cùng một lúc.

Tỷ lệ tối đa trong một cảnh xuất hiện một cách tự nhiên là gần với 1 triệu đến 1 (khoảng 20 stops), nhưng ngay cả điều này là cực kỳ hiếm gặp.

Tầm nhìn của chúng ta điều chỉnh theo mức độ ánh sáng một cách liên tục và tỷ lệ tương phản của chúng ta là phạm vi chúng ta có thể thấy cùng một lúc trong một cảnh tĩnh là gần với 1.000 đến 1 (10 stops).

Chỉ số tương phản thực

Bạn có thể tính toán một số các tỷ lệ tương phản thực bằng cách tìm sự khác biệt trong mức độ chiếu sáng từ danh sách đầu tiên và kết hợp với các tỷ lệ tương phản theo stops. Ví dụ, độ chiếu sáng trong phòng khách vào ban đêm là 50 lux sẽ là mức tối đa chung trong cảnh đó, sự khác biệt giữa cái này và bóng đen tối nhất (dưới một chiếc ghế dài chẳng hạn) có thể không nhiều hơn 50 lux – mặc dù có khả năng không công bằng một chút do ánh sáng môi trường xung quanh dao động – vì vậy tổng số phạm vi trong tình huống đó có thể chỉ đạt tối đa khoảng 5 stops.

Nếu chúng ta đang ở bên ngoài, dưới ánh sáng mặt trời, phạm vi có thể cao khoảng 15-16 stops giữa vùng sáng nhất của điểm sáng phản chiếu từ mặt trời và màu đen thật. Nếu có chi tiết bóng mà là màu đen mặc dù một lần nữa, do mức độ ánh sáng môi trường xung quanh, cũng là hơn màu đen thực trong ánh sáng ban ngày, thì phạm vi thực tế trong cảnh có thể ít hơn.

Hy vọng rằng, những con số này có thể là tài liệu tham khảo để bạn đánh giá mức độ ánh sáng và tỷ lệ tương phản trong thế giới thực và một số công cụ để tự tính toán trước khi bạn đặt cài đặt camera – thậm chí không cần thiết bị đo ánh sáng!