อ่าน 29 นาที
ความเร็วฟิล์ม
ความไวแสงของฟิล์มคือการวัดความไวต่อแสงของฟิล์มถ่ายภาพ ซึ่งกำหนดโดย การวัดความไวแสงและวัดบนมาตราส่วนตัวเลขต่างๆโดยระบบที่ใช้กันล่าสุดคือ ระบบ ISOที่เปิดตัวในปี 1974...
ความเร็วฟิล์ม

ความไวแสงของฟิล์มคือการวัดความไวต่อแสงของฟิล์มถ่ายภาพ ซึ่งกำหนดโดย การวัดความไวแสงและวัดบนมาตราส่วนตัวเลขต่างๆโดยระบบที่ใช้กันล่าสุดคือ ระบบ ISOที่เปิดตัวในปี 1974 ระบบที่เกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดซึ่งรู้จักกันในชื่อ ISO เช่นกัน ใช้เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่างการเปิดรับแสงและความสว่าง ของภาพที่ได้ ในกล้องดิจิทัล ก่อนหน้า ISO ระบบที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือASAในสหรัฐอเมริกาและDINในยุโรป
คำว่า " ความเร็ว"มาจากยุคแรกเริ่มของการถ่ายภาพฟิล์มถ่ายภาพที่มีความไวต่อแสงสูงกว่าจะใช้เวลาน้อยกว่าในการสร้างภาพที่ยอมรับได้ ดังนั้นการถ่ายภาพจึงเสร็จสิ้นได้เร็วขึ้น โดยที่ตัวแบบไม่จำเป็นต้องอยู่นิ่งนานนัก ฟิล์มถ่ายภาพที่มีความไวต่อแสงน้อยกว่านั้นถือว่า "ช้ากว่า" เพราะใช้เวลานานกว่าในการถ่ายภาพ และมักใช้ได้เฉพาะกับการถ่ายภาพนิ่ง เท่านั้น เวลาในการถ่ายภาพลดลงจากหลายชั่วโมงเหลือเพียงเศษเสี้ยววินาทีในช่วงปลายศตวรรษที่ 19
ทั้งในการถ่ายภาพด้วยฟิล์มและดิจิทัล การเลือกค่าความไวแสงมักส่งผลต่อคุณภาพของภาพเสมอ ค่าความไวแสงสูง ซึ่งต้องใช้เวลาเปิดรับแสงสั้นกว่า มักส่งผลให้คุณภาพของภาพลดลงเนื่องจากเกรนฟิล์ม หยาบขึ้น หรือมีสัญญาณรบกวนในภาพดิจิทัล มากขึ้น ค่าความไวแสงต่ำ ซึ่งต้องใช้เวลาเปิดรับแสงนานขึ้น จะเก็บรักษาข้อมูลภาพที่สมบูรณ์ได้มากกว่าเนื่องจากเกรนละเอียดขึ้นหรือมีสัญญาณรบกวนน้อยลง จึงทำให้ได้รายละเอียดที่มากกว่า ในท้ายที่สุด ความไวแสงถูกจำกัดด้วยประสิทธิภาพเชิงควอนตัมของฟิล์มหรือเซ็นเซอร์
โดยทั่วไปแล้ว จะใช้ เครื่องวัดแสงในการกำหนดเวลาการเปิดรับแสงที่จำเป็นสำหรับฟิล์มแต่ละชนิด
ระบบวัดความเร็วฟิล์ม
เกณฑ์การประเมินความเร็วของอิมัลชัน
มีการใช้เกณฑ์ห้าประการสำหรับการประเมินความเร็วของอิมัลชันตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งระบุไว้ที่นี่ตามชื่อและวันที่ เกณฑ์เหล่านี้ได้แก่: เกณฑ์ (1880), ความเฉื่อย (1890), ความหนาแน่นคงที่ (1934), ความชันที่มีประโยชน์ขั้นต่ำ (1939) และความชันเศษส่วน (1939) [ 1 ]
เกณฑ์
เกณฑ์กำหนดคือจุดบนเส้นโค้งลักษณะเฉพาะที่สอดคล้องกับความหนาแน่นที่สามารถมองเห็นได้เหนือหมอก
ความเฉื่อย
จุดความเร็วเฉื่อยของอิมัลชันถูกกำหนดบนเส้นโค้งลักษณะเฉพาะของ Hurter และ Driffield โดยจุดตัดระหว่างความชันของส่วนเส้นตรงของเส้นโค้งและเส้นที่แสดงถึงฐาน + หมอก (B+F) บนแกนความหนาแน่น
ความหนาแน่นคงที่
จุดความเร็วความหนาแน่นคงที่ถูกกำหนดโดยการกำหนดความหนาแน่นขั้นต่ำคงที่เป็นพื้นฐานของความเร็วอิมัลชัน (เช่น 0.1 เหนือ B+F)
ความชันที่มีประโยชน์ขั้นต่ำ
เกณฑ์ความชันขั้นต่ำที่มีประโยชน์จะกำหนดจุดความเร็วที่ความชันถึงค่าที่ตกลงกันไว้เป็นครั้งแรก (เช่น tan 𝜃 = 0.2)
ความชันเศษส่วน
ความชันเศษส่วนถูกกำหนดให้เป็นจุดความเร็วที่ความชันของเส้นโค้งลักษณะเฉพาะถึงเศษส่วนคงที่ (เช่น 0.3) ของความชันเฉลี่ยในช่วง (เช่น 1.5) ของเส้นโค้งลักษณะเฉพาะเป็นครั้งแรก[ 2 ]
ระบบประวัติศาสตร์
วอร์เนอร์เก้
เครื่องวัดความไวแสงเชิงปฏิบัติเครื่องแรกที่รู้จักซึ่งช่วยให้สามารถวัดความเร็วของวัสดุถ่ายภาพได้นั้น ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยวิศวกรชาวโปแลนด์Leon Warnerke [ 3 ] – นามแฝงของWładysław Małachowski (1837–1900) – ในปี 1880 ซึ่งเป็นหนึ่งในความสำเร็จที่ทำให้เขาได้รับรางวัลเหรียญความก้าวหน้าจากสมาคมการถ่ายภาพแห่งบริเตนใหญ่ในปี 1882 [ 4 ] [ 5 ]และเริ่มวางจำหน่ายเชิงพาณิชย์ตั้งแต่ปี 1881
เครื่องวัดความไวแสงมาตรฐานของ Warnerke ประกอบด้วยกรอบที่ยึดหน้าจอทึบแสงที่มีแถวของสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีหมายเลขกำกับ 25 สี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีสีไล่ระดับกัน ซึ่งสัมผัสกับแผ่นฟิล์มถ่ายภาพในระหว่างการทดสอบการเปิดรับแสงตามเวลาที่กำหนดภายใต้ แท็บเล็ต เรืองแสงที่ถูกกระตุ้นก่อนหน้านี้ด้วยแสงจากริบบิ้นแมกนีเซียม ที่กำลังไหม้ [ 5 ]ความเร็วของอิมัลชันจะถูกแสดงเป็น 'องศา' Warnerke (บางครั้งเห็นเป็น Warn. หรือ °W.) ซึ่งสอดคล้องกับตัวเลขสุดท้ายที่มองเห็นได้บนแผ่นฟิล์มที่เปิดรับแสงหลังจากการพัฒนาและการตรึง แต่ละตัวเลขแสดงถึงความเร็วที่เพิ่มขึ้น 1/3 โดยทั่วไปความเร็วของแผ่นฟิล์มจะอยู่ระหว่าง 10° ถึง 25° Warnerke ในขณะนั้น
ระบบของเขาประสบความสำเร็จบ้าง แต่พิสูจน์แล้วว่าไม่น่าเชื่อถือ[ 3 ]เนื่องจากความไวต่อแสงสเปกตรัม ความเข้มของแสงที่ปล่อยออกมาจากแผ่นฟอสฟอเรสเซนต์ลดลงหลังจากได้รับการกระตุ้น รวมถึงความคลาดเคลื่อนในการสร้างที่สูง[ 5 ]อย่างไรก็ตาม แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาต่อยอดในภายหลังในปี พ.ศ. 2443 โดยเฮนรี แชปแมน โจนส์ (1855–1932) ในการพัฒนาเครื่องทดสอบแผ่นและระบบความเร็วที่ปรับปรุงแล้ว[ 5 ] [ 6 ]
เฮอร์เตอร์ แอนด์ ดริฟฟิลด์
ระบบปฏิบัติอีกระบบหนึ่งในช่วงแรกสำหรับการวัดความไวของอิมัลชันคือระบบของHurter และ Driffield (H&D) ซึ่งอธิบายไว้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2433 โดยFerdinand Hurter (1844–1898) ชาวสวิส และVero Charles Driffield (1848–1915) ชาวอังกฤษ ในระบบของพวกเขา ตัวเลขความเร็วจะแปรผกผันกับปริมาณแสงที่ต้องการ ตัวอย่างเช่น อิมัลชันที่มีค่า H&D 250 จะต้องใช้ปริมาณแสงมากกว่าอิมัลชันที่มีค่า H&D 2500 ถึงสิบเท่า[ 7 ]
วิธีการกำหนดความไวได้รับการแก้ไขในภายหลังในปี พ.ศ. 2468 (โดยคำนึงถึงแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้) และในปี พ.ศ. 2461 (โดยคำนึงถึงแหล่งกำเนิดแสง น้ำยาพัฒนาภาพ และปัจจัยสัดส่วน) ซึ่งรูปแบบในภายหลังนี้บางครั้งเรียกว่า "H&D 10" ระบบ H&D ได้รับการยอมรับอย่างเป็นทางการ[ 8 ]ให้เป็นมาตรฐานในอดีตสหภาพโซเวียตตั้งแต่ปี พ.ศ. 2461 จนถึงเดือนกันยายน พ.ศ. 2494 เมื่อถูกแทนที่ด้วยGOST 2817–50
ไชเนอร์
ระบบScheinergrade (Sch.) ถูกคิดค้นโดยนักดาราศาสตร์ชาวเยอรมันJulius Scheiner (1858–1913) ในปี 1894 โดยเริ่มแรกเป็นวิธีการเปรียบเทียบความเร็วของแผ่นฟิล์มที่ใช้ในการถ่ายภาพทางดาราศาสตร์ ระบบของ Scheiner ให้คะแนนความเร็วของแผ่นฟิล์มโดยพิจารณาจากปริมาณแสงที่น้อยที่สุดที่จะทำให้เกิดความมืดที่มองเห็นได้เมื่อทำการล้างฟิล์ม ความเร็วถูกแสดงเป็นองศา Scheiner โดยเริ่มแรกมีช่วงตั้งแต่ 1° ถึง 20° Sch. โดยแต่ละองศาที่เพิ่มขึ้นจะสอดคล้องกับ ปัจจัย การคูณของความไวต่อแสงที่เพิ่มขึ้น ปัจจัยการคูณนี้ถูกกำหนดโดยข้อจำกัดที่ว่าการเพิ่มขึ้น 19° Sch. (จาก 1° ถึง 20° Sch.) สอดคล้องกับความไวที่เพิ่มขึ้นร้อยเท่า ดังนั้นฟิล์มที่แตกต่างกัน 1° Sch. บนมาตราส่วน Scheiner จะมี ความไวต่อกันและกันมากกว่า (หรือน้อยกว่า) เท่า การเพิ่มขึ้น 3° Sch. ใกล้เคียงกับการเพิ่มความไวเป็นสองเท่า[ 7 ] [ 9 ]
ต่อมาระบบนี้ได้รับการขยายให้ครอบคลุมช่วงที่กว้างขึ้น และข้อบกพร่องในทางปฏิบัติบางประการได้รับการแก้ไขโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรียJosef Maria Eder (1855–1944) [ 3 ]และนักพฤกษศาสตร์ชาวเฟลมิชWalter Hecht (1896–1960) (ซึ่งในปี 1919/1920 ได้ร่วมกันพัฒนา เครื่องวัด ความไวแสงแบบลิ่มกลาง Eder–Hechtซึ่งวัดความเร็วของอิมัลชันใน ระดับ Eder–Hecht ) อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตยังคงประสบปัญหาในการกำหนดความเร็วของฟิล์มได้อย่างน่าเชื่อถือ โดยมักจะต้องเปรียบเทียบกับผลิตภัณฑ์คู่แข่งเท่านั้น[ 3 ]ดังนั้นระบบกึ่ง Scheiner ที่ได้รับการดัดแปลงจำนวนมากขึ้นจึงเริ่มแพร่หลาย ซึ่งไม่ปฏิบัติตามขั้นตอนดั้งเดิมของ Scheiner อีกต่อไป และทำให้แนวคิดเรื่องความสามารถในการเปรียบเทียบนั้นใช้ไม่ได้ผล[ 3 ] [ 10 ]
ระบบของ Scheiner ถูกยกเลิกในที่สุดในเยอรมนี เมื่อ มีการนำระบบ DIN ที่เป็นมาตรฐาน มาใช้ในปี 1934 อย่างไรก็ตาม ระบบนี้ยังคงถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในประเทศอื่นๆ ในรูปแบบต่างๆ ต่อไปอีกระยะหนึ่ง
ดิน
ระบบ DIN ซึ่งเป็นมาตรฐาน DIN อย่างเป็นทางการ 4512 โดยDeutsches Institut für Normung (ในขณะนั้นรู้จักกันในชื่อDeutscher Normenausschuß (DNA)) ได้รับการตีพิมพ์ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2477 ระบบนี้เกิดขึ้นจากร่างสำหรับวิธีการวัดความรู้สึกที่เป็นมาตรฐาน เสนอโดยDeutscher Normenausschuß für Phototechnik [ 10 ]ตามที่เสนอโดยคณะกรรมการด้านความไวของDeutsche Gesellschaft für photographische Forschung [ 11 ]ตั้งแต่ 1930 [ 12 ] [ 13 ]และนำเสนอโดยRobert Luther [ 13 ] [ 14 ] (1868–1945) และEmanuel Goldberg [ 14 ] (1881–1970) ที่ VIII ผู้มีอิทธิพลสภาภาพถ่ายนานาชาติ (เยอรมัน: Internationaler Kongreß für wissenschaftliche und angewandte Photographie ) จัดขึ้นที่เมืองเดรสเดนตั้งแต่วันที่ 3 ถึง 8 สิงหาคม พ.ศ. 2474 [ 10 ] [ 15 ]
ระบบ DIN ได้รับแรงบันดาลใจจากระบบของScheiner [ 3 ]แต่ความไวถูกแสดงเป็นลอการิทึมฐาน 10 ของความไวคูณด้วย 10 คล้ายกับเดซิเบลดังนั้นการเพิ่มขึ้น 20° (และไม่ใช่ 19° เหมือนในระบบของ Scheiner) แสดงถึงการเพิ่มขึ้นของความไวร้อยเท่า และความแตกต่าง 3° ใกล้เคียงกับลอการิทึมฐาน 10 ของ 2 มากขึ้น (0.30103...) [ 9 ]
- .

