APEX (фотография)

APEX, А́пекс — аддитивная система определения экспозиции (англ. Additive system of Photographic Exposure), предложенная в США в 1960 году для упрощения вычисления экспозиционных параметров при фотосъёмке^[1]. Стандарт ASA PH2.5-1960 предусматривал специальную шкалу светочувствительности, предназначенную для совместного использования с системой.

До конца 1960-х годов фотоаппараты и кинокамеры редко оснащались встроенными экспонометрами, а большинство фотографов и кинооператоров определяли экспозиционные параметры по таблицам или на основе личного опыта. Система, основанная на логарифмической природе большинства сенситометрических законов, а также на свойствах двоичного логарифма, позволяла свести сложные расчёты к простым операциям сложения и вычитания. Базовые вычисления экспозиции для фотоматериалов любого типа производятся при помощи равенства:

${\displaystyle {\frac {A^{2}}{t}}={\frac {LS_{x}}{k}}\,,}$

где

• ${\displaystyle A}$ — диафрагменное число;
• ${\displaystyle t}$ — выдержка в секундах;
• ${\displaystyle L}$ — усреднённая яркость в фут-ламбертах;
• ${\displaystyle S_{x}}$ — арифметическое значение светочувствительности;
• ${\displaystyle k}$ — калибровочный коэффициент экспонометра;

Разработанное немецким разработчиком фотозатворов Фридрихом Декелем понятие «экспозиционное число» было положено в основу системы APEX, позволив упростить приведённый расчёт^[2]. Для этого основные параметры — диафрагма, выдержка, яркость и светочувствительность — выражались при помощи логарифма с основанием 2. В этом случае для света, отражённого от объекта съёмки, экспозиционное число ${\displaystyle E_{v}}$ определяется суммой^[3]:

${\displaystyle E_{v}=A_{v}+T_{v}=L_{v}+S_{v}\,,}$

где

• ${\displaystyle A_{v}}$ — логарифмическое значение диафрагмы: ${\displaystyle A_{v}=}$ ${\displaystyle \log _{2}}$ ${\displaystyle A^{2}}$
• ${\displaystyle T_{v}}$ — логарифмическое значение выдержки: ${\displaystyle T_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (1/t)}$
• ${\displaystyle L_{v}}$ — логарифмическое значение яркости: ${\displaystyle L_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (L/Nk)}$
• ${\displaystyle S_{v}}$ — логарифмическое значение светочувствительности: ${\displaystyle S_{v}=\log _{2}}$ ${\displaystyle (NS_{x})}$

Коэффициент ${\displaystyle N}$ определяет соотношение между арифметическим значением светочувствительности ${\displaystyle S_{x}}$ и его логарифмическим соответствием ${\displaystyle S_{v}}$ в разных сенситометрических системах. Для стандарта ASA постоянная принимает значение ${\displaystyle 2^{-7/4}}$ (примерно 0,3).

Значения выдержки и диафрагмы в логарифмическом выражении отличаются от общепринятых и для системы APEX были разработаны собственные шкалы^[3]:

Таблица 1. Шкала значений выдержки APEX

Выдержка в секундах	1	1/2	1/4	1/8	1/15	1/30	1/60	1/125	1/250	1/500	1/1000
APEX Tv	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Таблица 2. Шкала значений относительного отверстия APEX

Диафрагма	f/1,0	f/1,4	f/2,0	f/2,8	f/4,0	f/5,6	f/8,0	f/11	f/16	f/22
APEX Av	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9

Промежуточным установкам соответствуют дробные значения ${\displaystyle A_{v}}$ и ${\displaystyle T_{v}}$, записываемые десятичной дробью. Диафрагма f/3,5 в этом случае выражается значением 3,67. Используя эти шкалы, можно легко сопоставить известному экспозиционному числу нужное сочетание выдержки и диафрагмы. Например, при значении экспозиции 12 относительному отверстии f/5,6, которое выражается величиной 5, соответствует выдержка 1/125 секунды, имеющая на шкале APEX значение 7. Одновременно с системой была предложена соответствующая шкала светочувствительности, логарифмические значения ${\displaystyle S_{v}}$ которой могут быть сопоставлены с единицами любой сенситометрической системы^[4][3].

Таблица 3. Соответствие единиц светочувствительности разных сенситометрических систем значениям APEX

ISO	DIN	ГОСТ	APEX Sv
0,8	0°	0,7	−2
1,6	3°	1,4	−1
3	6°	2,8	0
6	9°	5,5	1
12	12°	11	2
25	15°	22	3
50	18°	45	4
100	21°	90	5
200	24°	180	6
400	27°	350	7
800	30°	700	8
1600	33°	1440	9
3200	36°	2880	10

Во время съёмки экспозиционное число может быть определено по таблицам для большинства условий освещения с точностью, достаточной для чёрно-белых негативных фотоматериалов. Его расчёт по измеренной яркости даёт ещё более высокую точность, достаточную для цветных негативных и даже обращаемых плёнок. Однако, введение системы потребовало разметки основных шкал фотоаппаратов в логарифмических единицах. Такое нововведение было реализовано немногими производителями фотоаппаратуры. Например, фотоаппарат Minolta SR-2 снабжался двойной нумерацией шкал диафрагмы и головки выдержек^[5]. Однако, в последующих моделях, рассчитанных на приставной фотоэлектрический экспонометр, от этого отказались. Некоторые компании внедрили отдельную шкалу экспозиционных чисел, но её присутствие ограничилось аппаратурой с центральным затвором^[6]. В СССР группой разработчиков ГОИ была также предложена новая шкала светочувствительности ГОСТ аналогичного типа, но практического применения она не нашла^[4][7].

До наших дней дошли только отдельные элементы системы, главным образом экспозиционное число, использующееся для разметки шкал экспокоррекции и описания диапазона чувствительности экспонометров и автофокуса. Часть производителей фотоаппаратуры для обозначения режимов приоритета диафрагмы и приоритета выдержки экспозиционной автоматики использует символы «Av» и «Tv», унаследованные от соответствующих слагаемых ${\displaystyle A_{v}}$ и ${\displaystyle T_{v}}$. Логарифмические значения параметров съёмки также используются в файлах метаданных EXIF^[8].

• Экспозиционное число
• Зонная теория Адамса
• Световое число

• Ю. Н. Гороховский. О рациональном построении экспозиционных шкал фотографических аппаратов и фотоэлектрических экспонометров и рядов параметров фотографических материалов и импульсных ламп-вспышек (рус.) // Оптико-механическая промышленность : журнал. — 1959. — № 9. — С. 7—10. — ISSN 0030-4042.

• Е. А. Иофис. Фотокинотехника. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 431. — 449 с.

• М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с.