Control automático de exposición , Exposición automática ( exposición automática en inglés , AE [1] ): un conjunto de dispositivos para una cámara o impresora fotográfica que le permite configurar automáticamente la exposición correcta al disparar o imprimir [* 1] . El componente principal de la exposición automática es un exposímetro fotoeléctrico asociado , en cuyas lecturas se configuran automáticamente uno o ambos parámetros de exposición [2] [3] . Esto último no se aplica a las cámaras de televisión y video , en las que el control automático de la exposición se realiza a partir de la medición de la componente directa de la señal de video . En las cámaras y videocámaras digitales, algunos modos también permiten el control automático de la sensibilidad a la luz ( control automático de ganancia de video , English Video AGC ).
A diferencia del control automático, el control semiautomático requiere las acciones de una persona que selecciona ambos parámetros de exposición basándose en la indicación "cero" del exposímetro [2] .
La exposición se puede ajustar automáticamente tanto para iluminación constante como para iluminación con flash . En este último caso, esto es posible cuando se utilizan fotoflashes de tiristores , que permiten ajustar la duración del pulso, ya que difícilmente se puede ajustar su intensidad [4] .
El control automático de la exposición solo fue posible después de la llegada de los exposímetros fotoeléctricos a principios de la década de 1930 [ 5] . La primera cámara equipada con exposición automática es la plegable de formato medio Kodak Super Six-20 (Kodak Super 620), que se lanzó en 1938 [6] [7] [8] [9] . El control automático de apertura se realizó mediante conexión mecánica con un exposímetro de selenio [10] . Cuando se presionó el botón de liberación, la aguja del galvanómetro se fijó con un candado , y luego una correa escalonada en el anillo del diafragma se apoyó contra ella, limitando el grado de cierre automático. Para tener en cuenta la velocidad de obturación establecida, la persiana se combinó con una persiana que regula el grado de apertura de la fotocélula. La automatización funcionó con un valor único de sensibilidad a la luz, lo que requirió una transición al control manual con materiales fotográficos no estándar .
Sin embargo, la primera patente de un dispositivo de este tipo apareció tres años antes. El 11 de diciembre de 1935, los físicos Albert Einstein y Gustav Bacca registraron el copyright n.° 2058562 para una "cámara autoajustable" que ajusta automáticamente la cantidad de luz que pasa a través de la lente [11] [12] . Más tarde, este diseño nunca se implementó. "Kodak Super Six-20" se produjo en la cantidad de solo 719 copias, ya que su precio era la mitad de un automóvil Ford nuevo , y la confiabilidad de la automatización dejaba mucho que desear [13] . La implementación masiva del control automático de la exposición en los equipos fotográficos y cinematográficos se produjo después de la difusión de la microelectrónica , que proporciona mayor precisión y fiabilidad que los mecanismos de leva de palanca con un galvanómetro [14] . En las impresoras fotográficas automáticas, dispositivos similares se convirtieron en estándar ya antes de la Segunda Guerra Mundial , ajustando el tiempo de funcionamiento de la lámpara de impresión mediante una fotocélula.
Las primeras cámaras automáticas y cámaras de cine eran de aficionados y solo ajustaban la apertura a una velocidad de obturación establecida manualmente. En los equipos de espejos, este tipo de exposición automática se implementó por primera vez en 1959 en la cámara francesa Royer Savoyflex con obturador central [15] [16] . La primera "cámara réflex" clásica con obturador focal y lentes intercambiables en 1965 fue la cámara soviética " Kiev-10 ", y unos meses después se lanzó la cámara japonesa Konica Autoreflex [17] [18] [19] [20] . Al mismo tiempo, se generalizó la designación internacional "EE" ( Eng. Electric Eye , "Electric Eye"), utilizada en los nombres de cámaras, cámaras de cine y otros dispositivos . El principio del "ojo eléctrico" fue utilizado por primera vez por la empresa Bell-Howell en equipos de filmación con control automático del iris [21] . La abreviatura "TEE" describía la misma tecnología en combinación con un medidor de exposición TTL . En el hardware moderno, este modo se llama " prioridad de obturador ".