เช่นเดียวกับในระบบ Scheiner ความเร็วจะถูกแสดงเป็น 'องศา' เดิมทีความไวจะเขียนเป็นเศษส่วนที่มี 'ส่วนสิบ' (เช่น "18/10° DIN") [ 16 ]โดยค่าที่ได้ 1.8 แสดงถึงลอการิทึมฐาน 10 สัมพัทธ์ของความเร็ว 'ส่วนสิบ' ถูกยกเลิกในภายหลังด้วย DIN 4512:1957-11 และตัวอย่างข้างต้นจะเขียนเป็น "18° DIN" [ 7 ]ในที่สุดสัญลักษณ์องศาก็ถูกยกเลิกด้วย DIN 4512:1961-10 การแก้ไขนี้ยังได้เห็นการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในคำจำกัดความของความเร็วฟิล์มเพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงล่าสุดใน มาตรฐาน ASA PH2.5-1960 ของอเมริกา ดังนั้นความเร็วฟิล์มของฟิล์มเนกาทีฟขาวดำจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า กล่าวคือ ฟิล์มที่เคยทำเครื่องหมายว่า "18° DIN" จะถูกทำเครื่องหมายว่า "21 DIN" โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอิมัลชัน
เดิมทีระบบนี้มีไว้สำหรับฟิล์มเนกาทีฟขาวดำเท่านั้น ต่อมาได้มีการขยายและจัดกลุ่มใหม่เป็นเก้าส่วน รวมถึง DIN 4512-1:1971-04 สำหรับฟิล์มเนกาทีฟขาวดำ, DIN 4512-4:1977-06 สำหรับฟิล์มสีแบบกลับภาพ และ DIN 4512-5:1977-10 สำหรับฟิล์มเนกาทีฟสี
ในระดับสากล ระบบ DIN 4512 ของเยอรมันถูกแทนที่อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงทศวรรษ 1980 โดย ISO 6:1974 [ 17 ] ISO 2240:1982 [ 18 ]และ ISO 5800:1979 [ 19 ]ซึ่งความไวเดียวกันนี้เขียนในรูปแบบเชิงเส้นและลอการิทึมเป็น "ISO 100/21°" (ตอนนี้มีสัญลักษณ์องศาอีกครั้ง) มาตรฐาน ISO เหล่านี้ ได้รับการนำมาใช้โดย DIN ในเวลาต่อมาเช่นกัน ในที่สุด มาตรฐาน DIN 4512 ฉบับปรับปรุงล่าสุดได้ถูกแทนที่ด้วยมาตรฐาน ISO ที่เกี่ยวข้อง โดย DIN 4512-1:1993-05 ถูกแทนที่ด้วย DIN ISO 6:1996-02 ในเดือนกันยายน พ.ศ. 2543, DIN 4512-4:1985-08 ถูกแทนที่ด้วย DIN ISO 2240:1998-06 และ DIN 4512-5:1990-11 ถูกแทนที่ด้วย DIN ISO 5800:1998-06 ทั้งสองมาตรฐานในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2545
บีเอสไอ
เมื่อ มีการตีพิมพ์ BS 935:1941 ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองซึ่งระบุตารางการเปิดรับแสงสำหรับวัสดุเนกาทีฟ ได้ใช้ เกณฑ์ความเร็ว ความหนาแน่นคงที่ แบบเดียวกันกับ ที่ใช้ใน ระบบ DIN 4512:1934 ของเยอรมัน มาตรฐานของอังกฤษยังใช้ ตัวเลขความเร็ว แบบลอการิทึมตามตัวอย่างของScheiner และ DIN เมื่อมีการ ตีพิมพ์มาตรฐาน ASA Z38.2.1:1943 ของอเมริกา ได้ใช้ เกณฑ์ความเร็ว การไล่ระดับเศษส่วนและ ตัวเลขความเร็ว เลขคณิตเพื่อให้เข้ากันได้กับWestonและGE [ 20 ]
มาตรฐานอังกฤษ BS 1380:1947 ได้นำ เกณฑ์ ความชันเศษส่วนของมาตรฐานอเมริกันปี 1943 มาใช้ และยังรวมถึง ตัวเลขความเร็ว เลขคณิตนอกเหนือจากตัวเลขลอการิทึม ด้วย [ 21 ]ตัวเลข ความเร็ว ลอการิทึมที่เสนอในมาตรฐาน BS 1380:1957 ในภายหลังนั้นเกือบจะเหมือนกับมาตรฐาน DIN 4512:1957 ยกเว้นว่าตัวเลข BS นั้นมากกว่าตัวเลข DIN ที่สอดคล้องกัน 9 องศา ในปี 1971 มาตรฐาน BS และ DIN ได้เปลี่ยนเป็น 10 องศา[ 22 ]
หลังจากความพยายามที่เพิ่มขึ้นในการสร้างมาตรฐานสากล มาตรฐานของอังกฤษ อเมริกา และเยอรมนีจึงเหมือนกันใน ISO 6:1974 ซึ่งสอดคล้องกับ BS 1380:Part1:1973 [ 23 ]
เวสตัน


ก่อนการมาถึงของระบบ ASA ระบบการให้คะแนนความเร็วฟิล์มของ Westonได้รับการแนะนำโดยEdward Faraday Weston (1878–1971) และบิดาของเขาEdward Weston (1850–1936) วิศวกรไฟฟ้า นักอุตสาหกรรม และผู้ก่อตั้ง Weston Electrical Instrument Corporationในสหรัฐอเมริกาที่เกิดในอังกฤษ[ 24 ] ด้วยรุ่น Weston 617 ซึ่ง เป็นหนึ่งในเครื่องวัดการเปิดรับแสงแบบโฟโตอิเล็กทริกรุ่นแรกๆ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2475 ระบบการวัดและการให้คะแนนฟิล์มได้รับการคิดค้นโดย William Nelson Goodwin , Jr. [ 25 ] [ 26 ]ซึ่งทำงานให้กับพวกเขา[ 27 ]และต่อมาได้รับเหรียญ Howard N. Pottsสำหรับผลงานด้านวิศวกรรมของเขา
บริษัทได้ทำการทดสอบและเผยแพร่ค่าความเร็วของฟิล์มส่วนใหญ่ในสมัยนั้นบ่อยครั้ง ค่าความเร็วของฟิล์ม Weston สามารถพบได้ในเครื่องวัดแสง Weston ส่วนใหญ่ และบางครั้งผู้ผลิตฟิล์มและบุคคลที่สามก็อ้างอิงถึง ค่าเหล่านี้ [ 28 ]ในแนวทางการรับแสงของพวกเขา เนื่องจากผู้ผลิตบางครั้งมีความคิดสร้างสรรค์เกี่ยวกับความเร็วของฟิล์ม บริษัทจึงได้เตือนผู้ใช้เกี่ยวกับการใช้ค่าความเร็วของฟิล์มโดยไม่ได้รับอนุญาตในหนังสือคู่มือ "ค่าความเร็วของฟิล์ม Weston" [ 29 ]
เครื่องวัดแสง Weston Cadet (รุ่น 852 เปิดตัวในปี 1949), Direct Reading (รุ่น 853 เปิดตัวในปี 1954) และ Master III (รุ่น 737 และ S141.3 เปิดตัวในปี 1956) เป็นเครื่องวัดแสงรุ่นแรกในกลุ่มผลิตภัณฑ์ที่เปลี่ยนมาใช้มาตราส่วน ASA ที่ได้รับการยอมรับในขณะนั้นแทน รุ่นอื่นๆ ยังคงใช้มาตราส่วน Weston เดิมจนถึงประมาณปี 1955 บริษัทยังคงเผยแพร่ค่าความไวแสงของฟิล์ม Weston ต่อไปหลังจากปี 1955 [ 30 ]แต่ในขณะที่ค่าที่แนะนำมักจะแตกต่างจากค่าความไวแสงของฟิล์ม ASA ที่พบในกล่องฟิล์มเล็กน้อย ค่า Weston รุ่นใหม่เหล่านี้อิงตามระบบ ASA และต้องแปลงเพื่อใช้กับเครื่องวัด Weston รุ่นเก่าโดยการลบค่าความไวแสง 1/3 สต็อปตามคำแนะนำของ Weston [ 30 ]ในทางกลับกัน ค่าความเร็วฟิล์ม Weston "แบบเก่า" สามารถแปลงเป็นค่า Weston "แบบใหม่" และมาตราส่วน ASA ได้โดยการเพิ่มจำนวนเท่ากัน กล่าวคือ ค่าความเร็วฟิล์ม 100 Weston (จนถึงปี 1955) จะสอดคล้องกับ 125 ASA (ตาม ASA PH2.5-1954 และก่อนหน้านั้น) การแปลงนี้ไม่จำเป็นสำหรับมิเตอร์ Weston ที่ผลิตและค่าความเร็วฟิล์ม Weston ที่เผยแพร่ตั้งแต่ปี 1956 เนื่องจากมีการใช้ระบบ ASA อยู่แล้ว อย่างไรก็ตาม อาจต้องพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของการแก้ไข ASA PH2.5-1960 เมื่อเปรียบเทียบกับค่า ASA หรือ ISO ที่ใหม่กว่า
เจเนอรัล อิเล็กทริก
ก่อนการจัดตั้งมาตรา ASA [ 31 ]และคล้ายกับการให้คะแนนความเร็วฟิล์มของ Westonผู้ผลิตเครื่องวัดแสงโฟโตอิเล็กทริกอีกรายหนึ่งคือGeneral Electricได้พัฒนาระบบการให้คะแนนของตนเองที่เรียกว่าค่าฟิล์ม General Electric (มักย่อเป็นGEหรือGE ) ในช่วงประมาณปี 1937
ค่าความเร็วฟิล์มสำหรับใช้กับมิเตอร์ของพวกเขาได้รับการเผยแพร่ใน แผ่นพับ General Electric Film Values [ 32 ] ที่ได้รับการปรับปรุงอย่างสม่ำเสมอ และในGeneral Electric Photo Data Book [ 33 ]
General Electric เปลี่ยนมาใช้ มาตราส่วน ASAในปี พ.ศ. 2489 มิเตอร์ที่ผลิตตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2489 จะติดตั้งมาตราส่วน ASA (ระบุว่า "ดัชนีการเปิดรับแสง") ไว้แล้ว สำหรับมิเตอร์รุ่นเก่าบางรุ่นที่มีมาตราส่วนเป็น "ความเร็วฟิล์ม" หรือ "ค่าฟิล์ม" (เช่น รุ่น DW-48, DW-49 รวมถึงรุ่น DW-58 และ GW-68 รุ่นแรกๆ) จะมีฝาครอบแบบเปลี่ยนได้พร้อมมาตราส่วน ASA จำหน่ายจากผู้ผลิต[ 32 ] [ 34 ]บริษัทยังคงเผยแพร่ค่าฟิล์มที่แนะนำหลังจากนั้น แต่ค่าเหล่านั้นได้รับการปรับให้สอดคล้องกับมาตราส่วน ASA แล้ว
เอเอสเอ
