قياس الإضاءة من خلال العدسة

في التصوير الفوتوغرافي ، يشير قياس الضوء عبر العدسة ( قياس TTL ) إلى ميزة في الكاميرات حيث يتم قياس شدة الضوء المنعكس من المشهد عبر العدسة ، بدلاً من استخدام نافذة قياس منفصلة أو مقياس ضوء خارجي محمول باليد. في بعض الكاميرات، يمكن اختيار أوضاع قياس TTL مختلفة . يمكن استخدام هذه المعلومات لضبط التعريض الأمثل للفيلم أو مستشعر الصورة ( متوسط ​​الإضاءة )، كما يمكن استخدامها للتحكم في كمية الضوء المنبعث من وحدة الفلاش المتصلة بالكاميرا.

يرتبط قياس الضوء من خلال العدسة في أغلب الأحيان بكاميرات SLR (الكاميرات ذات العدسة الأحادية العاكسة ).

في معظم كاميرات SLR الفيلمية والرقمية، تُدمج مستشعرات الضوء لقياس التعريض الضوئي في المنشور الخماسي أو المرآة الخماسية ، وهي الآلية التي تسمح لعدسة الكاميرا بالرؤية مباشرةً من خلال العدسة. عند رفع المرآة، لا يصل الضوء إليها أثناء التعريض، لذا يجب تحديد مقدار التعريض اللازم قبل التعريض الفعلي. ونتيجةً لذلك، كان من الممكن استخدام هذه المستشعرات تقليديًا لقياس التعريض الضوئي TTL في الإضاءة المحيطة فقط. أما في كاميرات SLR الأحدث، وكذلك في معظم كاميرات DSLR، فيمكن استخدامها أيضًا لقياس التعريض الضوئي TTL قبل رفع المرآة باستخدام ومضة ضوئية قصيرة ذات شدة معروفة، ويتم استقراء مقدار ضوء الفلاش اللازم من ضوء الفلاش المنعكس الذي تقيسه خلايا القياس في سقف الكاميرا، ثم يُطبق أثناء التعريض دون أي إمكانية للتغذية الراجعة في الوقت الفعلي.

كانت هناك بعض كاميرات SLR الفيلمية المتطورة بشكل خاص، بما في ذلك أوليمبوس OM-2 ، وبنتاكس LX ، ونيكون F3 ، ومينولتا 9000 ، حيث استُخدمت خلايا قياس الضوء الموجودة في أسفل صندوق المرآة لقياس الإضاءة المحيطة، وذلك حسب الطراز، إما بدلاً من خلايا القياس الموجودة في سقف الكاميرا أو بالإضافة إليها. وبحسب الطراز، كان الضوء ينعكس إلى الأسفل إما بواسطة مرآة ثانوية خلف المرآة الرئيسية شبه الشفافة، أو طبقة عاكسة خاصة على ستارة الغالق الأولى، أو سطح الفيلم نفسه، أو مزيج من هذه العوامل. ومن مزايا هذه الطريقة أن نتيجة القياس لا تتطلب أي تعديلات عند تغيير شاشات التركيز أو محددات الرؤية. كما أن بعض الكاميرات التي تستخدم هذا التصميم (مثل مينولتا 9000) محصنة عمليًا ضد أخطاء القياس الناتجة عن وصول الضوء إلى خلايا القياس بزوايا أكبر، كما هو الحال مع عدسات الإمالة والتحويل .

تُستخدم خلايا القياس الموجودة في الجزء السفلي من صندوق المرآة والتي تستخدم الضوء المنعكس من الفيلم أيضًا في جميع كاميرات SLR الفيلمية التي تدعم الشكل الكلاسيكي لقياس الفلاش TTL في الوقت الحقيقي.

