Как глубина сетки определяет угол луча?

Я только что получил 28-дюймовый софтбокс Westcott Apollo. Они не продают сетку / ящик для яиц, поэтому я хотел бы создать свою собственную, похожую на эту .

Насколько я понимаю, чем глубже сетка, тем уже меньше 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 глубина / угол, помимо метода проб и ошибок.

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

Рассмотрим двухмерное поперечное сечение ABCD прямо через ячейку сетки, параллельное (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 появиться 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 клетку: 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 обратно 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 вам нравится:половина этого угла равна (CD / 2) / (AD / 2) = CD / AD. Но может быть достаточно 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 луча - это (самое большее) то, что наблюдалось бы, если бы крошечный источник света был расположен точно в (3D) центре каждой ячейки сетки, и это (приблизительно) вдвое больше угла, который вы оценили бы, если исходить из любого отдельного элемента. указать на заднюю часть клетки через противоположное отверстие клетки. Это оправдывает ваше понимание - по мере того как ячейка становится глубже, угол в G должен уменьшаться - и также количественно ее оценивает.

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 полного 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.

Предполагая квадратные ячейки сетки, размеры каждого ячейки сетки составляют WxWxD, где D - глубина сетки, а W - длина квадратного края. Затем, 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" > Aи то A > A', и так A" > A'. A"является наибольшим углом и должен рассматриваться как угол луча.

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

Чтобы завершить ответ whuber, угол раскрытия 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 примерно на 33 см после каждого метра (imho это более простой способ представить угол раскрытия). Последнее 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.

Некоторое время назад я написал Учебное пособие по построению сетки DIY с онлайн-калькулятором для ширины луча, возможно, это тоже поможет :) (Хотя для небольших вспышек.)