จากงานวิจัยก่อนหน้านี้ของLoyd Ancile Jones (1884–1954) แห่งKodakและได้รับแรงบันดาลใจจากระบบการให้คะแนนความเร็วฟิล์มของ Weston [ 30 ]และ ค่าฟิล์ม ของ General Electric [ 32 ]สมาคมมาตรฐานอเมริกัน (ปัจจุบันชื่อ ANSI) ได้กำหนดวิธีการใหม่ในการกำหนดและระบุความเร็วฟิล์มของฟิล์มเนกาทีฟขาวดำในปี 1943 ASA Z38.2.1–1943 ได้รับการแก้ไขในปี 1946 และ 1947 ก่อนที่มาตรฐานจะพัฒนาเป็น ASA PH2.5-1954 เดิมที ค่า ASA มักถูกเรียกว่าหมายเลขความเร็วมาตรฐานอเมริกันหรือหมายเลขดัชนีการเปิดรับแสง ASA (ดูเพิ่มเติม: ดัชนีการเปิดรับแสง (EI))
มาตราส่วน ASA เป็นมาตราส่วนเชิงเส้น กล่าวคือ ฟิล์มที่มีความเร็วแสง 200 ASA จะมีความเร็วแสงเป็นสองเท่าของฟิล์มที่มีความเร็วแสง 100 ASA
มาตรฐาน ASA ได้รับการแก้ไขครั้งใหญ่ในปี 1960 ด้วยมาตรฐาน ASA PH2.5-1960 ซึ่งวิธีการกำหนดความเร็วของฟิล์มได้รับการปรับปรุง และปัจจัยด้านความปลอดภัยที่เคยใช้เพื่อป้องกันการรับแสงน้อยเกินไปถูกยกเลิก ส่งผลให้ความเร็วที่ระบุของฟิล์มเนกาทีฟขาวดำหลายชนิดเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ตัวอย่างเช่น ฟิล์มIlford HP3ที่เคยมีค่า ASA 200 ก่อนปี 1960 ถูกระบุว่าเป็น 400 ASA หลังจากนั้นโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงใดๆ ในเนื้อฟิล์ม การเปลี่ยนแปลงที่คล้ายกันนี้ถูกนำมาใช้กับ ระบบ DINด้วยมาตรฐาน DIN 4512:1961-10 และระบบ BS ด้วยมาตรฐาน BS 1380:1963 ในปีต่อๆ มา
นอกจากมาตราส่วนความเร็วแบบเลขคณิตที่กำหนดไว้แล้ว ASA PH2.5-1960 ยังได้แนะนำเกรด ASA แบบลอการิทึม (100 ASA = 5° ASA) โดยที่ความแตกต่าง 1° ASA หมายถึงค่าการรับแสงเพิ่มขึ้นหนึ่งสต็อป และดังนั้นจึงหมายถึงความเร็วของฟิล์มเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ระยะหนึ่ง เกรด ASA ยังถูกพิมพ์ลงบนกล่องฟิล์ม และยังปรากฏในรูปของค่าความเร็วAPEX S v (โดยไม่มีสัญลักษณ์องศา) อีกด้วย
มาตรฐาน ASA PH2.5-1960 ได้รับการแก้ไขเป็น ANSI PH2.5-1979 โดยไม่มีความเร็วแบบลอการิทึม และต่อมาถูกแทนที่ด้วย NAPM IT2.5–1986 ของสมาคมผู้ผลิตอุปกรณ์ถ่ายภาพแห่งชาติ ซึ่งแสดงถึงการนำมาตรฐานสากล ISO 6 มาใช้ในสหรัฐอเมริกา ANSI/NAPM IT2.5 ฉบับล่าสุดได้รับการตีพิมพ์ในปี 1993
มาตรฐานสำหรับฟิล์มเนกาทีฟสีได้รับการแนะนำในชื่อ ASA PH2.27-1965 และได้รับการแก้ไขหลายครั้งในปี 1971, 1976, 1979 และ 1981 ก่อนที่จะกลายเป็น ANSI IT2.27–1988 ในที่สุดก่อนที่จะถูกยกเลิกไป
ความเร็วของฟิล์มสีแบบกลับด้านถูกกำหนดไว้ในมาตรฐาน ANSI PH2.21-1983 ซึ่งได้รับการแก้ไขในปี 1989 ก่อนที่จะกลายเป็นมาตรฐาน ANSI/NAPM IT2.21 ในปี 1994 ซึ่งเป็นมาตรฐานที่สหรัฐอเมริกานำมาใช้แทนมาตรฐาน ISO 2240
ในระดับสากล ระบบ ASA ถูกแทนที่ด้วย ระบบ ISOระหว่างปี 1982 ถึง 1987 อย่างไรก็ตาม ค่าความเร็วฟิล์มแบบเลขคณิตของ ASA ยังคงถูกใช้ต่อไปในฐานะค่าความเร็วเชิงเส้นของระบบ ISO
โกสต์

GOST (อักษรซีริลลิก: ГОСТ ) เป็นมาตราความเร็วฟิล์มเลขคณิตที่กำหนดไว้ใน GOST 2817-45 และ GOST 2817–50 [ 35 ] [ 36 ]ถูกนำมาใช้ในอดีตสหภาพโซเวียตตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2494 โดยแทนที่ตัวเลข Hurter & Driffield (H&D, อักษรซีริลลิก: ХиД) [ 35 ]ซึ่งถูกใช้มาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2461
GOST 2817-50 คล้ายกับมาตรฐาน ASA โดยอิงจากจุดความเร็วที่ความหนาแน่น 0.2 เหนือฐานบวกหมอก ซึ่งแตกต่างจาก 0.1 ของ ASA [ 37 ]เครื่องหมาย GOST พบได้เฉพาะในอุปกรณ์ถ่ายภาพ (ฟิล์ม กล้องเครื่องวัดแสงฯลฯ) ที่ผลิตในสหภาพโซเวียต ก่อนปี 1987 เท่านั้น [ 38 ]
เมื่อวันที่ 1 มกราคม พ.ศ. 2530 มาตรา GOST ได้รับการปรับแนวใหม่ให้สอดคล้องกับ มาตรา ISOด้วย GOST 10691–84 [ 39 ]
สิ่งนี้พัฒนาเป็นหลายส่วนรวมถึง GOST 10691.6–88 [ 40 ]และ GOST 10691.5–88 [ 41 ]ซึ่งทั้งสองส่วนใช้งานได้ในวันที่ 1 มกราคม 1991
ระบบปัจจุบัน: ISO
มาตรฐานความเร็วฟิล์ม ASA และDINได้ถูกรวมเข้าไว้ในมาตรฐาน ISO ตั้งแต่ปี 1974
มาตรฐานสากลปัจจุบันสำหรับการวัดความเร็วของฟิล์มเนกาทีฟสีคือ ISO 5800:2001 [ 19 ] (เผยแพร่ครั้งแรกในปี 1979 แก้ไขในเดือนพฤศจิกายน 1987) จากองค์การมาตรฐานสากล (ISO) มาตรฐานที่เกี่ยวข้อง ISO 6:1993 [ 17 ] (เผยแพร่ครั้งแรกในปี 1974) และ ISO 2240:2003 [ 18 ] (เผยแพร่ครั้งแรกในเดือนกรกฎาคม 1982 แก้ไขในเดือนกันยายน 1994 และแก้ไขในเดือนตุลาคม 2003) กำหนดมาตราส่วนสำหรับความเร็วของฟิล์มเนกาทีฟขาวดำและฟิล์มสีกลับด้านตามลำดับ
การกำหนดความเร็ว ISO ด้วยกล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัลมีอธิบายไว้ใน ISO 12232:2019 (เผยแพร่ครั้งแรกในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2541 แก้ไขในเดือนเมษายน พ.ศ. 2549 แก้ไขเพิ่มเติมในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2549 และแก้ไขอีกครั้งในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2562) [ 42 ] [ 43 ]
ระบบ ISO กำหนดทั้งมาตราส่วนเลขคณิตและมาตราส่วนลอการิทึม[ 44 ] มาตราส่วน ISO เลขคณิตสอดคล้องกับระบบ ASA เลขคณิต ซึ่งการเพิ่ม ความไวของฟิล์มเป็นสองเท่าจะแสดงด้วยการเพิ่มค่าความเร็วฟิล์มเป็นสองเท่า ในมาตราส่วน ISO ลอการิทึม ซึ่งสอดคล้องกับมาตราส่วน DIN การเพิ่ม 3° ให้กับค่าตัวเลขจะถือเป็นการเพิ่มความไวเป็นสองเท่า ตัวอย่างเช่น ฟิล์มที่ได้รับการจัดอันดับ ISO 200/24° มีความไวเป็นสองเท่าของฟิล์มที่ได้รับการจัดอันดับ ISO 100/21° [ 44 ]
โดยทั่วไป ความเร็วแบบลอการิทึมจะถูกละเว้น ตัวอย่างเช่น "ISO 100" หมายถึง "ISO 100/21°" [ 45 ]ในขณะที่ความเร็ว ISO แบบลอการิทึมจะเขียนเป็น "ISO 21°" ตามมาตรฐาน
การแปลงระหว่างมาตราส่วนปัจจุบัน

การแปลงจากความเร็วเลขคณิตSเป็นความเร็วลอการิทึมS ° จะแสดงโดย[ 17 ]
และการปัดเศษเป็นจำนวนเต็มที่ใกล้ที่สุด; ลอการิทึมเป็นฐาน 10 การแปลงจากความเร็วลอการิทึมเป็นความเร็วเลขคณิตกำหนดโดย[ 46 ]
และปัดเศษให้ใกล้เคียงกับความเร็วการคำนวณมาตรฐานที่ใกล้ที่สุดในตารางที่ 1 ด้านล่าง
| เอเพ็กซ์เอส วี | ไอโซเลขคณิต / | ผู้ผลิตกล้อง | เลขคณิตASA | ลอจิกDIN | เลขคณิตGOST | ตัวอย่างฟิล์มที่มีความเร็วระบุนี้ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| −2 | 0.8/0° | 0.8 | 0 [ 48 ] | FPPBW ซูเปอร์บวก[ 49 ] | ||
| 1/1° | 1 | 1 | (1) | สเวมา มิกราท-ออร์โต, แอสทรัม มิกราท-ออร์โต | ||
| 1.2/2° | 1.2 | 2 | (1) | |||
| −1 | 1.6/3° | 1.6 | 3 | 1.4 | ||
| 2/4° | 2 | 4 | (2) | |||
| 2.5/5° | 2.5 | 5 | (2) | |||
| 0 | 3/6° | 3 | 6 | 2.8 | สเวมา เอ็มซี-3, แอสตรัม เอ็มซี-3 | |
| 4/7° | 4 | 7 | (4) | |||
| 5/8° | 5 | 8 | (4) | เทคนิคัลเลอร์สามแถบแบบดั้งเดิม | ||
| 1 | 6/9° | 6 | 9 | 5.5 | ฟิล์ม Kodachromeต้นฉบับ | |
| 8/10° | 8 | 10 | (8) | โพลารอยด์ โพลาบลู | ||
| 10/11° | 10 | 11 | (8) | ฟิล์ม Kodachrome 8 มม. | ||
| 2 | 12/12° | 12 | 12 | 11 | ฟิล์มรีเวิร์สซอล 8 มม. ของ Gevacolor ต่อมาคือ Agfa Dia-Direct | |
| 16/13° | 16 | 13 | (16) | ฟิล์มรีเวิร์สซอล Agfacolor 8 มม. | ||