Para algunas cámaras profesionales, desde mediados de la década de 1970 , se han producido dispositivos electromecánicos adjuntos que admiten la configuración de apertura automática mediante un servo . Dichos dispositivos incluyen el dispositivo Nikon DS-1 EE para la cámara Nikon F2 [* 2] , el pentaprisma intercambiable Servo EE Finder para la cámara Canon F-1 [24] [25] y la serie de lentes Zeiss Planar AA para cámaras Hasselblad . [26] . Los dispositivos tenían un principio de funcionamiento similar y giraban el anillo de apertura de la lente mediante un servoaccionamiento que ejecuta los comandos del sistema de medición. El volumen y la inconveniencia de tales dispositivos llevaron a su rápida sustitución por la automatización integrada directamente en la cámara.
Otra dirección de desarrollo paralelo fue la automatización del ajuste de la velocidad de obturación a un valor de apertura fijo. En las cámaras réflex de lente única, este modo apareció por primera vez en 1967 en el Zenit-D experimental soviético , lanzado en un pequeño lote, y en el extranjero, la primera cámara con una velocidad de obturación automática en 1971 fue la serie Pentax Electro Spotmatic [27] . Las cámaras " Silueta-electro ", " Zenith-18 ", " Zenith-Avtomat " se construyeron de acuerdo con un esquema similar. El nombre moderno de este modo es " prioridad de apertura ". Durante algún tiempo, diferentes fabricantes prefirieron uno de los modos automáticos con apertura manual o velocidad de obturación, considerando uno u otro como el más perfecto. Ambos modos se implementaron por primera vez simultáneamente en la cámara Minolta XD-11 en 1977, dando al fotógrafo la elección del más adecuado [17] .
Ambos tipos de automatización requerían la configuración manual de uno de los parámetros, lo que limitaba el rango de rendimiento [* 3] . Por ejemplo, cuando la luz disminuye después de abrir completamente la apertura automática, se requiere un ajuste manual de una velocidad de obturación más lenta. De la misma manera, demasiada luz lleva a la necesidad de cerrar la apertura manualmente, porque la velocidad de obturación más rápida seleccionada por automático todavía da sobreexposición. La automatización, que regula ambos parámetros de exposición mediante un mecanismo de leva de palanca con un galvanómetro, se implementó en 1959 en la cámara de telémetro Agfa Optima [29] [30] [31] . En la URSS , las cámaras de aficionados, como Sokol-Avtomat , Zorkiy-10 , Viliya-auto , FED-Mikron , estaban equipadas con software automático de tipo mecánico [32] . El programador moderno basado en microprocesador digital apareció por primera vez en 1978 en la cámara Canon A-1 SLR [ 33] .
El nombre moderno para tal tecnología de automatización expositiva es " máquina de software ". El equipo fotográfico digital está equipado con exposiciones automáticas de los tres tipos, lo que le permite elegir la relación de los parámetros de exposición y la prioridad de uno de ellos. Además, han aparecido modos que se ajustan automáticamente, incluida la sensibilidad a la luz.
En las cámaras de cine, solo se ajustaba automáticamente la apertura, ya que la velocidad de obturación depende del ángulo de apertura del obturador y, en la mayoría de los casos, no cambia a una frecuencia de filmación fija . Los sistemas de control automático de exposición más sofisticados se utilizan en cámaras que requieren el control de ambos parámetros de exposición. Los modos de cámara más simples configuran automáticamente solo la velocidad de obturación o solo la apertura, mientras que la segunda configuración se establece manualmente y se considera una prioridad. En las fuentes soviéticas, este tipo de expoautomática se denominaba "un autómata con libre elección de uno de los parámetros" [28] . La forma más avanzada de exposición automática, denominada autómata multiprograma, establece ambos parámetros de forma independiente. La dependencia mutua de los parámetros puede cambiar de acuerdo con diferentes leyes, que a veces se denominan "programas de trama".
Dado que el ajuste automático de la exposición del flash se produce únicamente debido a la duración del pulso, que es muchas veces más corta que cualquier velocidad de obturación , se realiza en un solo modo que no se muestra de ninguna manera en los controles. En este caso, el flash automático funciona en modo esclavo con respecto a los automáticos de exposición de iluminación continua. La salida del flash se controla en función del valor de apertura establecido para la iluminación continua de forma automática o manual. Además, el rango de velocidades de obturación en cualquier modo automático cuando el flash está encendido es limitado, lo que garantiza la sincronización del flash . En los modos con configuración de exposición automática, las cámaras suelen proporcionar una alarma adicional que le notifica sobre velocidades de obturación demasiado lentas, cuyo uso puede generar una imagen borrosa.
