Wie bestimmt die Gittertiefe den Abstrahlwinkel?

Ich habe gerade eine 28 "Westcott Apollo-Softbox bekommen. Sie verkaufen keine Gitter- / Eierkiste dafür, deshalb möchte ich meine eigene erstellen, ähnlich wie diese .

Mein Verständnis ist, dass je tiefer das Gitter ist, desto enger der Winkel des Lichteinfalls ist, was bedeutet, dass ein kleinerer Bereich beleuchtet wird und somit mehr Kontrolle über die Beleuchtung besteht. Was ich wissen möchte, ist, wie Sie neben Versuch und Irrtum das Verhältnis von Tiefe zu Winkel bestimmen.

Außerdem hätte ich nichts dagegen, Ratschläge zu den nützlichsten Gitterstrahlwinkeln zu geben.

Betrachten Sie einen ABCD mit 2D-Querschnitt direkt durch eine Zelle des Gitters parallel zur Lichtachse (und mit dieser). AD = BC ist die Tiefe der Zelle und AB = CD ist die Länge der Öffnung (horizontal, vertikal oder sogar in einem Winkel).

In diesem Diagramm kann das Licht von links in jede Richtung kommen (von Ihrer Softbox oder auf andere Weise erstellt). Das beleuchtete Motiv wird abstrakt als Linie JL dargestellt. Drei der möglichen Lichtstrahlen, die vollständig durch die Zelle gehen, sind gezeigt: BL, AJ und HK (ein Strahl in einer "generischen" Position). Offensichtlich müssen alle von der Zelle ausgehenden Strahlen (ohne Zwischenreflexion) zwischen J und L auf dem Objekt landen. (Dies ist offensichtlich, wenn Sie am Motiv beginnen und den Lichtweg durch die Zelle zurückverfolgen: Nur wenn Sie zwischen J und L beginnen, können Sie eine Linie finden, die durch die Zelle zurück zur Lichtquelle führt.) Der Winkel Der beleuchtete Teil des Motivs wird durch den Winkel JGL - die linke Spitze des gelben Dreiecks - begrenzt, der mit dem Winkel CGD identisch ist. Sie können es trigonometrisch berechnen, wenn Sie möchten:Der halbe Winkel entspricht (CD / 2) / (AD / 2) = CD / AD. Es kann jedoch gut genug sein, um festzustellen, dass sich die extremen Strahlen BL und AC in der Mitte des Querschnittsrechtecks ​​bei G schneiden. Dies gibt Ihnen eine effektive Möglichkeit, den Winkel des Strahls zu visualisieren, und zeigt auch, dass er doppelt so groß ist Winkel, die Sie bei CBD oder CAD über die Zelle messen würden. Kurz gesagt, der Abstrahlwinkel ist (höchstens) das, was beobachtet werden würde, wenn eine winzige Lichtquelle genau in der (3D-) Mitte jeder Zelle des Gitters platziert wäre, und er ist (ungefähr) doppelt so groß wie der Winkel, den Sie schätzen würden, wenn Sie von einer einzelnen ausgehen Zeigen Sie auf die Rückseite der Zelle durch die gegenüberliegende Öffnung der Zelle. Dies rechtfertigt Ihr Verständnis - wenn die Zelle tiefer wird, muss der Winkel bei G kleiner werden - und quantifiziert ihn auch.

Diese Überlegung reicht aus, um den gesamten 3D-Winkel wiederherzustellen, indem unterschiedliche mögliche Ausrichtungen von Querschnitten entlang der Achse der Zelle (der Beleuchtungsachse) berücksichtigt werden.

Das ist nicht die ganze Geschichte. Die Qualität des Lichts hängt geringfügig von der Qualität und Ausdehnung der Quelle ab. Am wichtigsten ist, dass es nicht gleichmäßig ist: Selbst wenn die Quelle gleichmäßig und diffus ist, fällt das emittierte Licht in Richtung der Kanten (ungefähr linear) erheblich ab. Dies sollte nicht wahrnehmbar sein (außer an den Rändern der Gesamtbeleuchtung), da das tatsächliche Licht die Zusammensetzung der Strahlen aller Gitterzellen ist, nicht nur einer von ihnen. Und die Quelle wird auch nicht immer einheitlich sein. Mangelnde Gleichmäßigkeit verschärft die Abstrahlwinkel, insbesondere unter den Gitterzellen, die am weitesten (außerhalb der Achse) vom Licht entfernt sind.

Unter der Annahme quadratischer Gitterfächer sind die Abmessungen jedes Gitterfachs BxBxT, wobei D die Tiefe des Gitters und W die quadratische Kantenlänge ist. Dann wissen wir mithilfe der Trigonometrie Folgendes:

tan(A) = W / D

Dabei ist A der Abstrahlwinkel (von der Mittellinie - Achse - zu einer Seite). Bei der Betrachtung von Strahlen, die durch die quadratischen Ecken gehen, sind jedoch zwei weitere Winkel zu berücksichtigen:

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

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

Es ist zu sehen, dass A" > Aund A > A'und damit A" > A'. A"ist der größte Winkel und sollte als Abstrahlwinkel betrachtet werden.

UPDATE: Zur Verdeutlichung wird der oben berechnete Winkel gemäß Konvention von der Strahlachse bis zu ihrer Kante gemessen. Da der Strahl symmetrisch ist, erfolgt die Streuung in beide Richtungen, und bei der Berechnung der beleuchteten Fläche sollte der doppelte Wert berücksichtigt werden.

Um die Antwort von whuber zu vervollständigen, ist der Öffnungswinkel α = tan⁻¹ (2 × Durchmesser / Länge). Mein am häufigsten verwendetes Gitter besteht aus Strohhalmen mit einem Durchmesser von 5 mm und einer Länge von 3 cm = 30 mm, was zu einem Öffnungswinkel von ungefähr 20 ° führt, oder einem Balken, der nach jedem Meter um etwa 33 cm breiter wird (imho) das ist eine einfachere Möglichkeit, sich den Öffnungswinkel vorzustellen). Letzteres wird berechnet durch: 1 m × 2 × Durchmesser / Länge.

Eine interessante Tatsache über Gitter übrigens: Die Form, die es an die Wand wirft, wird durch die Form der einzelnen Elemente definiert. Wenn Sie ein Quadratgitter nehmen, erhalten Sie (mehr oder weniger) ein quadratisches Muster. Bei rundem Stroh ist das Ergebnis ein Kreis.

Ich habe vor einiger Zeit ein Tutorial über das Erstellen eines DIY-Gitters mit einem Online-Rechner für die Strahlbreite geschrieben, vielleicht hilft das auch :) (Es ist allerdings für kleine Blitze.)