| 20/14° | 20 | 14 | (16) | Adox CMS 20 | ||
| 3 | 25/15° | 25 | 15 | 22 | ฟิล์ม Agfacolor รุ่นเก่า, Kodachrome II และ (รุ่นหลัง) Kodachrome 25 , Efke 25 | |
| 32/16° | 32 | 16 | (32) | โกดัก พานาโทมิก-เอ็กซ์ | ||
| 40/17° | 40 | 17 | (32) | ฟิล์ม Kodachrome 40 | ||
| 4 | 50/18° | 50 | 18 | 45 | ฟิล์ม Fuji RVP ( Velvia ), Ilford Pan F Plus, Kodak Vision 250D 5201 (ฟิล์ม), AGFA CT18, Efke 50, Polaroid type 55 | |
| 64/19° | 64 | 19 | (65) | Kodachrome 64 , Ektachrome-X, โพลารอยด์ รุ่น 64T | ||
| 80/20° | 80 | 20 | (65) | Ilford Commercial Ortho, Polaroid type669 | ||
| 5 | 100/21° | 100 | 21 | 90 | Kodak T-MAX 100 (TMX), Kodak Ektar , Fujichrome Provia 100F , Fujifilm Acros 100 II Efke 100, Fomapan/Arista 100, Kentmere Pan 100 | |
| 125/22° | 125 | 22 | (130) | Ilford FP4+ , Kodak Plus-X Pan, Svema Color 125 | ||
| 160/23° | 160 | 23 | (130) | Fujicolor Pro 160C/S , Kodak Ektachrome ความเร็วสูง, Kodak Portra 160NC และ 160VC | ||
| 6 | 200/24° | 200 | 24 | 180 | Kodak Gold 200 , Fujicolor Superia 200, Agfa Scala 200x , Fomapan/Arista 200, Wittner Chrome 200D, Agfa Aviphot Chrome 200 PE1 | |
| 250/25° | 250 | 25 | (250) | Tasma Foto-250, Eastman Double-X | ||
| 320/26° | 320 | 26 | (250) | Kodak Tri-X Pan Professional (TXP) | ||
| 7 | 400/27° | 400 | 27 | 350 | Kodak T-Max400 (TMY), Kodak Tri-X 400 , Kodak Portra 400, Ilford HP5+ , Fujifilm Superia X-tra 400 , Fujichrome Provia 400X , Fomapan/Arista 400, KentmerePan 400 | |
| 500/28° | 500 | 28 | (500) | Kodak Vision3500T5219 (ภาพยนตร์) | ||
| 640/29° | 640 | 29 | (500) | โพลารอยด์ 600 | ||
| 8 | 800/30° | 800 | 30 | 700 | Fuji Pro 800Z , Fuji Instax | |
| 1000/31° | 1000 | 31 | (1000) | Ilford Delta 3200, Kodak P3200 TMAX [ 50 ] Kodak Professional T-Max P3200 [ 51 ] (ดูความผิดปกติทางการตลาดด้านล่าง) | ||
| 1250/32° | 1250 | 32 | (1000) | Kodak Royal-X Panchromatic | ||
| 9 | 1600/33° | 1600 | 33 | 1400 (1440) | Fujicolor 1600, Fuji Natura 1600 และ Superia 1600 , Neopan 1600 | |
| 2000/34° | 2000 | 34 | (2000) | |||
| 2500/35° | 2500 | 35 | (2000) | |||
| 10 | 3200/36° | 3200 | 36 | 2800 (2880) | Konica 3200, Polaroid type 667, Fujifilm FP-3000B, Kodak Tmax 3200 ขาวดำ^ | |
| 4000/37° | 37 | (4000) | ||||
| 5000/38° | 38 | (4000) | ||||
| 11 | 6400/39° | 6400 | 39 | 5600 | ||
| 8000/40° | ||||||
| 10000/41° | ||||||
| 12 | 12500/42° | 12800 | 12500 | ความเร็ว ISO ที่มากกว่า 10000 ยังไม่ได้รับการกำหนดอย่างเป็นทางการก่อน ISO12232:2019 [ 42 ] | ||
| 16000/43° | ||||||
| 20000/44° | โพลารอยด์ชนิด 612 [ 58 ] | |||||
| 13 | 25000/45° | 25600 | ||||
| 32000/46° | ||||||
| 40000/47° | ||||||
| 14 | 50000/48° | 51200 | ||||
| 64000/49° | ||||||
| 80000/50° | ||||||
| 15 | 100000 | 102400 | 51 [ 48 ] | Nikon D3sและCanon EOS-1D Mark IV (2009) | ||
| 125000 | ||||||
| 160000 | ||||||
| 16 | 200000 | 204800 | Canon EOS-1D X (2011), Nikon D4 (2012), Pentax 645Z (2014) | |||
| 250000 | ||||||
| 320000 | ||||||
| 17 | 400000 | 409600 | Nikon D4s , โซนี่ α ILCE-7S (2014), Canon EOS 1D X Mark II (2016) | |||
| 500000 | ||||||
| 640000 | ||||||
| 18 | 800000 | |||||
| 1,000,000 | ||||||
| 1,250,000 | ||||||
| 19 | 1,600,000 | |||||
| 2,000,000 | ||||||
| 2,500,000 | ||||||
| 20 | 3,200,000 | 3280000 | Nikon D5 (2016) | |||
| 4000000 | 4,560,000 บาท | Canon ME20F-SH [ 64 ] (2015) |
หมายเหตุประกอบตาราง:
- ความเร็วที่แสดงเป็นตัวหนาภายใต้ APEX, ISO และ ASA คือค่าที่กำหนดไว้จริงในมาตรฐานความเร็วจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง ส่วนค่าอื่นๆ เป็นค่าที่คำนวณเพิ่มเติมจากความเร็วที่กำหนดไว้ โดยใช้ลำดับขั้นเดียวกันกับความเร็วที่กำหนดไว้
- ค่า APEX S vตั้งแต่ 1 ถึง 10 สอดคล้องกับระดับ ASA แบบลอการิทึม 1° ถึง 10° ที่พบใน ASA PH2.5-1960
- ความเร็วการคำนวณเลขคณิต ASA ตั้งแต่ 4 ถึง 5 นำมาจากมาตรฐาน ANSI PH2.21-1979 (ตารางที่ 1 หน้า 8)
- ความเร็วการคำนวณเลขคณิต ASA ตั้งแต่ 6 ถึง 3200 นำมาจากมาตรฐาน ANSI PH2.5-1979 (ตารางที่ 1 หน้า 5) และ ANSI PH2.27-1979
- ความเร็วการคำนวณทางคณิตศาสตร์ของ ISO ตั้งแต่ 4 ถึง 3200 นำมาจาก ISO 5800:1987 (ตาราง "มาตราส่วนความเร็ว ISO", หน้า 4)
- ความเร็วการคำนวณเลขคณิต ISO ตั้งแต่ 6 ถึง 10000 นำมาจาก ISO 12232:1998 (ตารางที่ 1 หน้า 9)
- ISO 12232:1998 ไม่ได้ระบุความเร็วที่มากกว่า 10000 อย่างไรก็ตาม ขีดจำกัดบนสำหรับสัญญาณรบกวนS 10000 ถูกกำหนดไว้ที่ 12500 ซึ่งแสดงให้เห็นว่า ISO อาจคาดการณ์ถึงลำดับความเร็ว 12500, 25000, 50000 และ 100000 คล้ายกับลำดับจาก 1250 ถึง 10000 ซึ่งสอดคล้องกับ ASA PH2.12-1961 [ 52 ]สำหรับกล้องดิจิทัล Nikon, Canon, Sony, Pentax และ Fujifilm เลือกที่จะแสดงความเร็วที่มากกว่าในรูปแบบกำลังสองที่แน่นอนจากความเร็วสูงสุดที่เคยทำได้มาก่อน (6400) แทนที่จะปัดเศษเป็นส่วนขยายของลำดับความเร็วที่มีอยู่ ในที่สุดค่าความเร็วที่มากกว่า 10000 ก็ได้รับการกำหนดไว้ใน ISO 12232:2019 [ 42 ]
- กล้อง SLR ฟิล์ม 35 มม.รุ่นใหม่ส่วนใหญ่รองรับช่วงความไวแสงอัตโนมัติตั้งแต่ ISO 25/15° ถึง 5000/38° สำหรับฟิล์ม DX-codedหรือ ISO 6/9° ถึง 6400/39° เมื่อปรับเอง (โดยไม่ใช้การชดเชยแสง ) ช่วงความไวแสงที่รองรับแฟลช TTLจะแคบกว่า โดยทั่วไปคือ ISO 12/12° ถึง 3200/36° หรือต่ำกว่านั้น
- อุปกรณ์ เสริม Booster [ 54 ]สำหรับCanon Pellix QL (1965) และCanon FT QL (1966) รองรับความเร็วฟิล์มตั้งแต่ 25 ถึง 12800 ASA
- แป้นหมุนปรับความเร็วฟิล์มของCanon A-1 (1978) รองรับช่วงความเร็วตั้งแต่ 6 ถึง 12800 ASA (แต่ในคู่มือเรียกว่าความเร็วฟิล์ม ISO แล้ว) [ 55 ]ในกล้องนี้ การชดเชยแสงและความเร็วฟิล์มสุดขั้วไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้
- กล้องLeica R8 (1996) และR9 (2002) รองรับความเร็วฟิล์มอย่างเป็นทางการที่ 8000/40°, 10000/41° และ 12800/42° (ในกรณีของ R8) หรือ 12500/42° (ในกรณีของ R9) และการใช้การชดเชยแสง ±3 EV ทำให้สามารถขยายช่วงจาก ISO 0.8/0° เป็น ISO 100000/51° ได้ทีละครึ่งค่าแสง[ 47 ] [ 48 ]
- ความเร็วการคำนวณของผู้ผลิตกล้องดิจิทัลตั้งแต่ 12800 ถึง 409600 มาจากข้อกำหนดของ Nikon (12800, 25600, 51200, 102400 ในปี 2009, [ 56 ] 204800 ในปี 2012, [ 60 ] 409600 ในปี 2014 [ 62 ] ), Canon (12800, 25600, 51200, 102400 ในปี 2009, [ 57 ] 204800 ในปี 2011, [ 59 ] 4000000 ในปี 2015 [ 64 ] ), Sony (12800 ในปี 2009, [ 65 ] 25600 ในปี 2010, [ 66 ] 409600 ใน 2014 [ 63 ] ), Pentax (12800, 25600, 51200 ในปี 2010, [ 67 ] 102400, 204800 ในปี 2014 [ 61 ] ) และ Fujifilm (12800 ในปี 2011 [ 68 ] )
