» Konsep Recipocity Dalam Menentukan Exposure

by topix | Forum Teknik Fotografi | posted 17 Juni 2012, 11:25:48
 
Dalam fotografi, exposure adalah jumlah total cahaya yang diperbolehkan jatuh pada media photographic (film atau sensor gambar) selama proses mengambil gambar.

Sekarang kapan dikatakan suatu exposure itu adalah "correct exposure" atau "exposure yang tepat"?

Correct Exposure

Correct exposure dalam fotografi ditentukan oleh sensitivitas dari medium sensor yang digunakan. Dalam dunia film, sensitivitas merujuk kepada kecepatan film dan dinyatakan dalam ISO. Film yang lebih cepat akan membutuhkan lebih sedikit exposure dan memiliki nilai ISO yang lebih tinggi.

Namun terlepas dari medium sensor di atas, exposure yang jatuh ke sensor merupakan kombinasi dari panjangnya waktu dan level iluminasi yang diterima oleh medium sensor. Panjangnya waktu ini (disebut dengan exposure time) di atur pada body camera dengan setelan shutter speed dan level iluminasi diatur dari bukaan lensa (aperture). Jadi sebetulnya pasangan body camera dan lensa adalah untuk mengeset dua variabel tersebut. Shutter speed yang lebih lambat (mengekspos sensor lebih lama) dan bukaan lensa yang lebih lebar (memperbolehkan lebih banyak cahaya yang masuk sekaligus) akan menghasilkan exposure yang lebih besar.

Ada aturan yang disebut dengan Sunny 16 rule untuk mengetahui exposure yang tepat (atau mendekati) pada ISO 100. Aturan ini menyatakan bahwa pada bukaan aperture f/16 pada siang hari terang, nilai shutter speed yang dibutuhkan adalah sama dengan (atau mendekati) kecepatan film (yaitu 100). Jadi exposure yang tepat adalah apabila di siang hari terang, kita menggunakan ISO 100 dengan bukaan f/16 dan kecepatan shutter speed 1/100 detik.

Untungnya, ada lebih dari satu exposure yang tepat karena suatu objek yang akan difoto memiliki nilai exposure yang berbeda serta tergantung dari efek tertentu yang kita inginkan.

F-number

Kita sering menggunakan istilah bukaan atau aperture dalam fotografi. Bukaan besar untuk mendapatkan efek bokeh atau untuk situasi dimana cahaya kurang dan bukaan kecil untuk mendapatkan DOF yang lebih besar.

Dalam ilmu optik, f-number (disebut juga focal ratio, f-ratio atau relative aperture) dari sistem optikal menggambarkan diameter dari bukaan pupil dalam kaitannya dengan focal length dari lensa, atau sederhananya adalah focal length dibagi dengan diameter aperture efektif. F-number ini tidak memiliki satuan tapi menyatakan ukuran kecepatan lensa yang merupakan konsep yang utama dalam fotografi.

Besarnya diameter pupil ini tergantung dari panjang lensanya (focal length) dan dinotasikan dengan focal length dibagi dengan aperture efektif. Sebagai contoh, untuk lensa 100mm dan bukaan f/4 maka diameter pupilnya adalah 100/4 = 25 mm. Contoh lain, untuk lensa 135mm dan bukaan f/4 memiliki diameter pupil sekitar 33.8 mm. Walaupun pada lensa 135mm f/4 diameter pupilnya lebih besar dari lensa 100mm f/4, tetapi kedua lensa tersebut menerima jumlah yang sama ke sensor gambar. Makanya untuk lensa dengan focal length yang lebih panjang akan memiliki diameter yang lebih besar sehingga harganya memang tidak murah. Sebagai contoh untuk lensa 600mm f/4 membutuhkan pupil dengan diameter 150mm atau sama dengan 15 cm! Kebayang deh besarnya seperti apa J