بعض كاميرات بنتاكس الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة (DSLR) القديمة كانت تستخدم نفس هذا التكوين لقياس إضاءة الفلاش بتقنية TTL، ولكن نظرًا لاختلاف خصائص انعكاس مستشعرات الصور اختلافًا كبيرًا عن خصائص الفيلم، فقد ثبت أن هذه الطريقة غير موثوقة عمليًا. لذلك، لا تدعم كاميرات DSLR الرقمية عادةً قياس إضاءة الفلاش بتقنية TTL في الوقت الفعلي، ويجب عليها استخدام قياس الإضاءة قبل الفلاش. ويتم قياس الإضاءة المحيطة وإضاءة الفلاش بواسطة وحدة قياس موجودة في سقف الكاميرا (انظر أعلاه).

تستخدم كاميرات DSLR الرقمية التي تدعم العرض المباشر أو الفيديو قراءة مستشعر الصورة نفسه لقياس التعريض في هذه الأوضاع. وينطبق هذا أيضًا على كاميرات سوني الرقمية من نوع SLT ، التي تستخدم مستشعر الصورة لقياس التعريض بشكل دائم. اعتبارًا من عام 2012،لم تدعم أي كاميرا رقمية ذات عدسة أحادية عاكسة (DSLR) أو كاميرا SLT متوفرة في السوق أي شكل من أشكال قياس الفلاش بتقنية TTL في الوقت الفعلي باستخدام مستشعر الصورة. ومع ذلك، من المتوقع أن تُطرح مثل هذه الأساليب مع تطور تقنية مستشعرات الصور، نظرًا لمزايا القياس مع التغذية الراجعة في الوقت الفعلي وبدون وميض مسبق.

تم دمج أنظمة قياس TTL في أنواع أخرى من الكاميرات أيضًا. تستخدم معظم كاميرات "التصويب والتصوير " الرقمية قياس TTL، الذي يتم تنفيذه بواسطة مستشعر التصوير نفسه.

في العديد من الكاميرات الحديثة المتطورة، تُستخدم عدة "أجزاء" لقياس كمية الضوء في أماكن مختلفة من الصورة. وبناءً على الوضع الذي يختاره المصور، تُستخدم هذه المعلومات لضبط التعريض الضوئي بدقة. في مقياس البقعة البسيط، تُحدد نقطة واحدة في الصورة، وتقوم الكاميرا بضبط التعريض الضوئي للحصول على تعريض ضوئي مناسب لتلك النقطة. في بعض أنظمة الكاميرات الرقمية ذات العدسة الأحادية العاكسة الحديثة، يمكن ربط منطقة قياس البقعة بمنطقة التركيز المحددة، مما يوفر مرونة أكبر ويقلل الحاجة إلى استخدام أنظمة قفل التعريض الضوئي. أما في قياس الأجزاء المتعددة (المعروف أيضًا بقياس المصفوفة أو قياس قرص العسل)، فتُجمع قيم الأجزاء المختلفة وتُوزن لضبط التعريض الضوئي الصحيح. تختلف تطبيقات أوضاع القياس هذه بين الكاميرات والشركات المصنعة، مما يجعل من الصعب التنبؤ بكيفية تعريض المشهد عند تغيير الكاميرات.

كانت أول كاميرا مزودة بنظام قياس الضوء عبر العدسة من إنتاج شركة نيكون اليابانية ، وذلك من خلال نموذج أولي لكاميرا ذات عدسة تحديد المدى ، وهي كاميرا SPX. استخدمت هذه الكاميرا عدسات تحديد المدى من نوع "S" من نيكون. ^{[ 1 ]}

كانت شركة بنتاكس اليابانية أول شركة مصنعة تعرض نموذجًا أوليًا لكاميرا SLR  مقاس 35 مم مزودة بنظام قياس الضوء خلف العدسة ، والتي سُميت بنتاكس سبوتوماتيك . عُرضت الكاميرا في معرض فوتوكينا عام 1960. أما أول كاميرا SLR مزودة بنظام قياس الضوء TTL فكانت توبكون RE Super عام 1963 ، والتي وُضعت فيها خلية قياس الضوء CdS خلف المرآة العاكسة.