การแปลง ASA และ DIN ในอดีต

ดังที่ได้กล่าวไว้ในส่วนของ ASA และ DIN นิยามของมาตราส่วน ASA และ DIN มีการเปลี่ยนแปลงหลายครั้งในช่วงทศวรรษ 1950 จนถึงต้นทศวรรษ 1960 ทำให้จำเป็นต้องแปลงค่าระหว่างมาตราส่วนต่างๆ เนื่องจากระบบ ISO ได้รวมนิยาม ASA และ DIN ที่ใหม่กว่าเข้าไว้ด้วยกัน การแปลงค่านี้จึงจำเป็นเช่นกันเมื่อเปรียบเทียบมาตราส่วน ASA และ DIN เก่ากับมาตราส่วน ISO
ภาพแสดงการแปลง ASA/DIN ในหนังสือภาพถ่ายปี 1952 [ 69 ]ซึ่ง DIN 21/10° ถูกแปลงเป็น ASA 80 แทนที่จะเป็น ASA 100
คู่มือการรับแสงของกล้องคลาสสิกบางรุ่นแสดงการแปลงค่าแบบเก่าตามที่ใช้ได้ในขณะที่ผลิตกล้อง ตัวอย่างเช่น คู่มือการรับแสงของกล้องคลาสสิกTessina (ตั้งแต่ปี 1957) ซึ่ง 21/10° DIN สัมพันธ์กับ ASA 80, 18° DIN สัมพันธ์กับ ASA 40 เป็นต้น ผู้ใช้กล้องคลาสสิกอาจสับสนได้หากไม่ทราบประวัติความเป็นมาของการเปลี่ยนแปลงมาตรฐานเหล่านี้
การกำหนดความเร็วฟิล์ม


ความเร็วฟิล์มหาได้จากกราฟความหนาแน่นเชิงแสงเทียบกับลอการิทึมของค่าแสงสำหรับฟิล์ม ซึ่งเรียกว่า เส้นโค้ง D –log Hหรือ เส้นโค้ง Hurter–Driffieldโดยทั่วไปจะมีห้าส่วนในเส้นโค้ง ได้แก่ ส่วนฐาน + หมอก ส่วนปลาย ส่วนเชิงเส้น ส่วนไหล่ และส่วนที่รับแสงมากเกินไป สำหรับฟิล์มเนกาทีฟขาวดำ "จุดความเร็ว" m คือจุดบนเส้นโค้งที่ความหนาแน่นมากกว่าความหนาแน่นของส่วนฐาน + หมอก 0.1 เมื่อล้างฟิล์มเนกาทีฟ ดังนั้นจุด n ที่ลอการิทึมของค่าแสงมากกว่าค่าแสงที่จุด m 1.3 หน่วย จะมีความหนาแน่นมากกว่าความหนาแน่นที่จุด m 0.8 ค่าแสงH mในหน่วยลักซ์-วินาทีคือค่าแสงสำหรับจุด m เมื่อตรงตามเงื่อนไขความคมชัดที่กำหนด ความเร็ว ISO ทางคณิตศาสตร์กำหนดจาก:
จากนั้นค่านี้จะถูกปัดเศษให้เป็นความเร็วมาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุดในตารางที่ 1 ของ ISO 6:1993
การกำหนดค่าความไวแสงสำหรับฟิล์มเนกาทีฟสีนั้นมีหลักการคล้ายกัน แต่ซับซ้อนกว่าเพราะต้องใช้เส้นโค้งแยกกันสำหรับสีน้ำเงิน สีเขียว และสีแดง การประมวลผลฟิล์มเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิตฟิล์ม ไม่ใช่ตามค่าความคมชัดที่กำหนดไว้ ส่วนค่าความไวแสง ISO สำหรับฟิล์มรีเวิร์สสีนั้นจะกำหนดจากค่ากลางของเส้นโค้ง แทนที่จะเป็นค่าขีดจำกัด และเช่นเดียวกัน ต้องใช้เส้นโค้งแยกกันสำหรับสีน้ำเงิน สีเขียว และสีแดง และการประมวลผลฟิล์มเป็นไปตามคำแนะนำของผู้ผลิตฟิล์ม
การใช้ความเร็วฟิล์ม
ความเร็วฟิล์มถูกนำมาใช้ในสมการการเปิดรับแสงเพื่อหาพารามิเตอร์การเปิดรับแสงที่เหมาะสม ช่างภาพมีตัวแปรสี่ตัวที่สามารถใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ ได้แก่แสงความเร็วฟิล์มค่า f (ขนาดรูรับแสง) และความเร็วชัตเตอร์ (เวลาเปิดรับแสง) สมการอาจแสดงในรูปของอัตราส่วน หรือโดยการใช้ลอการิทึม (ฐาน 2) ของทั้งสองข้าง โดยการบวกโดยใช้ระบบ APEX ซึ่งทุกๆ การเพิ่มขึ้น 1 หน่วย จะทำให้การเปิดรับแสงเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า การเพิ่มขึ้นนี้โดยทั่วไปเรียกว่า "สต็อป" ค่า f ที่มีประสิทธิภาพ จะแปรผันตรงกับอัตราส่วนระหว่าง ความยาวโฟกัสของเลนส์และ เส้นผ่านศูนย์กลางของ รูรับแสงโดยที่เส้นผ่านศูนย์กลางนั้นแปรผันตรงกับรากที่สองของพื้นที่รูรับแสง ดังนั้น เลนส์ที่ตั้งค่าไว้ที่...เอฟ /1.4ช่วยให้แสงตกกระทบระนาบโฟกัสได้มากกว่าเลนส์ที่ตั้งค่าไว้ถึงสองเท่าฟ /2. ดังนั้น ค่า f-number แต่ละค่าที่เป็นรากที่สองของสอง (ประมาณ 1.4) จึงเท่ากับค่าสต็อปหนึ่งค่า ดังนั้นเลนส์จึงมักถูกทำเครื่องหมายตามลำดับนั้น:ฟ /1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, เป็นต้น
ค่า ISO ในทางคณิตศาสตร์มีคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์สำหรับช่างภาพที่ไม่มีอุปกรณ์วัดแสง โดยปกติแล้ว การถ่ายภาพโดยให้แสงส่องจากด้านหน้าในแสงแดดจ้า จะได้ค่าแสงที่ถูกต้องหากตั้งค่ารูรับแสงของเลนส์ไว้ที่ f/16 และความเร็วชัตเตอร์เป็นค่าผกผันของค่า ISO (เช่น 1/100 วินาทีสำหรับฟิล์ม ISO 100) ซึ่งเรียกว่ากฎ "แดดจัด 16 "
ดัชนีการเปิดรับ
ดัชนีการเปิดรับแสง หรือ EI หมายถึงค่าความเร็วที่กำหนดให้กับฟิล์มและสถานการณ์การถ่ายภาพเฉพาะ ซึ่งแตกต่างจากความเร็วที่แท้จริงของฟิล์ม ใช้เพื่อชดเชยความไม่แม่นยำในการปรับเทียบอุปกรณ์หรือตัวแปรของกระบวนการ หรือเพื่อให้ได้เอฟเฟกต์บางอย่าง ดัชนีการเปิดรับแสงอาจเรียกง่ายๆ ว่าการตั้งค่าความเร็วเมื่อเทียบกับค่าความเร็ว
ตัวอย่างเช่น ช่างภาพอาจตั้งค่าฟิล์ม ISO 400 ที่ EI 800 แล้วใช้กระบวนการเร่งความไวแสงเพื่อให้ได้เนกาทีฟที่สามารถพิมพ์ได้ในสภาพแสงน้อย ฟิล์มดังกล่าวได้รับการถ่ายภาพที่ EI 800 แล้ว
อีกตัวอย่างหนึ่งคือกรณีที่ ชัตเตอร์ของกล้องได้รับการปรับเทียบไม่ถูกต้อง ทำให้ฟิล์มได้รับแสงมากเกินไปหรือน้อยเกินไปอย่างต่อเนื่อง ในทำนองเดียวกันเครื่องวัดแสงอาจไม่แม่นยำ เราสามารถปรับการตั้งค่า EI ให้เหมาะสมเพื่อชดเชยข้อบกพร่องเหล่านี้และสร้างฟิล์มที่มีแสงถูกต้องอย่างสม่ำเสมอ
การแลกเปลี่ยนซึ่งกันและกัน
เมื่อได้รับแสง ปริมาณพลังงานแสงที่ตกกระทบฟิล์มจะเป็นตัวกำหนดผลกระทบต่ออิมัลชัน หากความสว่างของแสงถูกคูณด้วยปัจจัยหนึ่ง และการเปิดรับแสงของฟิล์มลดลงด้วยปัจจัยเดียวกันโดยการปรับความเร็ว ชัตเตอร์ และรูรับแสงของกล้อง เพื่อให้พลังงานที่ได้รับเท่ากัน ฟิล์มจะได้รับการพัฒนาให้มีความหนาแน่นเท่ากัน กฎนี้เรียกว่าความสัมพันธ์แบบผกผันระบบสำหรับการกำหนดความไวของอิมัลชันเป็นไปได้เพราะความสัมพันธ์แบบผกผันยังคงใช้ได้ในเงื่อนไขทั่วไปที่หลากหลาย ในทางปฏิบัติ ความสัมพันธ์แบบผกผันทำงานได้ดีพอสมควรสำหรับฟิล์มถ่ายภาพทั่วไปในช่วงการเปิดรับแสงระหว่าง 1/1000 วินาทีถึง 1/2 วินาที อย่างไรก็ตาม ความสัมพันธ์นี้จะล้มเหลวเมื่ออยู่นอกขอบเขตเหล่านี้ ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าความล้มเหลวของความสัมพันธ์แบบผกผัน[ 70 ]
ความไวของฟิล์มและเกรน

ขนาดของ อนุภาค ซิลเวอร์เฮไลด์ในอิมัลชันส่งผลต่อความไวของฟิล์ม ซึ่งเกี่ยวข้องกับความละเอียดของอนุภาคเนื่องจากอนุภาคขนาดใหญ่ทำให้ฟิล์มมีความไวต่อแสงมากขึ้น ฟิล์มที่มีอนุภาคละเอียด เช่น ฟิล์มที่ออกแบบมาสำหรับการถ่ายภาพบุคคลหรือการคัดลอกเนกาทีฟต้นฉบับจากกล้องจะมีความไวต่อแสงค่อนข้างต่ำ หรือ "ช้า" เพราะต้องการแสงที่สว่างกว่าหรือการเปิดรับแสงนานกว่าฟิล์ม "เร็ว" ฟิล์มเร็วที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพในที่แสงน้อยหรือการบันทึกภาพเคลื่อนไหวความเร็วสูง จะให้ภาพที่มีอนุภาคค่อนข้างหยาบ
Kodakได้กำหนด "ดัชนีเกรนการพิมพ์" (PGI) เพื่อระบุลักษณะเกรนของฟิล์ม (เฉพาะฟิล์มเนกาทีฟสี) โดยอิงจากความแตกต่างที่รับรู้ได้ของความหยาบในภาพพิมพ์ พวกเขายังกำหนด "ความละเอียด" ซึ่งเป็นการวัดเกรนโดยใช้การวัดค่า RMS ของความผันผวนของความหนาแน่นในฟิล์มที่ได้รับแสงอย่างสม่ำเสมอ โดยวัดด้วยไมโครเดนซิโตมิเตอร์ที่มีรูรับแสงขนาด 48 ไมโครเมตร[ 71 ]ความละเอียดจะแตกต่างกันไปตามการได้รับแสง — ฟิล์มที่ได้รับแสงน้อยเกินไปจะดูหยาบกว่าฟิล์มที่ได้รับแสงมากเกินไป
