Как глубина сетки определяет угол луча?

Question

Я только что получил 28-дюймовый софтбокс Westcott Apollo. Они не продают для него решетку / ящик для яиц, поэтому я хотел бы создать свой собственный, похожий на этот .

Насколько я понимаю, чем глубже сетка, тем уже угол рассеивания света, что означает меньшую освещаемую площадь и, следовательно, больший контроль над освещением. Что я хотел бы знать, так это как вы определяете соотношение глубины / угла, кроме метода проб и ошибок.

Кроме того, я не возражаю против каких-либо советов о том, каковы наиболее полезные углы луча сетки.

Answer 1

Рассмотрим двухмерное сечение ABCD, проходящее прямо через ячейку сетки, параллельно (и содержащее) ось освещения. AD = BC - глубина ячейки, а AB = CD - длина отверстия (по горизонтали, вертикали или даже под углом).

На этой диаграмме свет может прийти в любом месте слева в любом направлении (созданном вашей софтбоксом или иным образом). Подсвеченный предмет представлен абстрактно как линия JL. Показаны три из возможных световых лучей, полностью проходящих через ячейку: BL, AJ и HK (луч в «общей» позиции). Очевидно, что все лучи, исходящие из клетки (без какого-либо промежуточного отражения), должны попадать между J и L на объекте. (Это очевидно, если вы начнете с объекта и проследите путь света назад через ячейку: только начав между J и L, вы сможете найти некоторую линию, которая вернется через ячейку к источнику света.) Угол освещенная часть объекта представляет собой угол JGL - левый конец желтого треугольника, который совпадает с углом CGD. Вы можете вычислить его тригонометрически, если хотите: тангенс half , этот угол равен (CD / 2) / (AD / 2) = CD / AD. Но может быть достаточно хорошо отметить, что крайние лучи BL и AC пересекаются в центре прямоугольника поперечного сечения в точке G. Это дает вам эффективный способ визуализации угла луча, а также показывает, что это в два раза больше Углы, которые вы бы измеряли через ячейку в CBD или CAD. Короче говоря, угол пучка равен (максимум) тому, что наблюдалось бы, если бы крошечный источник света располагался точно в (3D) центре каждой ячейки сетки и , что (примерно) в два раза больше угол, который вы бы оценили, пройдя из любой единственной точки на задней стороне ячейки через противоположное отверстие ячейки. Это оправдывает ваше понимание - чем глубже ячейка, тем меньше угол в точке G - и также дает количественную оценку.

Этого рассуждения достаточно, чтобы восстановить весь трехмерный угол, рассматривая различные возможные ориентации поперечных сечений вдоль оси ячейки (ось освещения).

Это не вся история. Качество света немного зависит от качества и степени источника. Самое главное, что он не будет равномерным: даже когда источник однородный и рассеянный, излучаемый свет существенно падает к краям (приблизительно линейно). Это не должно быть заметно (кроме как на самых краях общего освещения), потому что фактический свет - это состав лучей из всех ячеек сетки, а не только из одного из них. И источник не всегда будет одинаковым. Отсутствие однородности приведет к ужесточению углов пучка, особенно среди ячеек сетки, наиболее удаленных (вне оси) от света.

Answer 2

Предполагая квадратные ячейки сетки, размеры каждого ячейки сетки составляют WxWxD, где D - глубина сетки, а W - длина квадратного края. Тогда, используя тригонометрию, мы знаем, что:

tan(A) = W / D

где A - угол луча (от центральной линии - оси - в одну сторону). Но при рассмотрении лучей, проходящих через квадратные углы, необходимо учитывать еще два угла:

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

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

Видно, что A" > A и A > A', а значит A" > A'. A" является наибольшим углом и должен рассматриваться как угол луча.

ОБНОВЛЕНИЕ: Чтобы уточнить, условно, угол, который я вычисляю выше, измеряется от оси луча до его края. Поскольку луч симметричен, то разброс в обоих направлениях, и при расчете освещенной области следует учитывать удвоение этого значения.

Answer 3

Для завершения ответа whuber угол раскрытия равен α = tan⁻¹ (2 × диаметр / длина). Моя наиболее часто используемая сетка состоит из соломинок диаметром 5 мм и длиной 3 см = 30 мм, в результате чего угол раскрытия составляет приблизительно 20 °, или луч, который расширяется на примерно на 33 см после каждого метр (имхо это более простой способ представить угол раскрытия). Последний рассчитывается по формуле: 1 м × 2 × диаметр / длина.

Кстати, интересный факт о сетках: форма, которую он бросает на стену, определяется формой отдельных элементов. Если вы возьмете сетку квадратов, вы (более или менее) получите квадратный узор. С круглой соломкой получается круг.

Я написал Учебное пособие по построению сетки DIY с онлайн-калькулятором для ширины луча некоторое время назад, возможно, это также помогает :) (Хотя для небольших вспышек.)