Adams Zone Theory , systém zónové expozice, je metoda pro stanovení optimální expozice ve fotografii a parametrů laboratorního zpracování výsledného snímku, formulovaná fotografy Anselem Adamsem a Fredem Archerem v letech 1939-1940. Teorie získala širokou popularitu po roce 1948, kdy byla publikována v knize „Negativní“ [1] . Zónový systém umožňuje přesně řídit zobrazení jasu detailů snímané scény a předvídat jejich optickou hustotu v hotovém snímku v souladu s kreativním záměrem. Sám Adams považoval svou teorii za kodifikaci senzitometrie , která měla zjednodušit její praktickou aplikaci.
Zónový systém byl vyvinut pro archový černobílý negativní film , který umožňuje individuálně zvolit kombinaci expozice a režimu vyvolání pro každý snímek [2] . Tato teorie je však částečně použitelná pro fotografické materiály ve svitcích, za předpokladu, že se upustí od úpravy kontrastu . Kromě toho lze systém optimalizovat pro další typy fotografických materiálů , včetně reverzibilních barev a pro digitální fotografii a kino . Adams dokázal úspěšně aplikovat principy, které vyvinul, i na fotografické materiály jednostupňového fotoprocesu , jejichž vlastnosti se výrazně liší od jiných zobrazovacích technologií. Ve všech těchto případech jsou však nutné korekce kvůli rozdílům ve fotografické šířce , v důsledku čehož se může změnit počet zón a jejich umístění na stupnici.
Teorie pásem je založena na principu, že celý rozsah jasu dostupný pro reprodukci v negativně-pozitivním procesu lze zhruba rozdělit do 10 sekcí, nazývaných zóny [3] . Šířka všech zón a velikost kroku mezi nimi jsou stejné a odpovídají jednomu expozičnímu kroku , tedy jeho změně 2 krát. Do zón je rozdělen jak vizuálně rozlišitelný jas fotografovaného objektu, tak přímočarý úsek charakteristické křivky negativního fotografického materiálu, který je zodpovědný za proporcionální reprodukci polotónů. Za základní jsou považovány čtyři zóny, snadno rozeznatelné pouhým okem: „dokonalá černá“ zóna 0, středně šedá V, zóna správného odstínu pleti VI a zcela bílá X [4] . Někdy se v praxi stupnice jasu a hustoty rozdělují na menší počet zón, nejčastěji na sedm, přístupných nejběžnějším fotografickým materiálům [5] .
| 0 | Absolutní černý tón: velmi hluboké stíny, úplný nedostatek detailů. |
| já | Nejtmavší tóny, blízké černé: hluboký stín - bez detailů, ale se známkami textury. Na barevných fotografiích je zkreslení barev přijatelné. |
| II | Vzhled prvních detailů ve stínech: záhyby, zlomy, vrstevnice atd. Na barevných fotografiích jsou přijatelné barevné zkreslení. |
| III | Off-black: Středně tmavé tóny. |
| IV | Průměrná hustota stínu na slunečním světle za jasného dne. Opálení lidé, sytě zbarvená tráva, stromy. |
| PROTI | Standardní šedý odstín (18% odrazivost). Normální opálení. |
| VI | Jasná obloha, budovy z bílého materiálu. Klíčová zóna odpovídající správnému zobrazení tváří a lidské kůže. |
| VII | Světle šedá, pastelové barvy; typografický text na bílém papíře. |
| VIII | Bílý tón s detaily a texturou. Textura sněhu. |
| IX | Bílý tón s minimem detailů nebo textury. Svítící sníh. |
| X | Zcela bílý tón bez detailů, sluneční odlesky. |
Při použití standardních fotografických materiálů a dodržení podmínek vyvolání, které poskytují normální kontrast obrazu , jsou tóny objektu reprodukovány proporcionálně, to znamená, že pokud je jeden z tónů reprodukován správně, všechny ostatní budou umístěny vzhledem k němu ve vhodném pořadí. . Při fotografování se na základě tohoto pravidla určí klíčový objekt a expozice nutná k jeho zobrazení na správném místě na stupnici optické hustoty budoucího snímku. Tímto způsobem je dosaženo efektivního využití fotografické šířky nebo záměrného posunu polotónů obrazu požadovaným směrem.