ความผิดปกติทางการตลาด
ฟิล์มขาวดำความเร็วสูงบางชนิด เช่นIlford Delta 3200 และP3200 T-Maxวางจำหน่ายโดยระบุความเร็วฟิล์มที่สูงกว่าความเร็ว ISO ที่แท้จริงตามที่กำหนดโดยใช้วิธีการทดสอบ ISO ตามเอกสารข้อมูลที่เกี่ยวข้อง ผลิตภัณฑ์ของ Ilford จริงๆ แล้วเป็นฟิล์ม ISO 1000 [ 72 ]ในขณะที่ความเร็วของฟิล์ม Kodak อยู่ที่ 800 ถึง 1000 ISO [ 50 ] [ 51 ]ผู้ผลิตไม่ได้ระบุว่าตัวเลข 3200 เป็นค่า ISO บนบรรจุภัณฑ์[ 73 ] Kodak และ Fuji ยังวางจำหน่ายฟิล์ม E6 ที่ออกแบบมาสำหรับการเร่งความไวแสง (จึงมีคำนำหน้า "P") เช่น Ektachrome P800/1600 และ Fujichrome P1600 ซึ่งทั้งสองมีความเร็วพื้นฐานที่ ISO 400 รหัส DXบนตลับฟิล์มระบุความเร็วฟิล์มที่วางจำหน่าย (เช่น 3200) ไม่ใช่ความเร็ว ISO เพื่อให้การถ่ายภาพและการพัฒนาฟิล์มเป็นไปโดยอัตโนมัติ
ความเร็ว ISO และดัชนีการเปิดรับแสงของกล้องดิจิทัล

ในระบบกล้องดิจิทัลความสัมพันธ์ระหว่างค่าแสงและค่าข้อมูลจากเซ็นเซอร์สามารถกำหนดได้ตามอำเภอใจ โดยการตั้งค่าอัตราขยายสัญญาณของเซ็นเซอร์ ความสัมพันธ์ระหว่างค่าข้อมูลจากเซ็นเซอร์และความสว่างของภาพที่ได้ก็กำหนดได้ตามอำเภอใจเช่นกัน ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ที่เลือกสำหรับการตีความข้อมูลจากเซ็นเซอร์ไปเป็นพื้นที่ สี ของภาพ เช่นsRGB
สำหรับกล้องถ่ายภาพดิจิทัล ("กล้องถ่ายภาพนิ่งดิจิทัล") ค่า ดัชนีการรับแสง (EI) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า ค่า ISOนั้นถูกกำหนดโดยผู้ผลิต เพื่อให้ไฟล์ภาพ sRGB ที่ได้จากกล้องมีความสว่างใกล้เคียงกับที่ได้จากฟิล์มที่มีค่า EI เดียวกันและการรับแสงเท่ากัน โดยปกติแล้ว พารามิเตอร์ของกล้องสำหรับการตีความค่าข้อมูลจากเซ็นเซอร์เป็นค่า sRGB จะถูกกำหนดไว้ตายตัว และจะรองรับค่า EI ที่แตกต่างกันได้หลายค่าโดยการปรับค่าการขยายสัญญาณของเซ็นเซอร์ในระบบอนาล็อก ก่อนที่จะแปลงเป็นดิจิทัล กล้องบางรุ่นมีตัวเลือก EI อย่างน้อยบางส่วนโดยการปรับค่าการขยายสัญญาณของเซ็นเซอร์ในระบบดิจิทัล ("ISO ขยาย") กล้องบางรุ่นยังให้การปรับ EI ผ่านการเลือกพารามิเตอร์ความสว่างสำหรับการตีความค่าข้อมูลจากเซ็นเซอร์เป็น sRGB ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้ช่วยให้สามารถเลือกความสมดุลระหว่างช่วงของส่วนสว่างที่สามารถบันทึกได้และปริมาณของสัญญาณรบกวนที่เกิดขึ้นในบริเวณเงาของภาพได้
กล้องดิจิทัลมีประสิทธิภาพเหนือกว่าฟิล์มในด้านความไวต่อแสง โดยมี ค่า ISOสูงถึง 4,560,000 ซึ่งเป็นตัวเลขที่ไม่อาจจินตนาการได้ในยุคของการถ่ายภาพด้วยฟิล์มแบบดั้งเดิมไมโครโปรเซสเซอร์ ที่เร็วขึ้น รวมถึงความก้าวหน้าในเทคนิคการลดสัญญาณรบกวนด้วยซอฟต์แวร์ ทำให้สามารถประมวลผลภาพได้ทันทีที่ถ่ายภาพ ส่งผลให้ช่างภาพสามารถจัดเก็บภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้น ซึ่งการประมวลผลด้วยกล้องดิจิทัลรุ่นก่อนๆ นั้นใช้เวลานานมากจนไม่สามารถทำได้
มาตรฐาน ISO (องค์การมาตรฐานสากล) 12232:2019
มาตรฐาน ISO 12232:2006 [ 74 ]ให้ทางเลือกแก่ผู้ผลิตกล้องดิจิทัลในการกำหนดค่าดัชนีการรับแสงที่การตั้งค่าความไวแสงแต่ละระดับที่กำหนดโดยกล้องแต่ละรุ่น เทคนิคสามอย่างใน ISO 12232:2006 ถูกนำมาใช้จากมาตรฐานเวอร์ชันปี 1998 ในขณะที่เทคนิคใหม่สองอย่างที่อนุญาตให้วัดไฟล์เอาต์พุต JPEG ได้รับการแนะนำจากCIPA DC-004 [ 75 ]ขึ้นอยู่กับเทคนิคที่เลือก ค่าดัชนีการรับแสงอาจขึ้นอยู่กับความไวของเซ็นเซอร์ สัญญาณรบกวนของเซ็นเซอร์ และลักษณะของภาพที่ได้ มาตรฐานระบุการวัดความไวแสงของระบบกล้องดิจิทัลทั้งหมด ไม่ใช่ของส่วนประกอบแต่ละส่วน เช่น เซ็นเซอร์ดิจิทัล แม้ว่า Kodak จะรายงาน[ 76 ]ว่าใช้รูปแบบที่แตกต่างกันเพื่อกำหนดลักษณะความไวของเซ็นเซอร์สองตัวของพวกเขาในปี 2001
เทคนิคดัชนีการเปิดรับแสงที่แนะนำ (Recommended Exposure Indexหรือ REI) ซึ่งเป็นเทคนิคใหม่ในมาตรฐานเวอร์ชันปี 2006 อนุญาตให้ผู้ผลิตระบุ ค่า EI ของกล้องแต่ละรุ่น ได้อย่างอิสระ โดยค่าที่เลือกจะขึ้นอยู่กับความคิดเห็นของผู้ผลิตเท่านั้นว่าค่า EI ใดที่ให้ ภาพ sRGB ที่มีการเปิดรับแสงที่ดี ในระดับความไวแสงของเซ็นเซอร์ต่างๆ เทคนิคนี้เป็นเทคนิคเดียวที่มีให้ใช้งานภายใต้มาตรฐานสำหรับรูปแบบเอาต์พุตที่ไม่ใช่พื้นที่สี sRGB และเป็นเทคนิคเดียวที่มีให้ใช้งานภายใต้มาตรฐานเมื่อ ใช้ การวัดแสงแบบหลายโซน (หรือเรียกว่า การวัดแสง แบบแพทเทิร์น )
เทคนิคความไวแสงเอาต์พุตมาตรฐาน (Standard Output Sensitivity หรือ SOS) ซึ่งเป็นเทคนิคใหม่ในมาตรฐานเวอร์ชันปี 2006 ระบุว่า ระดับเฉลี่ยในภาพ sRGB ต้องอยู่ที่ 18% สีเทา บวกหรือลบ 1/3 สต็อป เมื่อควบคุมการเปิดรับแสงด้วยระบบควบคุมการเปิดรับแสงอัตโนมัติที่ปรับเทียบตามมาตรฐาน ISO 2721และตั้งค่าเป็น EI โดยไม่มีการชดเชยการเปิดรับแสงเนื่องจากระดับเอาต์พุตวัดจากเอาต์พุต sRGB ของกล้อง จึงใช้ได้เฉพาะกับภาพ sRGB เท่านั้น—โดยทั่วไปคือJPEG—และไม่สามารถใช้กับไฟล์เอาต์พุตในรูปแบบภาพ RAWได้ นอกจากนี้ยังใช้ไม่ได้เมื่อใช้การวัดแสงแบบหลายโซน
มาตรฐาน CIPA DC-004 กำหนดให้ผู้ผลิตกล้องดิจิทัลของญี่ปุ่นต้องใช้เทคนิค REI หรือ SOS และ DC-008 [ 77 ]ปรับปรุง ข้อกำหนด Exifเพื่อแยกความแตกต่างระหว่างค่าเหล่านี้ ดังนั้น เทคนิค EI ทั้งสามแบบที่สืบทอดมาจาก ISO 12232:1998 จึงไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายในกล้องรุ่นใหม่ๆ (ประมาณปี 2007 และหลังจากนั้น) เนื่องจากเทคนิคก่อนหน้านี้ไม่อนุญาตให้วัดจากภาพที่สร้างขึ้นด้วยการบีบอัดแบบสูญเสียข้อมูลจึงไม่สามารถใช้งานได้เลยกับกล้องที่สร้างภาพในรูปแบบ JPEG เท่านั้น
เทคนิคที่อิงตามความอิ่มตัว (SAT หรือ S sat ) มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับเทคนิค SOS โดยระดับเอาต์พุต sRGB จะถูกวัดที่สีขาว 100% แทนที่จะเป็นสีเทา 18% ค่า SOS มีค่าเท่ากับ 0.704 เท่าของค่าที่อิงตามความอิ่มตัว[ 78 ]เนื่องจากระดับเอาต์พุตถูกวัดใน เอาต์พุต sRGBจากกล้อง จึงใช้ได้เฉพาะกับภาพ sRGB ซึ่งโดยทั่วไปคือTIFFและไม่สามารถใช้กับไฟล์เอาต์พุตในรูปแบบภาพดิบได้ และไม่สามารถใช้ได้เมื่อใช้การวัดแสงแบบหลายโซน
เทคนิค การลดสัญญาณรบกวนทั้งสองแบบนั้นไม่ค่อยได้ถูกนำมาใช้กับกล้องดิจิทัลสำหรับผู้บริโภคทั่วไป เทคนิคเหล่านี้ระบุค่า EI สูงสุดที่สามารถใช้ได้โดยยังคงให้ภาพที่ "ยอดเยี่ยม" หรือ "ใช้งานได้" ขึ้นอยู่กับเทคนิคที่เลือกใช้
มีการเผยแพร่การปรับปรุงมาตรฐานนี้ในชื่อ ISO 12232:2019 ซึ่งกำหนดช่วงความเร็ว ISO ที่กว้างขึ้น[ 42 ] [ 43 ]
การวัดและการคำนวณ
ค่าความไวแสง ISO ของกล้องดิจิทัลนั้นขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของเซ็นเซอร์และการประมวลผลภาพในกล้อง และแสดงในรูปของปริมาณแสงH (ในหน่วยลักซ์วินาที ) ที่ตกกระทบเซ็นเซอร์ สำหรับเลนส์กล้องทั่วไปที่มีความยาวโฟกัสfที่สั้นกว่าระยะห่างระหว่างกล้องกับฉากที่ถ่ายภาพมาก ค่าHจะคำนวณได้จากสูตร
- ,
โดยที่Lคือความสว่างของฉาก (ในหน่วยแคนเดลาต่อ ตาราง เมตร ) tคือเวลาในการรับแสง (ในหน่วยวินาที) Nคือค่า f ของรูรับแสง และ