في سبعينيات القرن الماضي، طرحت شركة أوليمبوس كاميرا OM-2 في الأسواق ، والتي كانت تقيس التعريض الضوئي مباشرةً من الفيلم (OTF). في نظام قياس التعريض الضوئي OTF الذي استخدمته أوليمبوس، كان يتم القياس بإحدى طريقتين - أو بمزيج من كلتيهما - اعتمادًا على سرعة الغالق المستخدمة. ^{[ 2 ]}

في نظام القياس الديناميكي التلقائي ( ADM ) لكاميرا OM-2، طُلي الجانب المواجه للعدسة من الستارة الأولى للغالق بنمط مُولّد حاسوبيًا من مربعات بيضاء لمحاكاة مشهد عادي. عند رفع المرآة، تقيس خلية القياس في قاعدة صندوق المرآة الضوء المنعكس من الجسم المراد تصويره على هذا النمط من المربعات. يتم ضبط توقيت فتح الستارة الثانية في الوقت الفعلي أثناء التعريض. مع زيادة سرعة الغالق، يُقاس الضوء المنعكس عن سطح الفيلم، ويُضبط توقيت فتح الستارة الثانية وفقًا لذلك. هذا يُمكّن الكاميرات المُجهزة بهذا النظام من التكيف مع تغيرات الإضاءة أثناء التعريض، وهو أمر مفيد لتطبيقات متخصصة مثل التصوير المجهري والتصوير الفلكي.

استخدمت لايكا لاحقًا نسخة معدلة من هذا النظام، كما فعلت بنتاكس مع نظام القياس المباشر المتكامل ( IDM ) في كاميرا LX . واستُخدمت نسخة معدلة من نظام "OTF" هذا في كاميرات أوليمبوس الرقمية من سلسلة E المبكرة لضبط التعريض بدقة قبل فتح الستارة الأولى مباشرةً؛ ولضمان عمل ذلك، طُليت الستارة الأولى بلون رمادي محايد.

يمكن أيضًا حساب كمية ضوء الفلاش الصحيحة "عبر العدسة". وتختلف هذه العملية اختلافًا كبيرًا عن قياس الإضاءة "عبر العدسة" بدون استخدام الفلاش. ويتم القياس الفعلي بطريقتين مختلفتين، حسب نوع الوسيط. يعمل نظام TTL الرقمي بشكل مختلف عن نظام TTL التناظري.

يعمل نظام TTL التناظري على النحو التالي: عندما يصطدم الضوء الساقط بالفيلم، ينعكس جزء منه باتجاه مستشعر. يتحكم هذا المستشعر في الفلاش. إذا تم التقاط كمية كافية من الضوء، يتوقف الفلاش. ^{[ 2 ]} خلال الاختبارات الأولية لهذا النظام من قبل مينولتا وأوليمبوس، وُجد أن أنواع الأفلام المختلفة لا تعكس الضوء بنفس القدر، على الرغم من أن الفرق الفعلي بين العلامات التجارية كان أقل من نصف درجة. الاستثناء الوحيد كان فيلم الشرائح الفورية من بولارويد، الذي يتميز بسطح أسود ولا يمكن استخدامه في وضع فلاش TTL. مع ذلك، بالنسبة لمعظم التطبيقات، كان قياس التعريض الضوئي التناظري لفلاش TTL أكثر تطورًا ودقة من الأنظمة المستخدمة سابقًا، كما أنه يتيح مرونة أكبر بكثير، لا سيما أن تعريضات الفلاش المنعكس كانت أكثر دقة من التعريضات المحسوبة يدويًا.

مع التقنيات الرقمية، لم يعد قياس الانعكاس المباشر ممكنًا، لأن شريحة CMOS أو CCD المستخدمة لجمع الضوء لا تعكس الضوء بالقدر الكافي. توجد بعض الكاميرات الرقمية القديمة التي لا تزال تستخدم التقنية التناظرية، لكنها أصبحت نادرة. تُعدّ كاميرا Fujifilm S1 وS3 من أشهر الكاميرات الرقمية التي تستخدم هذه التقنية.