Další klíčovou výhodou systému, zvláště účinnou u archového filmu, je možnost upravit kontrast obrazu, což umožňuje komprimovat nebo roztáhnout šedou škálu v závislosti na vlastnostech snímané scény. Toho je dosaženo volbou kombinace expozičních a vyvolávacích režimů, tvořících základ konceptu vizualizace [6] . Stručně lze tento koncept popsat dvěma základními principy: expozice je určena na základě správného zobrazení stínů a vyvolávací režim je zvolen tak, aby byly zachovány detaily ve světlech [2] .
Pro dosažení požadovaného výsledku musí fotograf nebo kameraman před fotografováním jasně porozumět typu budoucího snímku a jeho tónu. Jakákoli natočená scéna se skládá z oblastí s různým jasem v důsledku rozdílů v odrazivosti různých objektů fotografie a oříznutého vzoru od fotografovaného osvětlení. Při analýze snímané scény je nutné určit, které střední tóny jsou nejdůležitější, aby bylo možné rozhodnout o referenčním bodu pro měření expozice. Výsledky měření jsou zase vztaženy k požadované optické hustotě na konečném pozitivu , který by měl zobrazovat naměřený detail grafu. Odhad rozložení jasu fotografovaného objektu před expozicí fotografického materiálu v zónové teorii se nazývá previzualizace .
Parametry expozice lze určit pomocí expozimetru dvěma způsoby: jasem nebo osvětlením scény. V druhém případě není výsledek měření nijak ovlivněn odrazivostí fotografovaných objektů, protože se měří světlo dopadající na ně. Měření osvětlení však neumožňuje přesnou kontrolu polotónů a dává průměrný výsledek a nepoužívá se v teorii pásem. Při měření jasu závisí údaje expozimetru na poměru absorbovaného a odraženého záření, který je třeba vzít v úvahu.
Všechny expozimetry pracující v režimu měřiče jasu jsou kalibrovány tak, aby poskytovaly správnou expozici pro objekty s odrazivostí 18 % [7] . Tato odrazivost odpovídá V zóně Adamsovy stupnice a bez ohledu na tón měřeného objektu se při běžném tisku projeví na obrázku jako středně šedá. Při určování expozice je proto nutné vzít v úvahu, jaký druh tónu se měří a jakou optickou hustotu má získat. Například odstín lidské kůže, odrážející přibližně 36 % světla, je o 1 krok světlejší a vyžaduje odpovídající korekci při přímém měření obličeje [4] . Při správném měření se tedy tváře zobrazují v zóně VI, což odpovídá jejich běžnému vnímání na fotografii a filmovém plátně. Na normálně vyvolaném negativu tento tón odpovídá optické hustotě 1,10 nad závojem .
* Římské číslice označují stupně šedi, 0 odpovídá úrovni závoje:| 0 | já | II | III | IV | PROTI | VI | VII | VIII | IX | X |
Adamsova teorie zahrnuje selektivní měření jasu jednotlivých úseků předmětu bodovým expozimetrem [3] . V případě průměrného měření celkového jasu scény v integrálních nebo středově zdůrazněných režimech lze získat přijatelný výsledek pouze pro průměrné scény, jejichž integrovaná odrazivost se shoduje se standardem, pro který je expozimetr kalibrován. Při této metodě měření scén, kterým dominují světlé nebo tmavé tóny, však bude snímek podexponovaný a přeexponovaný se všemi tóny posunutými do páté a sousední zóny. Například při fotografování lyžařů v dlouhém záběru budou výsledky integrálního měření zkresleny množstvím bílých sněhových povrchů, což způsobí podexponování. Díky tomu se zasněžené pozadí zobrazí na obrázku blíže k V zóně a tváře postav, které prakticky neovlivnily hodnoty expozimetru, přejdou do hustého stínu. Při použití zónové teorie lze správné expozice v tomto případě dosáhnout několika způsoby: měřením jasu sněhu s příslušnou korekcí pro jeho zobrazení v zóně IX; měření osob opraveno o 1 krok pro jejich umístění v VI zóně nebo pomocí šedé karty bez oprav.