เป็นปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับการส่งผ่านTของเลนส์ปัจจัยการบดบังv ( θ ) และมุมθเทียบกับแกนของเลนส์ ค่าทั่วไปคือq = 0.65 โดยอิงจากθ = 10°, T = 0.9 และv = 0.98 [ 79 ]
ความเร็วตามความอิ่มตัว
ความเร็วตามการอิ่มตัวถูกกำหนดดังนี้
- ,
ค่าการรับแสงสูงสุดที่เป็นไปได้ที่ไม่ทำให้ภาพจากกล้องถูกตัดหรือเบลอคือค่าใด โดยทั่วไป ขีดจำกัดล่างของความเร็วการอิ่มตัวจะถูกกำหนดโดยเซ็นเซอร์เอง แต่ด้วย การขยายสัญญาณของแอมพลิฟายเออร์ระหว่างเซ็นเซอร์และตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิทัลความเร็วการอิ่มตัวสามารถเพิ่มขึ้นได้ ปัจจัย 78 ถูกเลือกเพื่อให้การตั้งค่าการรับแสงตามเครื่องวัดแสง มาตรฐาน และพื้นผิวสะท้อนแสง 18 เปอร์เซ็นต์ ส่งผลให้ภาพมีระดับสีเทาที่ 18%/ √2 = 12.7% ของความอิ่มตัว ปัจจัย√2 บ่งชี้ว่ามีพื้นที่ว่างครึ่งสต็อปเพื่อจัดการกับการสะท้อนแสงแบบสเปคู ลาร์ ที่จะปรากฏสว่างกว่าพื้นผิวสีขาวแบบกระจายแสงที่มีการสะท้อนแสง 100% [ 74 ]
ความเร็วตามเสียงรบกวน

ความเร็วตามสัญญาณรบกวนถูกกำหนดให้เป็นการเปิดรับแสงที่จะนำไปสู่อัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน ที่กำหนด ในแต่ละพิกเซลมีการใช้อัตราส่วนสองแบบ คือ อัตราส่วน 40:1 (“คุณภาพของภาพดีเยี่ยม”) และอัตราส่วน 10:1 (“คุณภาพของภาพที่ยอมรับได้”) อัตราส่วนเหล่านี้ได้รับการกำหนดโดยอาศัยความละเอียด 70 พิกเซลต่อเซนติเมตร (178 DPI) เมื่อมองที่ระยะห่าง 25 เซนติเมตร (9.8 นิ้ว) สัญญาณรบกวนถูกกำหนดให้เป็นค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของค่าเฉลี่ยถ่วงน้ำหนักของความสว่างและสีของแต่ละพิกเซล ความเร็วตามสัญญาณรบกวนส่วนใหญ่ถูกกำหนดโดยคุณสมบัติของเซ็นเซอร์และได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนในการขยายสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์และตัวแปลง AD บ้าง[ 74 ]
ความไวเอาต์พุตมาตรฐาน (SOS)
นอกจากอัตราความเร็วข้างต้นแล้ว มาตรฐานยังกำหนดความไวแสงเอาต์พุตมาตรฐาน (SOS) ซึ่งหมายถึงความสัมพันธ์ระหว่างการรับแสงกับค่าพิกเซลดิจิทัลในภาพเอาต์พุต โดยมีนิยามดังนี้
การรับแสงที่จะนำไปสู่ค่า 118 ในพิกเซล 8 บิต ซึ่งคิดเป็น 18 เปอร์เซ็นต์ของค่าความอิ่มตัวในภาพที่เข้ารหัสเป็นsRGBหรือมีแกมมา = 2.2 [ 74 ]
การอภิปราย
มาตรฐานระบุวิธีการรายงานค่าความเร็วโดยกล้อง หากความเร็วตามสัญญาณรบกวน (40:1) สูงกว่าความเร็วตามความอิ่มตัว ควรรายงานความเร็วตามสัญญาณรบกวน โดยปัดเศษลงเป็นค่ามาตรฐาน (เช่น 200, 250, 320 หรือ 400) เหตุผลก็คือ การเปิดรับแสงตามความเร็วตามความอิ่มตัวที่ต่ำกว่าจะไม่ส่งผลให้ภาพดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัด นอกจากนี้ ยังสามารถระบุช่วงความคลาดเคลื่อนของการเปิดรับแสงได้ ตั้งแต่ความเร็วตามความอิ่มตัวไปจนถึงความเร็วตามสัญญาณรบกวน 10:1 หากความเร็วตามสัญญาณรบกวน (40:1) ต่ำกว่าความเร็วตามความอิ่มตัว หรือไม่สามารถระบุได้เนื่องจากมีสัญญาณรบกวนสูง จะระบุความเร็วตามความอิ่มตัว โดยปัดเศษขึ้นเป็นค่ามาตรฐาน เนื่องจากหากใช้ความเร็วตามสัญญาณรบกวนจะทำให้ภาพสว่างเกินไป กล้องอาจรายงานความเร็วตาม SOS (โดยระบุอย่างชัดเจนว่าเป็นความเร็ว SOS) โดยปัดเศษเป็นค่าความเร็วมาตรฐานที่ใกล้ที่สุด[ 74 ]
ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์กล้องอาจมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้: , , และตามมาตรฐานแล้ว กล้องควรรายงานค่าความไวแสงเป็น
- ISO 100 (แสงแดด)
- ช่วงความไวแสง ISO 50–1600
- ISO 100 (SOS, แสงแดด )
ระดับความเร่งด่วนของสัญญาณขอความช่วยเหลือ (SOS) สามารถควบคุมได้โดยผู้ใช้ สำหรับกล้องตัวอื่นที่มีเซ็นเซอร์ที่ไวต่อสัญญาณรบกวนมากกว่า คุณสมบัติอาจเป็น, , และในกรณีนี้ กล้องควรรายงานว่า...
- ISO 200 (แสงกลางวัน )
รวมถึงค่า SOS ที่ผู้ใช้สามารถปรับได้ ในทุกกรณี กล้องควรระบุการตั้งค่าสมดุลแสงสีขาวที่ใช้กับอัตราความเร็ว เช่น แสงแดดหรือทังสเตน ( แสงไส้หลอด ) [ 74 ]
ถึงแม้จะมีคำจำกัดความมาตรฐานที่ละเอียดถี่ถ้วนเหล่านี้ แต่โดยทั่วไปแล้วกล้องถ่ายรูปมักไม่ได้ระบุอย่างชัดเจนว่าการตั้งค่า "ISO" ของผู้ใช้หมายถึงความเร็วตามสัญญาณรบกวน ความเร็วตามความอิ่มตัว หรือความไวแสงเอาต์พุตที่ระบุไว้ หรือแม้แต่ตัวเลขที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางการตลาด เนื่องจากมาตรฐาน ISO 12232 เวอร์ชันปี 1998 ไม่อนุญาตให้วัดเอาต์พุตของกล้องที่มีการบีบอัดแบบสูญเสียข้อมูล จึงไม่สามารถนำการวัดเหล่านั้นไปใช้กับกล้องที่ไม่ได้สร้าง ไฟล์ sRGBในรูปแบบที่ไม่บีบอัด เช่นTIFF ได้อย่างถูกต้อง หลังจากที่ CIPA DC-004 ได้รับการเผยแพร่ในปี 2006 ผู้ผลิตกล้องดิจิทัลของญี่ปุ่นจึงต้องระบุว่าค่าความไวแสงเป็น REI หรือ SOS
การตั้งค่า SOS ที่สูงขึ้นสำหรับเซ็นเซอร์ที่กำหนดจะส่งผลให้คุณภาพของภาพลดลงบ้าง เช่นเดียวกับฟิล์มอนาล็อก อย่างไรก็ตาม การสูญเสียนี้จะปรากฏให้เห็นเป็นสัญญาณรบกวนของภาพมากกว่าเกรนเซ็นเซอร์ภาพดิจิทัลขนาด APS และ 35 มม. ทั้งแบบ CMOS และ CCD จะไม่สร้างสัญญาณรบกวนอย่างมีนัยสำคัญจนกว่าจะถึงISO ประมาณ 1600 [ 80 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- ISO 6:1974 , ISO 6:1993 (1993-02). การถ่ายภาพ — ระบบฟิล์มเนกาทีฟ/กระบวนการถ่ายภาพขาวดำ — การกำหนดค่าความไวแสง ISO . เจนีวา: องค์การมาตรฐานสากล.
- ISO 2240:1982 (1982-07), ISO 2240:1994 (1994-09), ISO 2240:2003 (2003–10). การถ่ายภาพ — ฟิล์มกล้องรีเวิร์สสี — การกำหนดค่าความไวแสง ISO . เจนีวา: องค์การมาตรฐานสากล.
- ISO 2720:1974เครื่องวัดค่าแสงสำหรับการถ่ายภาพทั่วไป (แบบโฟโตอิเล็กทริก) — คู่มือข้อกำหนดผลิตภัณฑ์เจนีวา: องค์การมาตรฐานสากล
- ISO 5800:1979 , ISO 5800:1987 (1987-11), ISO 5800:1987/Cor 1:2001 (2001-06) การถ่ายภาพ — ฟิล์มเนกาทีฟสีสำหรับภาพนิ่ง — การกำหนดค่าความไวแสง ISOเจนีวา: องค์การมาตรฐานสากล
- ISO 12232:1998 (1998-08), ISO 12232:2006 (2006-04-15), ISO 12232:2006 (2006-10-01), ISO 12232:2019 (2019-02-01). การถ่ายภาพ — กล้องดิจิทัล — การกำหนดดัชนีการรับแสง, ค่าความเร็ว ISO, ความไวแสงเอาต์พุตมาตรฐาน และดัชนีการรับแสงที่แนะนำ . เจนีวา: องค์การมาตรฐานสากล.
- ASA Z38.2.1-1943, ASA Z38.2.1-1946, ASA Z38.2.1-1947 (15 กรกฎาคม 1947) วิธีมาตรฐานอเมริกันสำหรับการกำหนดความเร็วและหมายเลขความเร็วของภาพถ่ายนิวยอร์ก: สมาคมมาตรฐานอเมริกัน ถูกแทนที่ด้วย ASA PH2.5-1954
- ASA PH2.5-1954, ASA PH2.5-1960. มาตรฐานอเมริกันสำหรับวิธีการกำหนดความเร็วของวัสดุเนกาทีฟภาพถ่าย (ขาวดำ, โทนสีต่อเนื่อง)นิวยอร์ก: สถาบันมาตรฐานแห่งสหรัฐอเมริกา (USASI) ถูกแทนที่ด้วย ANSI PH2.5-1972
- ANSI PH2.5-1972, ANSI PH2.5-1979 (1979-01-01), ANSI PH2.5-1979(R1986). ความเร็วของวัสดุเนกาทีฟภาพถ่าย (ขาวดำ, โทนสีต่อเนื่อง, วิธีการกำหนด) . นิวยอร์ก: สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน. ถูกแทนที่ด้วย NAPM IT2.5-1986.
