Почему для диафрагмы используются только определенные значения?

Число f представляет собой отношение между фокусным расстоянием и диаметром входного зрачка, что делает его а) легким для расчета для данного объектива и б) очень полезным для использования независимо от конкретных объективов, поскольку его эффект не зависит от фокусного расстояния. длина.

Что касается того, почему используется конкретная серия чисел «f-stop», которую вы цитируете: эти значения диафрагмы обладают важным свойством, заключающимся в том, что каждое из них пропускает вдвое меньше света, чем предыдущее. Благодаря этому с ними очень легко работать, когда вы меняете настройки экспозиции: если вы удваиваете время затвора и хотите сохранить общую экспозицию одинаковой, просто уменьшите диафрагму на один шаг диафрагмы, чтобы компенсировать это.

Но это неправда, что можно использовать только эти числа: на самом деле, большинство камер в настоящее время позволяют изменять настройки диафрагмы, по крайней мере, с шагом «половина ступени», а многие также с шагом в одну треть ступени для более точного управления .

Исторически сложилось так, что было необходимо настроить экспозицию с точностью до одного (1) шага диафрагмы. Последовательности f/stop основаны на геометрии кругов. Если мы умножим диаметр любого круга на квадратный корень из 2 (1,414), мы вычислим пересмотренный круг с удвоенной площадью поверхности. Теперь круг с удвоенной площадью поверхности позволяет вдвое большему количеству света проходить через линзу. Таким образом, последовательность 1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22. Примечание: каждое число, идущее вправо, равно его соседу слева, умноженному на 1,4, а затем округленному. Этот установленный номер удваивает или уменьшает вдвое площадь поверхности, таким образом, приращение рабочего диаметра (апертуры) является двукратным изменением. Набор диафрагменных чисел — это соотношение, учитывающее два ключевых фактора: рабочий диаметр (диафрагму) и фокусное расстояние. Система избавляет от хаоса. Любой объектив, работающий с тем же диафрагменным числом, что и другой,

Со временем стали необходимы фотоматериалы с меньшей широтой (диагональная пленка). Теперь индустрия нуждалась в установке af/number с шагом ½ f/number. На этот раз мы используем корень четвертой степени из 2. Этот набор чисел равен 1 — 1,2 — 1,4 — 1,7 — 2 — 2,4 — 2,8 — 3,5 — 4 и т. д. Множитель равен 1,19.

Мы можем перейти к шагу 1/3 f/stop. Это корень шестой степени из 2 = 1,12. Последовательность 1-1,1-1,3-1,4-1,6-1,4-1,6-1,8-2-2,2-2,5-2,8 и т. д.

В первые дни немецкие камеры имели маркировку f/4.5. Последовательность была 4,5 – 6,3 – 9 – 12,5 – 18 – 25. В то же время американские производители фотоаппаратов пробовали систему 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 64. В этой системе 1 = f/4 – 2 = f/5,6 – 4 = f/8 и т. д.