V prvních dvou případech jsou vyžadovány previzualizační zkušenosti, které se získávají v procesu praktického rozvoje teorie [4] . Například sněhový povrch se skládá nejen z bílých tónů, ale má také stíny a jasná světla a při měření jasu je nutné přesně pochopit, která zóna odpovídá jedné nebo druhé oblasti. Obličeje mohou být také ve stínu a jejich umístění do VI zóny bude mít za následek přeexponování ve světlech, které se při tisku obtížně odstraňuje. Navíc se odstín pleti lidí různých ras může lišit a zprůměrování tohoto parametru také vede k chybám [7] . Ve zjednodušené podobě teorie navrhuje následující pravidlo: pokud musí být obraz jakýchkoli detailů zcela černý, umístí se při měření do nulové zóny, přičemž zóny VIII a IX musí odpovídat absolutně bílé [8] . Při dodržení předpokladu, že odstín lidské pokožky odpovídá „klíčové“ VI zóně, je třeba vzít v úvahu rozložení šerosvitu na obličeji měřením požadovaných oblastí.
Zónový systém je po příslušné optimalizaci použitelný v digitální fotografii . Sám Adams předvídal nástup digitálních technologií a věřil, že v tomto případě platí principy charakteristické pro barevně inverzní fotografické materiály, tedy expozice „zvýrazněním“ a zpracování „stíny“ [9] . Jedním z hlavních rozdílů je, že každá zóna na obrázku odpovídá nikoli rozsahu optických hustot, ale souřadnicím barevného prostoru [1] . Správně exponovaná šedá mapa v 8bitovém RGB prostoru jako na klasické fotografii je zobrazena v zóně V. Hranice mezi IV a V zónou se nachází přesně uprostřed stupnice s hodnotou šedé 128; 128; 128 [10] . Druhým, důležitějším rozdílem je, že fotomatrice na rozdíl od tradičních emulzí mají velmi krátkou charakteristiku v oblasti vysokého jasu, bez přeexponování. Překročení normální expozice o více než 3 kroky má za následek úplnou ztrátu detailů a zobrazí se v prostoru RGB na souřadnicích 255; 255; 255 ("proražená" světla). Stíny digitálních fotografií jsou přitom mnohem vypovídající než u klasického negativu, který je pro podexponování kritický [* 1] . Proto je při výpočtu expozice u digitálního fotoaparátu často rozhodující jas ve světlech.
Fotomatrice jsou vzhledem k fyzikálním principům jejich konstrukce rozsahem reprodukovatelného jasu výrazně horší než negativní fotografické materiály a jsou srovnatelné s reverzibilními [11] . U většiny fotoaparátů dosah zřídka přesahuje délku škály sedmi zón, obvykle od II do VIII. Podle časopisu Digital Photography Review má tedy matrice fotoaparátu Nikon D3 zeměpisnou šířku 8,6 kroků při fotografování ve standardu JPEG a až 12 ve formátu RAW [1] . Nevýhodu lze kompenzovat technologií HDRi , která umožňuje natáčení statické scény v několika expozicích. Jeden z nich je vypočítán pro získání detailů ve světlech a druhý - ve stínech [12] . Při fotografování a zpracování mohou hrát velkou roli histogramy zobrazované většinou digitálních fotoaparátů a grafických aplikací . V tomto případě je správa rozložení polotónů v obrázku založena na typu histogramu, který zobrazuje povahu dat ve světlech a stínech. Vodorovnou osu grafu lze snadno rozdělit na zóny s přihlédnutím k fotografické šířce matice v expozičních číslech a nelinearitě její odezvy.
V praxi je zónová teorie realizována ručním měřením různých částí fotografovaných objektů v režimu poloautomatického řízení expozice za přítomnosti bodové metody měření vestavěného TTL expozimetru ve fotoaparátu. Díky znalosti číselných hodnot hranic zón v barevném prostoru je možné s vysokou přesností ovládat tonalitu klíčových objektů i celého obrazu. Zároveň je možné měřit nejen střední tóny či lidské tváře, ale také detaily odpovídající světlům či stínům. V tomto případě se provede patřičná korekce výsledků měření s přihlédnutím ke znaménku a počtu kroků, o které se vybraná zóna liší od centrální pětiny [13] . V digitální fotografii nepřípustnost přeexpozice nutí ve většině případů k měření jasu ve světlech a jejich umístění do příslušné zóny stupnice. Mezi amatérskými fotografy, kteří nejsou obeznámeni s teorií jako celkem, se tato technika stala známou jako „ posun histogramu doprava “ [14] . Správně exponovaný digitální obraz vyžaduje minimální následné zpracování, což má za následek proporcionální reprodukci polotónů bez posterizace nebo stínového šumu.
| měření expozice | |
|---|---|
| Podmínky měření expozice | |
| Manuální ovládání expozice |
|
| Automatická kontrola expozice | |
| Standardy měření blesku | |