- NAPM IT2.5-1986, ANSI/ISO 6-1993 ANSI/NAPM IT2.5-1993 (1993-01-01) การถ่ายภาพ — กล้องถ่ายภาพนิ่งขาวดำ ระบบฟิล์มเนกาทีฟ/กระบวนการ — การกำหนดความเร็ว ISO (เหมือนกับ ANSI/ISO 6-1993)สมาคมผู้ผลิตอุปกรณ์ถ่ายภาพแห่งชาติ นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 6 มาใช้ในสหรัฐอเมริกา
- ASA PH2.12-1957, ASA PH2.12-1961 มาตรฐานอเมริกัน เครื่องวัดค่าแสงสำหรับการถ่ายภาพทั่วไป (แบบโฟโตอิเล็กทริก)นิวยอร์ก: สมาคมมาตรฐานอเมริกัน ถูกแทนที่ด้วย ANSI PH3.49-1971
- ANSI PH2.21-1983 (1983-09-23), ANSI PH2.21-1983(R1989). การถ่ายภาพ (การวัดความไวแสง) ฟิล์มกล้องรีเวิร์สสี – การกำหนดความเร็ว ISOนิวยอร์ก: สมาคมมาตรฐานอเมริกัน ถูกแทนที่ด้วย ANSI/ISO 2240-1994 ANSI/NAPM IT2.21-1994
- ANSI/ISO 2240-1994 ANSI/NAPM IT2.21-1994 การถ่ายภาพ – ฟิล์มกล้องรีเวิร์สสี – การกำหนดค่าความไวแสง ISOนิวยอร์ก: สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 2240 มาใช้ในสหรัฐอเมริกา
- ASA PH2.27-1965 (1965-07-06), ASA PH2.27-1971, ASA PH2.27-1976, ANSI PH2.27-1979, ANSI PH2.27-1981, ANSI PH2.27-1988 (1988-08-04). การถ่ายภาพ – ฟิล์มเนกาทีฟสีสำหรับภาพนิ่ง – การกำหนดความเร็ว ISO (ยกเลิกแล้ว)นิวยอร์ก: สมาคมมาตรฐานอเมริกัน ถูกแทนที่ด้วย ANSI IT2.27-1988
- ANSI IT2.27-1988 (1994-08/09?) ฟิล์มเนกาทีฟสีสำหรับการถ่ายภาพนิ่ง – การกำหนดค่าความไวแสง ISOนิวยอร์ก: สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน ยกเลิกแล้ว มาตรฐานนี้แสดงถึงการนำมาตรฐาน ISO 5800 มาใช้ในสหรัฐอเมริกา
- ANSI PH3.49-1971, ANSI PH3.49-1971(R1987). มาตรฐานแห่งชาติอเมริกันสำหรับเครื่องวัดแสงถ่ายภาพอเนกประสงค์ (แบบโฟโตอิเล็กทริก)นิวยอร์ก: สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน หลังจากมีการแก้ไขหลายครั้ง มาตรฐานนี้ถูกยกเลิกและใช้มาตรฐาน ANSI/ISO 2720:1974 แทน
- ANSI/ISO 2720:1974, ANSI/ISO 2720:1974(R1994) ANSI/NAPM IT3.302-1994 เครื่องวัดแสงสำหรับถ่ายภาพทั่วไป (แบบโฟโตอิเล็กทริก) — คู่มือข้อกำหนดผลิตภัณฑ์นิวยอร์ก: สถาบันมาตรฐานแห่งชาติอเมริกัน นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 2720 มาใช้ในสหรัฐอเมริกา
- BSI BS 1380:1947, BSI BS 1380:1963 ดัชนีความเร็วและการเปิดรับแสงสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ ถูกแทนที่ด้วย BSI BS 1380-1:1973 (1973-12), BSI BS 1380-2:1984 (1984-09), BSI BS 1380-3:1980 (1980-04) และอื่นๆ
- BSI BS 1380-1:1973 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (1973-12-31) ความเร็วของวัสดุถ่ายภาพไวแสง: วัสดุเนกาทีฟขาวดำสำหรับภาพนิ่งและภาพยนตร์สถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ ถูกแทนที่ด้วย BSI BS ISO 6:1993 และถูกแทนที่อีกครั้งด้วย BSI BS ISO 2240:1994
- BSI BS 1380-2:1984 ISO 2240:1982 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (1984-09-28) ความเร็วของวัสดุถ่ายภาพไวแสง วิธีการกำหนดความเร็วของฟิล์มสีแบบกลับด้านสำหรับภาพนิ่งและภาพยนตร์สมัครเล่นสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ ถูกแทนที่ด้วย BSI BS ISO 2240:1994
- BSI BS 1380-3:1980 ISO 5800:1979 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (1980-04-30) ความเร็วของวัสดุถ่ายภาพที่ไวต่อแสง ฟิล์มเนกาทีฟสีสำหรับการถ่ายภาพนิ่งสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ ถูกแทนที่ด้วย BSI BS ISO 5800:1987
- BSI BS ISO 6:1993 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (1995-03-15) การถ่ายภาพ ระบบฟิล์ม/กระบวนการถ่ายภาพขาวดำสำหรับกล้องถ่ายภาพนิ่ง การกำหนดค่าความไวแสง ISOสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 6:1993 มาใช้ในสหราชอาณาจักร
- BSI BS ISO 2240:1994 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (1993-03-15), BSI BS ISO 2240:2003 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (2004-02-11) การถ่ายภาพ ฟิล์มกล้องรีเวิร์สสี การกำหนดค่าความไวแสง ISOสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 2240:2003 มาใช้ในสหราชอาณาจักร
- BSI BS ISO 5800:1987 เก็บถาวรเมื่อ 2011-10-09 ที่Wayback Machine (1995-03-15) การถ่ายภาพ ฟิล์มเนกาทีฟสีสำหรับภาพนิ่ง การกำหนดค่าความไวแสง ISOสถาบันมาตรฐานแห่งอังกฤษ นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 5800:1987 มาใช้ในสหราชอาณาจักร
- DIN 4512:1934-01, DIN 4512:1957-11 (แบลตต์ 1), DIN 4512:1961-10 (แบลตต์ 1) ภาพถ่าย Sensitometrie , Bestimmung der optischen Dichteเบอร์ลิน: Deutscher Normenausschuß (DNA) แทนที่ด้วย DIN 4512-1:1971-04, DIN 4512-4:1977-06, DIN 4512-5:1977-10 และอื่นๆ
- DIN 4512-1:1971-04 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine , DIN 4512-1:1993-05 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine การวัดความไวแสงในการถ่ายภาพ; ระบบฟิล์มเนกาทีฟขาวดำและกระบวนการสำหรับการถ่ายภาพแบบภาพ; การกำหนดความเร็วเบอร์ลิน: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (ก่อนปี 1975: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี (DNA)) ถูกแทนที่ด้วย DIN ISO 6:1996-02
- DIN 4512-4:1977-06 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine , DIN 4512-4:1985-08 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine การวัดความไวแสงในการถ่ายภาพ; การกำหนดความเร็วของฟิล์มสีแบบกลับด้าน เบอร์ลิน: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี ถูก แทนที่ด้วย DIN ISO 2240:1998-06
- DIN 4512-5:1977-10 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine , DIN 4512-5:1990-11 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine การวัดความไวแสงในการถ่ายภาพ; การกำหนดความเร็วของฟิล์มเนกาทีฟสี เบอร์ลิน: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี ถูก แทนที่ด้วย DIN ISO 5800:1998-06
- DIN ISO 6:1996-02 เก็บถาวร เมื่อ 30 กันยายน 2011 ที่Wayback Machine การถ่ายภาพ – ระบบฟิล์ม/กระบวนการถ่ายภาพขาวดำด้วยกล้องถ่ายภาพนิ่ง – การกำหนดค่าความไวแสง ISO (ISO 6:1993)เบอร์ลิน: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 6:1993 มาใช้ในประเทศเยอรมนี
- DIN ISO 2240:1998-06 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-20 ที่Wayback Machine , DIN ISO 2240:2005-10 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machine การถ่ายภาพ – ฟิล์มกล้องรีเวิร์สสี – การกำหนดค่าความไวแสง ISO (ISO 2240:2003)เบอร์ลิน: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 2240:2003 มาใช้ในประเทศเยอรมนี
- DIN ISO 5800:1998-06 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-20 ที่Wayback Machine , DIN ISO 5800:2003-11 เก็บถาวรเมื่อ 2011-09-30 ที่Wayback Machineการถ่ายภาพ – ฟิล์มเนกาทีฟสีสำหรับภาพนิ่ง – การกำหนดค่าความไวแสง ISO (ISO 5800:1987 + Corr. 1:2001)เบอร์ลิน: สถาบันมาตรฐานแห่งเยอรมนี นี่คือการนำมาตรฐาน ISO 5800:2001 มาใช้ในประเทศเยอรมนี
- Leslie B. Stroebel, John Compton, Ira Current, Richard B. Zakia. วัสดุและกระบวนการถ่ายภาพพื้นฐานฉบับพิมพ์ครั้งที่สอง บอสตัน: Focal Press, 2000. ISBN 0-240-80405-8.
ลิงก์ภายนอก
- ISO หมายถึงอะไรสำหรับกล้องดิจิทัล?คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับการถ่ายภาพดิจิทัล
- การสร้างแบบจำลอง การประมาณค่า และการกำจัดสัญญาณรบกวนที่ขึ้นอยู่กับสัญญาณสำหรับเซ็นเซอร์ภาพดิจิทัล
- "คู่มือการถ่ายภาพ" โดย เฮนนีย์ และ ดัดลีย์ (1939)ตารางเปรียบเทียบระบบความเร็วฟิล์ม
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความเร็วฟิล์ม
ความไวแสงของฟิล์มคือการวัดความไวต่อแสงของฟิล์มถ่ายภาพ ซึ่งกำหนดโดย การวัดความไวแสงและวัดบนมาตราส่วนตัวเลขต่างๆโดยระบบที่ใช้กันล่าสุดคือ ระบบ ISOที่เปิดตัวในปี 1974...
เกณฑ์การประเมินความเร็วของอิมัลชัน
มีการใช้เกณฑ์ห้าประการสำหรับการประเมินความเร็วของอิมัลชันตั้งแต่ปลายศตวรรษที่ 19 ซึ่งระบุไว้ที่นี่ตามชื่อและวันที่ เกณฑ์เหล่านี้ได้แก่: เกณฑ์ (1880), ความเฉื่อย (1890), ความหนาแน่นคงที่ (1934), ความชันที่มีประโยชน์ขั้นต่ำ (1939) และความชันเศษส่วน (1939) [ 1 ]
ระบบประวัติศาสตร์
เครื่องวัดความไวแสง เชิงปฏิบัติเครื่องแรกที่รู้จักซึ่งช่วยให้สามารถวัดความเร็วของวัสดุถ่ายภาพได้นั้น ถูกประดิษฐ์ขึ้นโดยวิศวกรชาวโปแลนด์ Leon Warnerke [ 3 ] – นามแฝงของ Władysław Małachowski (1837–1900) – ในปี 1880...
ระบบปัจจุบัน: ISO
มาตรฐานความเร็วฟิล์ม ASA และ DIN ได้ถูกรวมเข้าไว้ในมาตรฐาน ISO ตั้งแต่ปี 1974