Какова взаимосвязь диафрагмы, фокусного расстояния и ISO в зеркальной фотокамере?

Это очень широкий вопрос, и я склонен предложить вам купить и прочитать серию книг Скотта Келби «Цифровая фотография ». Это не самая техническая серия, но она дает вам хорошее введение и советы по фотосъемке.

Что касается более конкретного вопроса:

ISO было (есть) светочувствительность пленки в пленочной зеркалке. В цифровых зеркальных фотокамерах это аналоговое и цифровое усиление в датчике. Это число, которое описывает, сколько света требуется пленке/датчику для правильной экспонирования изображения. Низкий ISO потребует больше света. Если вы увеличите ISO, вы можете иметь меньшую диафрагму и более короткое время затвора, но при этом получить правильную экспозицию.

Диафрагма — это «размер отверстия» в объективе. Это определяет, сколько света проходит через линзу. Большая диафрагма (обозначается маленьким числом f) пропускает больше света через объектив. Диафрагма также отвечает за изменение количества боке на изображении. Большая диафрагма означает, что вы можете использовать более низкое значение ISO и более короткое время затвора.

Фокусное расстояние переводится в поле зрения для данной камеры. Длинное фокусное расстояние дает узкое поле зрения, а короткое фокусное расстояние дает широкое поле зрения. Короткое фокусное расстояние будет похоже на «уменьшение масштаба» на компактной камере, т.е. вы сможете захватить больше сцены.

Одна важная переменная, о которой вы забыли спросить, это скорость затвора . Это продолжительность экспозиции . Короткая выдержка (например, 1/250 секунды) «остановит» изображение, а более длинная (1/5) приведет к размытию изображения в движении. Увеличивая время затвора, вы можете использовать меньшую диафрагму или более низкую настройку ISO.

Чтобы получить правильную экспозицию, вам нужно сбалансировать ISO, диафрагму и выдержку. Большинство камер делают это автоматически, но с зеркальной фотокамерой вы обычно также можете вручную управлять одной или несколькими из этих переменных. Это дает вам больше контроля и «художественной» свободы.

Резюме

Все эти эффекты сбалансированы:

• Чем выше скорость затвора, тем темнее изображение

• Меньшая диафрагма = большее число f = более темное изображение

• Меньшее значение ISO = чувствительность камеры = более темное изображение

• Меньше света = темнее изображение.

• Фокусное расстояние обычно напрямую не учитывается, поскольку оно автоматически учитывается в числе f.

Для типичной дневной сцены требуется около f/8 при выдержке 1/100 секунды при 100 ISO для правильной экспозиции. Значения регулируются выше или ниже этих настроек в зависимости от освещения.

Многие современные камеры могут управлять большинством или всеми параметрами за вас. По мере того, как вы привыкаете к их аффектам, с ними становится гораздо легче справляться.

За кулисами:

Сначала разберемся с тем, что такое EV:

Одним из показателей уровня освещенности является EV или «значение экспозиции».
1 EV примерно в два раза ярче яркого лунного света.

• Факт, который полезен, но на данный момент его следует игнорировать и отложить для дальнейшего использования, поскольку в противном случае он внесет путаницу, заключается в том, что
  1 EV = уровень освещенности 1 люкс
  = 1 люмен на квадратный метр.
  = 1 канделя

Изменение EV на 1 изменяет уровень освещенности в 2 раза, поэтому

2 EV в 2 раза ярче 1 EV
3 EV в 4 раза ярче 1 EV
4 EV в 8 раз ярче 1 EV

Таким образом, отношение яркости между двумя уровнями яркости X и Y
= 2 ^ (EVx - EVy),
где 2 ^ означает два в степени.
например, 2 ^ 3 = 2 х 2 х 2 = 8,
2 ^ 5 = 2 х 2 х 2 х 2 х 2 = 32

Теперь отношение к камерам:

Яркость 1 EV достигается при диафрагме F(1) при выдержке 1 секунда с пленкой или фотокамерой с чувствительностью 100 единиц ISO.

Свет в камере изменяется линейно со временем экспозиции или обратно пропорционально долям секунды экспозиции. например, выдержка 0,5 секунды пропускает в 2 раза больше света, чем выдержка 0,25 секунды.
Выдержка 1/4 секунды пропускает вдвое меньше света, чем выдержка 1/2 секунды.

Световой поток изменяется как 1/f^2, где f — число f диафрагмы.
Это связано с тем, что число f относится к диаметру линзы, а площадь зависит от квадрата диаметра.
Число f часто записывается как, например, f8 или f(8) или f/8, но правильно f1:8 или f1/8.

SO для правильной экспозиции

        EV = 100/ISO x Shutter_speed x f^2

EV = яркость
Shutter_speed в секундах
f — диафрагма в «стопах»
ISO — чувствительность камеры

Википедия f число говорит (также ниже)

• Диаграмма уменьшения диафрагмы, то есть увеличения числа f, с шагом в одну ступень; каждая апертура имеет вдвое меньшую площадь сбора света, чем предыдущая.

Фокусное расстояние не входит в уравнение напрямую, но косвенно связано с тем фактом, что
f = фокусное_длина / диаметр
. Таким образом, фокусное_длина = fx диаметр
диаметр - это диаметр отверстия объектива.

Вышеизложенное говорит о том, что светосила линзы увеличивается с диаметром (фактически пропорционально квадрату диаметра) и линейно уменьшается с увеличением фокусного расстояния. Этот результат на самом деле достаточно интуитивен, если вы нарисуете изображение линзы, направленной на равномерно освещенную поверхность. Фронтальная площадь объектива напрямую влияет на светопропускную способность. Фокусное расстояние будет влиять на угол, который «видит» система линз, и площадь уменьшается по мере уменьшения фокусного расстояния.

На практике вы работаете с ISO, выдержкой и диафрагмой, чтобы контролировать экспозицию для заданной яркости или уровня EV, а фокусное расстояние учитывается для целей экспозиции. Фокусное расстояние оказывает чрезвычайно важное влияние на некоторые атрибуты возраста, но это тема для другого вопроса.

Википедия f число говорит:

• В оптике f-число (иногда называемое фокусным отношением, f-отношением, f-ступенью или относительной апертурой 1 ) оптической системы выражает диаметр входного зрачка через фокусное расстояние линзы; проще говоря, число f - это фокусное расстояние, деленное на «эффективный» диаметр диафрагмы. Это безразмерное число, которое является количественной мерой светосилы объектива, важным понятием в фотографии.

Старенький, но добрый - объективов f0.95 мало где встретишь!
На фото: винтажный Canon 7 1960-х годов с байонетом Leica M39 и объективом 50 мм f1:0,95!

Вот отличный веб-сайт с интерактивным моделированием, которое поможет вам узнать, как эти факторы взаимодействуют при определении экспозиции, глубины резкости и т. д. вашей фотографии: http://camerasim.com/camera-simulator/

(Отказ от ответственности: я не имею никакого отношения к сайту, я просто думаю, что это довольно круто)