En este modo, el fotógrafo ajusta la velocidad de obturación y la cámara ajusta automáticamente la apertura [34] . La mayoría de los fabricantes de equipos fotográficos designan este modo con el símbolo "Tv" ( English Time Value ), que corresponde al símbolo "S" ( English Shutter ) de otras empresas. El control automático del iris es más común en las cámaras de cine y video, porque la velocidad del obturador en estos dispositivos se puede ajustar con gran dificultad. Esto fue especialmente cierto para las cámaras de video basadas en tubos de transmisión de vacío , que solo podían proporcionar velocidades de obturación que coincidían exactamente con la duración de medio cuadro . En las cámaras de cine con una frecuencia constante de filmación , la velocidad de obturación solo se puede ajustar mediante el ángulo de apertura del obturador , cuyo cambio se asocia con grandes dificultades y no se puede automatizar. En las cámaras modernas, la apertura automática se usa junto con otros modos automáticos en los casos en que el valor de apertura no es crítico, pero la velocidad de obturación es importante, de la cual depende el grado de desenfoque de los objetos en movimiento.
En las cámaras equipadas con este tipo de automatización, el fotógrafo elige la apertura y la velocidad de obturación se ajusta automáticamente mediante un obturador electromecánico [34] . Algunos fabricantes de equipos fotográficos designan este modo con el símbolo "Av" ( ing. Valor de apertura ) [1] . La velocidad de obturación automática de la cámara necesita una señal adicional de velocidades de obturación demasiado lentas, lo que le dice al fotógrafo que existe el riesgo de obtener una imagen borrosa al disparar sin trípode . Diferentes fabricantes ofrecen diferentes tipos de alarmas, en algunos casos usando sonido. Los LED o la velocidad de obturación que se muestran en las pantallas también pueden parpadear.
La prioridad de apertura es más adecuada para las cámaras, ya que ajustar la velocidad de obturación en cámaras de película y video está asociado con ciertas dificultades. Hasta cierto punto, esto se puede eliminar en cámaras de video basadas en matrices semiconductoras , que permiten ajustar la duración de la lectura del cuadro. Sin embargo, reducir la velocidad del obturador al tomar una imagen en movimiento degrada la suavidad del movimiento en la pantalla y, por lo tanto, no es deseable. Al disparar, la prioridad de apertura se utiliza en los casos en que la profundidad de campo más importante , controlada por la apertura, y una velocidad de obturación específica pueden ser cualquiera.
En este modo, ambos parámetros de exposición se configuran automáticamente. La tecnología proporciona una relación rígida o controlada entre la velocidad de obturación y la apertura, que cambia de acuerdo con la exposición medida [34] . Con un cambio en la exposición, las proporciones en las que cambian ambos parámetros están determinadas por el programa, que se puede configurar en varias opciones, seleccionadas según la escena que se está filmando [35] . Varios programas de dicho autómata se denominan "programas de trazado".
En los equipos de filmación, la máquina de software no ha encontrado aplicación, pero en las cámaras de video establece de forma independiente el valor de apertura y el tiempo de lectura de fotogramas de la matriz. Una característica de este modo cuando se graba un video es la limitación de la velocidad de obturación máxima por la duración del campo de televisión . En las cámaras y videocámaras digitales modernas, la máquina de programa se incluye en el conjunto estándar de modos y se considera la más versátil. Su variación se puede considerar el modo de "zona verde", denotado por un rectángulo verde. En este modo, además de la velocidad de obturación y la apertura, el valor ISO y algunos otros parámetros se seleccionan automáticamente. La principal aplicación de la "zona verde" es en la fotografía y filmación de videos amateur, ya que en algunas situaciones no brinda suficiente control sobre el proceso.
En fotografía, el autómata de software es más preferible en la toma de reportajes, porque no distrae la atención de otras tareas. La mayoría de los fabricantes de equipos fotográficos profesionales afirman que este modo es el modo principal en combinación con la medición evaluativa de la exposición , que le permite tener en cuenta automáticamente las características de cualquier escena. En los equipos de aficionados, el modo de "zona verde" se considera el principal.
