Что означает f-стоп?

Мэтт Бернс

Что означает f-стоп?

Что означает f-стоп? Это то же самое, когда люди говорят, например, «2 остановки»?

джриста

Диафрагма — это своего рода комбинация двух терминов. Во-первых, f/N — это обычно обозначение, используемое для обозначения размера отверстия диафрагмы или апертуры в камере. Позвольте мне рассказать немного о том, как появилось это обозначение, прежде чем я перейду к объяснению значения стопа .

Значения диафрагмы и диафрагмы

Отверстия диафрагмы измеряются в долях фокусного расстояния объектива. Это то, что означает «f» в рейтинге диафрагмы, «фокусное расстояние». Предполагая, что у нас есть образец объектива 50 мм с апертурой f/2,8, мы можем определить фактический диаметр отверстия апертуры следующим образом:

50 мм / 2,8 = 17,85 мм

Если мы откроем диафрагму до максимума, скажем, 1,4, мы сможем измерить и это:

50 мм / 1,4 = 35,71 мм

Разница между апертурой f/2,8 и диафрагмой f/1,4 — это разница в четыре раза больше света… или два стопа . Мы знаем это, потому что площадь самого отверстия диафрагмы в четыре раза больше при f/1,4 (1001,54 мм 2 ), чем при f/2,8 (250,25 мм 2 ). Стоп в номенклатуре фотографии означает разницу в одно значение экспозиции , что является удвоением или уменьшением вдвое количества света, достигающего сенсора. Есть несколько стандартных «точек», в которых оцениваются числа f:

1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, 45, 64

Все эти настройки диафрагмы отличаются на одно полное значение экспозиции или на один полный «стоп» и создают полный f-stop scale. Когда вы закрываете объектив 50 мм f/1,4 с максимальной диафрагмы f/1,4 до диафрагмы f/2,8, вы «закрываете» на два полных стопа.

Следует отметить, что большинство камер в наши дни предлагают две дополнительные шкалы диафрагмы помимо стандартной шкалы полной ступени: шкалу половины ступени и шкалу третьей ступени. Большинство камер по умолчанию используют дробную шкалу, а не полную шкалу ступеней, поэтому важно выучить и запомнить шкалу полной ступени, чтобы вы могли вносить правильные корректировки при изменении настройки диафрагмы на своей камере.

Полуступенчатая шкала значений диафрагмы

1, 1.2, 1.4, 1.7, 2, 2.4, 2.8, 3.3, 4, 4.8, 5.6, 6.7, 8, 9.5, 11, 13, 16, 19, 22

Шкала значений диафрагмы третьей ступени

1, 1.1, 1.2, 1.4, 1.6, 1.8, 2, 2.2, 2.5, 2.8, 3.2, 3.5, 4, 4.5, 5.0, 5.6, 6.3, 7.1, 8, 9, 10, 11, 13, 14, 16, 18, 20, 22

Связь со скоростью затвора

Между диафрагмой и выдержкой существует важная взаимосвязь. Оба оцениваются в стопах. В то время как различия в диафрагме часто обозначаются в «f/stops», изменения скорости затвора обычно просто называются «stops» или, возможно, значениями экспозиции.

Вернемся к нашему примеру с объективом 50 мм. Предположим, мы снимаем в яркий солнечный день с ISO 100. Диафрагма установлена ​​на f/16, а выдержка установлена ​​на 1/100. (Это называется настройкой «Солнечно 16», поскольку теория фотографии показывает, что диафрагма f / 16 с выдержкой, соответствующей чувствительности ISO, обеспечит правильную экспозицию при ярком полуденном солнечном свете.)

Предположим, нам нужно снять что-то, что движется очень быстро, и нам нужна более высокая скорость затвора. Мы можем легко рассчитать правильное значение диафрагмы, если знаем, сколько ступеней дополнительной выдержки нам нужно. Если мы увеличим скорость затвора до 1/200, это будет разница в один стоп. Выдержка и диафрагма обратны друг другу, поэтому, если мы увеличим выдержку на одну ступень, мы должны открыть диафрагму на одну диафрагму, до f/11. Несмотря на отличие от исходных настроек, новые настройки будут давать такую ​​же экспозицию. То же самое применимо, если вы используете шкалу половинной или третьей ступени... любая регулировка половинной или третьей ступени одной настройки требует аналогичной обратной регулировки другой.

фейесйоко

Одна ошибка в последнем абзаце: от f/16 до f/8 — это два стопа, а не один.

Стэн

f/xy беспокоит меня. Для числа и десятичного числа я бы предпочел использовать nn или Nn или даже f/#.#, а не традиционные буквы, которые используются для обозначения направлений абсцисс/ординат или неизвестных.

Марк Лангер

Если кому-то интересно, почему диапазон чисел равен 1,4, и он кратен: 1,4 — это примерно квадратный корень из 2. Чтобы удвоить площадь круга, такого как светофильтр в вашей линзе (который вы устанавливаете с помощью диафрагмы), вы должны удвоить радиус в квадрате (r² в π*r²). Чтобы удвоить r², вы должны увеличить r на корень из 2. 2r² = (квадратный корень (2) * r) ². Надеюсь, это поможет!

Томасраттер

F -стоп — это механизм для установки диафрагмы объектива или того, насколько широко он открывается, чтобы пропустить свет.

В нем две части: f и stop . Во-первых, математика.

  • f-число

    Число f — это число в форме f/2.0, указывающее размер отверстия диафрагмы.

    fотносится к фокусному расстоянию.

    f/2.0означает, что диаметр отверстия диафрагмы равен фокусному расстоянию, деленному на 2,0.

    f/4.0означает, что диаметр отверстия диафрагмы равен фокусному расстоянию, деленному на 4,0.