يعمل نظام TTL الرقمي على النحو التالي: قبل التعريض الفعلي، تُطلق ومضة أو أكثر من الومضات القصيرة، تُسمى "ومضات تمهيدية". يُقاس الضوء العائد عبر العدسة، وتُستخدم هذه القيمة لحساب كمية الضوء اللازمة للتعريض الفعلي. يمكن استخدام عدة ومضات تمهيدية لتحسين قوة الوميض. أطلقت كانون على هذا النظام اسم Evaluative TTL (E-TTL)، ثم طورته لاحقًا إلى E-TTL II . أما نظام TTL الرقمي الأول من نيكون، والذي يُسمى "D-TTL"، فقد استُخدم في بعض الطرازات الأولى. ومنذ ذلك الحين، يُستخدم نظام "i-TTL" المتفوق. ^{[ 3 ] [ 4 ]}

عند استخدام فلاش الستارة الأمامية (عندما ينطلق الفلاش مباشرةً بعد فتح الغالق)، تبدو ومضات ما قبل الفلاش والفلاش الرئيسي كوميضة واحدة للعين المجردة، نظرًا لضيق الفاصل الزمني بينهما. أما عند استخدام فلاش الستارة الخلفية (عندما ينطلق الفلاش في نهاية التعريض) وسرعة غالق بطيئة، فيكون التمييز بين الفلاش الرئيسي وومضات ما قبل الفلاش أكثر وضوحًا. ^{[ 5 ]}

تأخذ بعض الكاميرات ووحدات الفلاش معلومات إضافية في الحسبان عند حساب قوة الفلاش اللازمة، بما في ذلك بُعد الهدف عن العدسة. يُحسّن هذا من الإضاءة عند وضع الهدف أمام خلفية. فإذا كانت العدسة مُركّزة على الهدف، يتم التحكم في الفلاش لضمان تعريض الهدف بشكل صحيح، مما يجعل الخلفية أقل إضاءة. أما إذا كانت العدسة مُركّزة على الخلفية، فستكون الخلفية مُضاءة بشكل صحيح، مما يجعل الهدف في المقدمة عادةً أكثر إضاءة. تتطلب هذه التقنية كاميرا قادرة على حساب معلومات المسافة، بالإضافة إلى عدسة قادرة على إرسال بُعد البؤرة إلى جسم الكاميرا. تُشير نيكون إلى هذه التقنية باسم "قياس المصفوفة ثلاثية الأبعاد"، مع العلم أن مُصنّعي الكاميرات الآخرين يستخدمون مصطلحات مختلفة لهذه التقنية. وقد أدرجت كانون هذه التقنية في نظام E-TTL II.

تشمل تقنيات فلاش TTL الأكثر تطورًا استخدام إضاءة فلاش خارجية، حيث يتم وضع وحدة فلاش واحدة أو أكثر في مواقع مختلفة حول الهدف. في هذه الحالة، تُستخدم وحدة تحكم مركزية (يمكن دمجها في جسم الكاميرا) للتحكم في جميع وحدات الفلاش الخارجية. عادةً ما تتحكم وحدة التحكم المركزية في وحدات الفلاش الخارجية باستخدام ومضات من الضوء المرئي أو الأشعة تحت الحمراء، على الرغم من توفر أنظمة تشغيل لاسلكية تدعم تقنية TTL. يستطيع المصور عادةً تغيير نسب الإضاءة بين الومضات المختلفة. ولا تزال تقنية استخدام ومضات مسبقة للحصول على تعريض ضوئي مناسب مستخدمة في أوضاع الفلاش التلقائي.

• كانون بيليكس
• فلاش نيكون
• الوميض المسبق

كراش، دارين (ربيع 2012). "وحدات فلاش TTL اقتصادية". التصوير العملي . بيتربورو: باور. الصفحات 118-121 ، 123. الرقم الدولي الموحد للدوريات 0032-6445 . رقم OCLC 749128201 .   

• كيف يعمل نظام قياس الإضاءة TTL ، من كتاب "التصوير الفوتوغرافي باستخدام الفلاش مع كاميرات Canon EOS" بقلم إن كي جاي
• نظام فلاش TTL ، بقلم موس بيترسن