Según la terminología soviética, se hizo una distinción entre autómatas de "programa único" y "programa múltiple", que controlan ambos parámetros de exposición de acuerdo con principios diferentes. En el primer caso, los pares de exposición de obturador-apertura establecidos automáticamente no se modifican, y no hay posibilidad de elegir, por ejemplo, una velocidad de obturación más corta con la misma apertura [28] . En el segundo caso, la automatización elabora varios programas, cada uno de los cuales corresponde a un valor específico de un determinado parámetro, por ejemplo, la velocidad de obturación. Uno de los autómatas multiprograma más avanzados de la URSS fue la cámara Sokol-Avtomat [32] . Cada una de las cinco velocidades de obturación tenía su propio programa, que cambiaba la apertura de acuerdo con el brillo medido de la escena que se estaba filmando. Al ir más allá del rango de apertura disponible, el programa también cambió la velocidad de obturación [36] [37] .
Una especie de máquina de software de cámara ( ing. A-DEP ), que selecciona la apertura en función de los datos de varios sensores de enfoque automático. Implementado por primera vez en 1992 en la cámara Canon EOS 5 , equipada con cinco sensores de enfoque automático [38] . Los sensores miden la distancia en diferentes puntos del encuadre y la apertura se elige para proporcionar suficiente profundidad de campo para capturar toda la escena con un enfoque nítido. La velocidad de obturación se ajusta automáticamente en función de la medición y el valor de apertura resultante. Este modo se considera aficionado porque selecciona apertura completa y velocidad de obturación lenta en muchas situaciones.
A diferencia del modo de control de exposición semiautomático, en el que las correcciones se realizan por la desviación de la indicación de "cero", en los modos automáticos, cuando se toman escenas no estándar, para una exposición correcta, es necesario tener una función de compensación de exposición o memoria de exposición [39] .
Por ejemplo, al fotografiar la cara brillantemente iluminada de un actor contra una escena oscura, la medición ponderada al centro puede dar un error de 2-3 pasos. Como resultado, al disparar en cualquiera de los modos automáticos, el rostro quedará sobreexpuesto. Una situación similar puede darse cuando se dispara a contraluz y en otros casos similares [40] . Por lo tanto, la mayoría de las cámaras equipadas con control de exposición automático están equipadas adicionalmente con una entrada de corrección llamada compensación de exposición [41] . Un tipo de compensación de exposición puede considerarse el modo de luz de fondo ( ing. Backlight ), que se activa mediante un botón separado en algunas cámaras de video y cámaras. En este modo, por regla general, se introduce una compensación de exposición fija de +1-1,5 pasos, que compensa el error de medición en determinadas situaciones.
Con las mediciones ponderadas al centro y puntuales, su zona puede caer en una parte de la imagen con un brillo no estándar, lo que genera un error [42] . Por lo tanto, la mayoría de las cámaras con exposición automática están equipadas con una función de memoria de exposición ( ing. Bloqueo de exposición automática, Bloqueo AE [1] ). Al presionar el botón que enciende este modo, se detiene la medición, cuyos resultados se almacenan en la memoria del microprocesador . Así, se puede realizar la medición en la parte deseada de la imagen, y después de encender la memoria de exposición, la composición cambia según el plan y se realiza el disparo en modo automático [39] . Algunas cámaras están equipadas con memoria de exposición para varias mediciones, después de lo cual se promedian automáticamente y se disparan con exposición automática [43] .
Con el control automático de la exposición con flash, en algunos casos, también se requiere la compensación de la exposición, que se establece por separado de la compensación de la exposición a la luz continua. La memoria de exposición del flash ( ing. Flash Exposure Lock, FE-Lock , en cámaras amateur es parte del modo AE-Lock ) se implementa usando un pulso preliminar emitido por el flash para medir la exposición usando el sistema TTL antes de que se levante el espejo . Cuando se presiona el botón correspondiente, se emite un pulso, que en una situación normal se genera inmediatamente antes de disparar después de presionar el botón del obturador. El resultado se almacena en la memoria y se puede utilizar para una o más fotografías.
| medición de la exposición | |
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