    Вот почему, если число справа больше, апертура меньше.

    Оба они измеряют эффективную апертуру: то есть в гипотетической одноэлементной линзе каков диаметр эквивалентной апертуры, помещенной прямо на эту линзу. В объективе с несколькими элементами по техническим причинам фактическое отверстие диафрагмы может отличаться, чтобы соответствовать этому.

  • остановка

    Первоначально он назывался «стоп», потому что кольцо диафрагмы старого образца «останавливается» при определенных настройках, то есть на нем есть отметки, где кольцо останавливается.

    Эти «остановки» специально разработаны таким образом, что каждая «остановка» пропускает вдвое или вдвое больше света, чем остановки до и после нее.

    Общие апертурные упоры: f/1.4, f/2.0, f/2.8, f/4.0, f/5.6, f/8.0и так далее. Пробел между двумя последовательными числами в этой последовательности также называется «стоп».

    (Обратите внимание, что между некоторыми кольцами апертур также была маркировка полустопа.)

    Но подождите минутку! Вам может быть интересно, почему каждый из них является предыдущим, разделенным на 2, корень 2а не на 2. Почему? Поскольку для уменьшения площади отверстия вдвое требуется разделить диаметр на корень 2. Это связано с тем, что площадь круга зависит от квадрата его радиуса.

    Таким образом, даже если каждое число не в два раза больше и не вдвое меньше, чем его соседи, оно все же пропускает вдвое или вдвое меньше света, чем его соседи.

    Таким образом, именно поэтому стопы увеличиваются в этих числах. Конечно, 1.4 не совсем так корень 2. Числа просто округляются до одной цифры.

    В современных цифровых камерах обычно больше нет кольца диафрагмы, и вы можете установить диафрагму на любое значение, а также увеличить или уменьшить ее на полшага или треть стопа. Это эквивалентно установке кольца диафрагмы старого образца между двумя маркерами полной ступени (у некоторых колец были фиксаторы на половине ступени, чтобы помочь в этом).

Теперь, когда вы знаете, как диафрагма связана с апертурой и количеством света, достигающего сенсора, вы можете использовать термин «стопы» в качестве общего термина для обозначения удвоения или уменьшения света вдвое по любой причине.

Например, вы можете ссылаться на четырехкратное увеличение значения ISO как на «увеличение ISO на 2 ступени».

Роуленд Шоу

«диафрагма» — это цифра для измерения диафрагмы, измеряемая как отношение фокусного расстояния (это «f»).

Таким образом, при фокусном расстоянии 100 мм и диафрагме f/2,8 физически диафрагма имеет ширину около 35 мм.

В настоящее время большинство камер позволяют регулировать диафрагму на треть ступени или половину ступени, но «ступень» означает уменьшение диафрагмы вдвое (например, от f/2,8 до f/4) или удвоение ее (например, f/4). /5,6 до f/4).

Точно так же и с выдержками: один стоп либо сокращает время вдвое (1/60 -> 1/120), либо удваивает его (1/60 -> 1/30).

Фредрик Мёрк

Ваш ответ в основном правильный. Однако необходимы незначительные корректировки; следующий меньший полный f-stop после f/2.8 равен f/4, а не f/5.6 (он идет после f/4). f/4 имеет площадь вдвое меньше, чем у f/2.8. Это означает, что выдержка 1/60 с при f/2,8 даст ту же экспозицию, что и выдержка 1/30 с при f/4.

Гуффа

Еще одна поправка: f-stop измеряет не физический размер диафрагмы, а то, насколько большой она выглядит, если смотреть через переднюю линзу, то есть сколько света она на самом деле пропускает.

Фредрик Мёрк

@Guffa: ты действительно уверен? А можно ссылку (первый раз об этом слышу)? Я всегда читал, что это просто фокусное расстояние, деленное на диаметр диафрагмы.

Гуффа

@Frefrik: Да, это фокусное расстояние, деленное на диаметр апертуры, но это не фактический диаметр апертуры, а эффективный диаметр апертуры. Chestofbooks.com/arts/photography/… Если бы это был фактический диаметр диафрагмы, разные объективы давали бы совершенно разную экспозицию для одной и той же настройки f-stop.

Циториал

введите описание изображения здесь

Почему бы не использовать миллиметры для измерения размера апертуры? Почему мы вообще возимся с этой системой?

Потому что физика: http://imagine.gsfc.nasa.gov/YBA/M31-velocity/1overR2-more.html

Допустим, вместо этого мы использовали миллиметры для измерения апертуры. Вы составляете кадр, измеряете сцену и выбираете настройки. Если вы решите увеличить масштаб, изменив фокусное расстояние (а отверстие останется того же фиксированного размера)... количество света, попадающего на ваш датчик, изменится, поэтому теперь вам нужно снова изменить настройки. Если мы используем диафрагму, мы можем увеличить масштаб (изменить фокусное расстояние) без изменения количества света, попадающего на датчик.

Ссылка выше в основном говорит о том, что каждый раз, когда вы перемещаете датчик на один шаг дальше от источника света, количество света, попадающего на датчик, каждый раз уменьшается на большую величину (вместо того, чтобы уменьшаться на ту же величину для каждого шага). Другими словами, интенсивность света в заданном месте (местоположении датчика камеры) подчиняется закону обратных квадратов (равно единице, деленной на [расстояние между этим местом и квадратом света]).

Дополнительные ресурсы:
http://photography.tutsplus.com/articles/rules-for-perfect-lighting-understanding-the-inverse-square-law--photo-3483
http://www.punitsinha.com/resource/aperture_focal_length .html