Bagaimana kedalaman grid menentukan sudut balok?

10

Saya baru saja mendapat softbox Westcott Apollo 28 ". Mereka tidak menjual kotak / peti telur untuk itu, jadi saya ingin membuat sendiri, mirip dengan ini .

Pemahaman saya adalah bahwa semakin dalam grid, semakin sempit sudut tumpahan cahaya, yang berarti area yang lebih kecil menyala dan dengan demikian lebih mengontrol pencahayaan. Yang ingin saya ketahui adalah bagaimana Anda menentukan rasio kedalaman / sudut, selain coba-coba.

Juga, saya tidak akan keberatan saran tentang apa sudut balok kotak yang paling berguna.

Craig Walker
sumber
Juga, jika ada istilah yang lebih baik daripada "sudut pencahayaan", jangan ragu untuk mempostingnya dan / atau mengedit pertanyaan saya.
Craig Walker
1
Saya mengirimkan edit untuk mengubahnya menjadi "sudut balok" yang merupakan sebaran yang lebih umum disebut dalam pencahayaan.
cabbey
@Cabbey Apakah ada referensi otoritatif untuk "sudut balok" yang bisa Anda bagikan? Mungkin membantu menyelesaikan pertanyaan tentang bagaimana menghitung (atau mengukur) itu. Balasan di utas ini berbeda dengan faktor dua - yang sepertinya merupakan perbedaan yang cukup besar bagi saya - tetapi saya bertanya-tanya apakah itu mungkin hanya masalah definisi.
whuber
1
Saya yakin kita memiliki satu di dunia pencahayaan panggung, biarkan saya menggali satu. Perhatikan bahwa perbedaan 2x atau 1/2 dapat dengan mudah dikaitkan dengan seseorang yang melihat jari-jari bukannya diameter balok.
cabbey
le-us.com/stagemath.html dan en.wikipedia.org/wiki/Stage_lighting_instrument#Field_angle adalah yang terdekat yang saya lihat dalam beberapa menit pencarian. Kalau tidak, saya harus mengutip dari salinan amazon.com/Backstage-Handbook-Illustrated-Technical-Information/… yang ada di rak saya.
cabbey

Jawaban:

8

Pertimbangkan penampang 2D ABCD langsung melalui sel grid, sejajar dengan (dan mengandung) sumbu pencahayaan. AD = BC adalah kedalaman sel dan AB = CD adalah panjang bukaan (horizontal, vertikal, atau bahkan pada sudut).

masukkan deskripsi gambar di sini

Dalam diagram ini, cahaya dapat datang dari kiri ke segala arah (dibuat oleh softbox Anda atau lainnya). Subjek yang diterangi direpresentasikan secara abstrak sebagai garis JL. Tiga dari sinar cahaya yang mungkin melewati sel sepenuhnya ditunjukkan: BL, AJ, dan HK (sebuah sinar dalam posisi "generik"). Jelas semua sinar yang berasal dari sel (tanpa refleksi menengah) harus mendarat antara J dan L pada subjek. (Ini jelas jika Anda mulai pada subjek dan melacak jalur cahaya kembali melalui sel: hanya dengan memulai antara J dan L Anda akan dapat menemukan beberapa garis yang membuatnya kembali melalui sel ke sumber cahaya.) Sudut subtitle bagian dari subjek adalah sudut JGL - ujung kiri segitiga kuning - yang identik dengan sudut CGD. Anda dapat menghitungnya secara trigonometri jika Anda suka:setengah sudut ini sama dengan (CD / 2) / (AD / 2) = CD / AD. Tetapi mungkin cukup baik untuk mencatat bahwa sinar ekstrem, BL dan AC, berpotongan di tengah persegi panjang penampang di G. Itu memberi Anda cara yang efektif untuk memvisualisasikan sudut balok dan juga menunjukkan bahwa itu dua kali lipat dari sudut yang Anda ukur di sel di CBD atau CAD. Singkatnya, sudut balok adalah (paling banyak) yang akan diamati adalah sumber cahaya kecil ditempatkan tepat di pusat (3D) dari setiap sel grid dan itu (sekitar) dua kali sudut yang Anda perkirakan dengan pergi dari satu saja titik di belakang sel melalui pembukaan sel yang berlawanan. Ini membenarkan pemahaman Anda - saat sel semakin dalam, sudut pada G harus semakin kecil - dan juga menghitungnya.

Alasan ini cukup untuk memulihkan seluruh sudut 3D dengan mempertimbangkan berbagai kemungkinan orientasi potongan melintang di sepanjang sumbu sel (sumbu pencahayaan).

Itu bukan keseluruhan cerita. Kualitas cahaya sedikit tergantung pada kualitas dan luasnya sumber. Paling penting itu tidak akan seragam: bahkan ketika sumbernya seragam dan berdifusi, cahaya yang dipancarkan jatuh secara substansial ke arah tepi (sekitar linear). Itu seharusnya tidak terlihat (kecuali pada bagian paling ujung dari penerangan total) karena cahaya yang sebenarnya adalah gabungan dari balok dari semua sel kisi, bukan hanya dari salah satunya. Dan sumbernya juga tidak akan selalu seragam. Kurangnya keseragaman akan memperketat sudut balok, terutama di antara sel-sel grid terjauh (off-axis) dari cahaya.

whuber
sumber
Penjelasan yang bagus!
Simon A. Eugster
6

Dengan mengasumsikan kotak persegi, dimensi dari setiap kotak adalah WxWxD, di mana D adalah kedalaman kotak dan W adalah panjang tepi persegi. Kemudian, menggunakan trigonometri, kita tahu bahwa:

tan(A) = W / D

di mana A adalah sudut balok (dari garis tengah - sumbu - ke satu sisi). Tapi, ketika mempertimbangkan sinar melewati sudut-sudut persegi, ada dua sudut lagi yang perlu dipertimbangkan:

tan(A') = W / D' = W / sqrt(D^2 + W^2)

tan(A") = W' / D = sqrt(2) * W / D

Dapat dilihat itu A" > Adan A > A', dan dengan demikian A" > A'. A"adalah sudut terbesar dan harus dianggap sebagai sudut balok.