Makanya untuk lensa zoom dengan bukaan aperture yang tetap (seperti lensa 70-200mm F/2.8), sebetulnya secara konstruksi justru membutuhkan mekanisme bukaan aperture yang dinamis agar tetap secara relatif memiliki bukaan f/2.8 untuk setiap panjang focal length. Sebagai contoh, untuk lensa zoom 70-200mm f/2.8, maka diameter aperture untuk panjang focal 70mm adalah 25mm sedangkan untuk 200mm adalah 71.4mm. Dengan demikian, pada saat kita melakukan zooming dari 70mm ke 200mm dengan bukaan fixed f/2.8 maka diameter aperture akan berubah dari 25mm ke 71.4mm! Ini adalah diameter yang harus dicapai untuk mengimbangi panjang focal length untuk tetap mendapatkan f-number f/2.8. Dengan harus presisinya proporsional membesarnya diameter aperture dengan memanjangkan focal length, maka bisa dimengerti mengapa lensa zoom dengan bukaan besar yang fixed akan mahal harganya.

Sebaliknya, untuk lensa zoom dengan bukaan variabel (seperti 18-135mm F/3.5-5.6) justru sebetulnya diameter aperturenya tetap atau hanya terkompensasi sedikit sehingga f-numbernya yang berubah.

Prinsip F-stops

Dalam fotografi, stops adalah satuan yang digunakan untuk mengkuantifikasikan perbandingan dari cahaya atau exposure, dengan satu stop artinya adalah suatu faktor dari dua atau setengah. Satuan satu stop juga dikenal dengan EV (exposure-value). Pada kamera, f-number biasanya di atur dalam step diskrit, atau f-stop. Setiap stop ditandai dengan nilai f-number tertentu dan merepresentasikan pengurangan intensitas cahaya sebesar setengah dari nilai satu f-stop sebelumnya. Hal ini berkaitan juga dengan mengecilkan pupil atau diameter aperture dengan faktor akar pangkat 2 atau sekitar 1,414, atau sama dengan mengecilkan setengah dari area pupil.

Lensa menggunakan skala f-stop standar, yang urutannya mendekati deret ukur dari 1.414 (mendapatkan nilai selanjutnya dengan mengalikan nilai saat ini dengan 1.414). Dari rumus ini maka kita akan mendapat nilai sebagai berikut:



Setelah f/22 ada lagi f/32, f/45, f/64, f/90, f/128 dstnya.

Hasil diatas sudah merupakan hasil pembulatan untuk memudahkan mengingatnya.

Dari deret ukur di atas, kita dapat mengatakan bahwa f/16 adalah 3 stop di atas f/5.6 dan f/2 adalah 3 stop di bawahnya. Dalam terminologi exposure, f/16 memiliki intensitas cahaya sebanyak 1,5 kali lebih sedikit dibandingkan dengan f/5.6 dan f/2 memiliki intensitas cahaya 3 kali lebih banyak dari f/5.6 -  untuk kecepatan shutter speed dan ISO yang sama.

Di beberapa kamera modern memiliki kemampuan untuk fractional f-stop, yaitu membagi rentang dalam 1 stop ke dalam 2 bagian stop (1/2 EV atau one-half-stop) atau 3 bagian stop (1/3 EV one-third-stop). Untuk sistem ½ EV, berpindah sebanyak satu stop membutuhkan dua kali penggeseran dan untuk 1/3 EV membutuhkan tiga kali penggeseran.

Sebagai contoh, pada kamera NIKON D80, untuk berpindah satu stop lebih tinggi dari f/5.6 membutuhkan penggeseran dial button sebanyak tiga kali sehingga display menunjukkan f/8. Demikian juga sebaliknya untuk turun satu stop ke f/4.

Dalam sistem one-half-stop, setiap skala naik satu kali (atau naik setengah stop) maka akan mengurangi cahaya seperempatnya, sedangkan dalam sistem one-third-stop untuk kenaikan satu kali (atau naik sepertiga stop) akan mengurangi cahaya seperenamnya.

Berikut adalah daftar skala f-number untuk full stop, one-half-stop dan one-third-stop



Teori melulu dari tadi pusing juga membacanya J Oke sekarang saya akan coba langsung dengan contoh bagaimana perubahan bukaan dalam skala full stop terhadap eksposure gambar.
Kamera yang digunakan adalah NIKON D80 dalam mode M (manual) dan lensa NIKON 50mm F/1.8D. Objek berjarak 1,7 meter dari kamera dan waktu pengambilan jam 13.00 WIB. Setting ISO di 125 dan setting shutter speed di 1/125 detik. Titik tengah (correct exposure) di set di f/5.6 dan kecepatan 1/125 detik. Dengan ISO dan shutter speed yang sama, dilakukan perubahan bukaan per one full stop sampai 3 step ke atas dan ke bawah. Hasilnya adalah sebagai berikut. 