UPDATE: Untuk memperjelas, dengan konvensi, sudut yang saya hitung di atas diukur dari sumbu balok ke tepinya. Karena baloknya simetris, maka sebarannya berada di kedua arah, dan orang harus mempertimbangkan dua kali lipat nilai ini saat menghitung area yang menyala.

masukkan deskripsi gambar di sini

ya
sumber
Ini dengan benar menghitung sudut maksimum yang diciptakan oleh sinar cahaya yang berasal dari titik tunggal di belakang "tempat sampah". Namun, (a) sangat sedikit sinar akan dipisahkan oleh sudut itu namun (b) ia meremehkan sudut penyebaran dari sumber cahaya yang luas (yaitu, non-titik). Mungkin kita perlu mengklarifikasi apa arti "sudut balok" sebenarnya.
whuber
@whuber - Saya setuju dengan (a). Jelas, intensitas cahaya tidak seragam di seluruh penampang balok. Saya pikir, per bagian, ada persegi (lebih kecil) di mana intensitasnya maksimal. Di luar kotak itu, intensitas berkurang ketika Anda mendekati tepi bagian. Pada (b), saya tidak melihat bagaimana analisis tersebut meremehkan fakta bahwa sumbernya bukan sumber poin.
ysap
@ysap Saya memberikan analisis (b) di balasan saya ke utas ini. Analisis Anda mempertimbangkan penyebaran dari satu titik , seolah-olah semua cahaya terpancar dari satu sudut tempat sampah Anda. Itu bukan cara kerja pengaturan: biasanya ada sumber cahaya yang cukup luas di belakang grid. Anda benar tentang (a); falloff dapat dihitung sebagai konvolusi dua kuadrat: yang membuat kuadrat tengah secara maksimal cerah dengan penurunan linear intensitas di luarnya.
whuber
@whuber - Saya pikir analisis saya tidak membatasi hasil hanya pada satu sumber titik saja. Itu hanya mengasumsikan bahwa sudut maksimal diperoleh dari sudut-sudut yang jauh dari tempat sampah. Sinar lain dari titik lain di sumber akan terbatas pada sudut yang lebih kecil. Perhatikan bahwa ini bukan bukti stereometrik yang ketat, melainkan penjelasan di mana saya mengambil kebebasan untuk tidak menyebutkan yang jelas.
ysap
1
@ysap Geogebra ( geogebra.org/cms ) Ini semacam sistem penggaris & kompas berbantuan komputer orang dewasa. Antarmuka sedikit funky tetapi sederhana dan cepat dipelajari. Anda dapat membuat halaman Web interaktif (Java) juga. Untuk membuat diagram saya, saya harus menetapkan hanya tujuh poin: ABCD, H, dan dua poin (tidak terlihat) pada baris JL. Segala sesuatu yang lain dibangun dari mereka. Jika mereka pernah membuat versi 3D itu akan luar biasa :-).
whuber
4

Untuk melengkapi jawaban dari whuber, sudut bukaan adalah α = tan⁻¹ (2 × diameter / panjang). Kisi saya yang paling sering digunakan terbuat dari sedotan dengan diameter 5 mm dan panjang 3 cm = 30 mm, menghasilkan sudut bukaan sekitar 20 °, atau balok yang semakin lebar sekitar 33 cm setelah setiap meter ( itu cara yang lebih mudah untuk membayangkan sudut pembukaan). Terakhir dihitung dengan: 1 m × 2 × diameter / panjang.

Omong-omong, fakta menarik tentang kisi-kisi: Bentuknya yang dilemparkan ke dinding ditentukan oleh bentuk elemen tunggal. Jika Anda mengambil kotak kotak, Anda (kurang lebih) mendapatkan pola persegi. Dengan jerami bundar hasilnya adalah lingkaran.

Saya telah menulis Tutorial tentang membangun kisi - kisi DIY dengan kalkulator online untuk lebar balok beberapa waktu lalu, mungkin ini juga membantu :) (Ini untuk flash kecil sekalipun.)

Simon A. Eugster
sumber
1
+1 Ilustrasi hebat! Bentuk di dinding, by the way, adalah pelebaran (konvolusi; jumlah Minkowski) dari penampang outlet melalui penampang inlet. Seperti yang Anda katakan, ketika keduanya kotak, bentuknya persegi dan ketika keduanya lingkaran, bentuknya melingkar. Dan ya, saya meninggalkan penjelasan saya dalam bentuk garis singgung karena mereka bersesuaian persis dengan bagaimana Anda berpikir tentang sudut: sebagai jumlah penyebaran horizontal untuk setiap unit jarak ke luar dari grid. Saya pikir kebanyakan orang akan setuju bahwa itu lebih intuitif daripada menghitung invers singgung :-).
whuber
Wah, saya perlu menandai ini dan meletakkan jumlah Minkowski di daftar-baca untuk kali yang lebih tenang :) Dan, terima kasih!
Simon A. Eugster