Dari gambar di atas terlihat bahwa semakin kecil bukaannya (ditandai dengan semakin besarnya nilai F), maka cahaya yang masuk ke dalam sensor akan semakin kecil sehingga gambar menjadi lebih gelap. Begitu juga sebaliknya untuk bukaan yang semakin besar. Dengan kata lain, kita bisa menyatakan bahwa di F/11 hasil fotonya under exposure sebanyak 2 stops dan di F/2.8 fotonya over exposure sebanyak 2 stops.

Dari informasi dalam view finder kamera (tempat kita mengintip objek), untuk F/11 terlihat metering bergeser ke kanan ke angka -2 (under 2 stop) dan untuk F/2.8 ke angka +2 (over 2 stops). Ini berarti sudah sesuai dengan teori.

Shutter Speed (kecepatan rana)

Shutter Speed (exposure time) adalah lamanya waktu layar shutter pada kamera terbuka. Total exposure proporsional dengan exposure time ini, yaitu durasi waktu dalam menyentuh sensor gambar.

Jadi selain ukuran aperture (f-number), shutter speed juga berpengaruh dalam mendapatkan exposure  yang tepat.

Shutter speed dinyatakan dalam satuan detik. Contoh tipikal shutter speed pada saat siang hari adalah 1/125 detik. Efek dari perubahan shutter speed ini adalah kepada diam-bergeraknya objek. Shutter speed kecepatan tinggi digunakan untuk mendapat efek diam (freeze) seperti dalam olahraga, dan kecepatan rendah untuk merekam pergerakan atau menciptakan efek artistik tersendiri.

Prinsip Shutter-stop

Sama seperti aperture, shutter-speed juga dinyatakan dalam unit stop. Setiap kenaikan satu stop maka akan mengurangi intensitas cahaya setengahnya; sebaliknya penurunan satu stop akan menambah intensitas cahaya dua kalinya.

Skala yang digunakan dalam shutter speed untuk one-full-stop adalah sebagai berikut:



Sebagai contoh, jika kita berpindah dari 1 detik ke ½ detik, maka kita akan mengurangi setengah intensitas cahaya yang masuk ke sensor gambar dan seterusnya.

Beberapa kamera menggunakan skala yang berbeda, misalkan 1/50 dan 1/100 namun skala di atas yang paling banyak digunakan. Selain itu untuk mengikuti pecahan stop di dalam f-number, maka shutter speed juga memiliki one-half-stop dan one-third-stop.

Berikut adalah contoh bagaimana perubahan shutter speed dalam skala full stop terhadap eksposure gambar.
Kamera yang digunakan adalah NIKON D80 dalam mode M (manual) dan lensa NIKON 50mm F/1.8D. Objek berjarak 1,7 meter dari kamera dan waktu pengambilan sekitar jam 13.00 WIB. Setting ISO di 125 dan setting bukaan di f/5.6. Titik tengah (correct exposure) di set di f/5.6 dan kecepatan 1/125 detik. Dengan ISO dan bukaan yang sama, dilakukan perubahan kecepatan per one full stop sampai 3 step ke atas dan ke bawah. Hasilnya adalah sebagai berikut. 



Dari gambar di atas terlihat bahwa semakin cepat shutter speednya, maka cahaya yang masuk ke dalam sensor akan semakin kecil sehingga gambar menjadi lebih gelap. Begitu juga sebaliknya untuk kecepatan yang semakinlambat. Dengan kata lain, kita bisa menyatakan bahwa di 1/500 s hasil fotonya under exposure sebanyak 2 stops dan di 1/30 s fotonya over exposure sebanyak 2 stops.

Dari informasi dalam view finder kamera (tempat kita mengintip objek), untuk 1/500 s terlihat metering bergeser ke kanan ke angka -2 (under 2 stop) dan untuk 1/30 s ke angka +2 (over 2 stops). Ini berarti sudah sesuai dengan teori.

Reciprocity

Setelah mengetahui tentang f-number dan shutter speed, kita tiba pada bagian yang paling penting, yaitu reciprocity (terjemahan bebasnya: saling berlawanan untuk meniadakan efek). Prinsip penting dalam exposure adalah reciprocity. Jika kita ingin mengexpose sensor dengan waktu yang lebih lama, maka secara di sisi yang lain kita mengecilkan bukaan untuk mengurangi cahaya yang masuk sehingga bisa mendapat exposure yang sama.

Sebagai contoh, misalkan di tengah hari exposure di kamera menunjukkan f/5.6 dan 1/125 detik. Untuk alasan tertentu, kita ingin mendapatkan DOF yang lebih besar sehingga kita menaikkan bukaan menjadi f/11. Dari f/5.6 ke f/11 naik 2 stop, sehingga untuk mendapatkan exposure yang sama dengan kombinasi f/5.6 dan 1/125 detik tadi, maka kecepatan kita turunkan 2 stop menjadi 1/30 detik (jadi bila f naik, s kita turunkan dengan skala yang sama). Dengan kata lain, exposure f/5.6 - 1/125 detik sama dengan f/11 - 1/30 detik. Sifat ini yang disebut dengan reciprocity, memberikan sifat yang berlawanan untuk meniadakan efek.

Dengan adanya patokan ini, maka kita dapat memainkan nilai f dan s sesuka kita untuk mendapatkan efek yang kita inginkan sambil tetap mempertahankan exposure yang sama. Contoh ilustrasi di atas dapat di gambarkan sebagai berikut:



Lebih lanjut lagi, apabila f-number kita urut positif (ke kanan nilai stopnya semakin besar) dan shutter speed kita urut negatif (ke kanan nilai stopnya semakin kecil), maka kita akan mendapatkan pasangan f dan shutter speed yang memiliki exposure yang sama (tentu saja dengan asumsi bahwa eksposure awal yang tepat adalah di f/5.6 dan 1/125 detik).



Dengan menggunakan kamera, kita bisa mencoba teori diatas. Cari objek dengan exposure memenuhi salah satu pasangan di atas, dapat dibantu dengan mengeset ISO -nya. Kemudian pada mode manual, coba naikkan f-numbernya 1 stop - maka akan terlihat metering bergeser ke arah -1 stop - kemudian kurangi kecepatannya satu stop - maka akan terlihat metering kembali lagi ke titik nol sehingga exposure menjadi tepat kembali.

Berikut adalah contoh bagaimana menentukan exposure yang konstan dengan mengimplementasikan konsep reciprocity.

Kamera yang digunakan adalah NIKON D80 dalam mode M (manual) dan lensa NIKON 50mm F/1.8D. Objek berjarak 1,7 meter dari kamera dan waktu pengambilan sekitar jam 13.00 WIB. Setting ISO di 125, bukaan di f/5.6 dan kecepatan 1/125 s sehingga mendapatkan exposure yang tepat. Pasangan nilai ini menjadi titik referensi (correct exposure). Dengan ISO yang sama, dilakukan perubahan kecepatan dan bukaan per one full stop (secara reciprocity) sampai 3 step ke atas dan ke bawah untuk mendapatkan exposure yang sama. Hasilnya adalah sebagai berikut.



Ketujuh gambar di atas memiliki exposure yang sama, walaupun berbeda efek DOF nya.

Kesimpulan

Dengan mengetahui sifat reciprocity f-number dan shutter speed terhadap exposure, maka kita bisa mengatur exposure dengan tepat dan cepat.

Catatan:
Untuk mendapatkan file asli dari pengujian di atas bisa di download dari url berikut (kalau memang dibolehkan oleh admin Ayofoto! untuk menulis external URL Laughing): http://rapidshare.com/files/156068308/Foto-Blog.zip

Source: http://www.ayofoto.com/blog/10/334/konsep-recipocity-dalam-menentukan-exposure/
Author: Taufik Zamzami




» Old Comments (1)

12 Juli 2012 | 07:44:53
rilvan : terima kasih infonya 10900

FORUM

»

BURSA