Есть ли разумная причина, по которой ¹⁄₁₂₅ вместо этого не является ровно половиной ¹⁄₆₀?

Вот некоторые распространенные скорости затвора, которые вы найдете на большинстве цифровых зеркальных камер:

  • 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000

Двигаясь слева направо или увеличивая скорость затвора, вы вдвое уменьшаете количество света, попадающего на матрицу. Другими словами, вы уменьшаете количество света на одну ступень для каждого шага. Итак, 1/30 — это половина 1/15, а 1/60 — это половина 1/30. Но затем вы приходите к 1/125, что не составляет половину от 1/60. Половина 1/60 это 1/120. Это базовая математика.

Таким образом, вы нарушаете последовательность или шаблон. Но по мере того, как вы продолжаете, это снова начинает иметь смысл. Так что 1/250 — это половина 1/125, 1/500 — половина 1/250, 1/1000 — половина 1/500, и так далее, и тому подобное.

Таким образом, здесь кажутся две разные последовательности.

  • 1/15, 1/30, 1/60

  • 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000

Есть ли для этого вменяемая причина?

Я знаю, что люди иногда говорят о полустопах или даже о третях полного стопа. Но тогда что такое 1/125 половина ступени или треть ступени ? Если увеличить 1/60 на треть, получится 1/180. Этот параметр отсутствует в стандартной последовательности. Самое близкое, что вы получите, это 1/160. Если увеличить 1/60 на половину, получится 1/120, и его тоже не будет.

Произвольно ли это установлено производителями камер, или, возможно, за этим стоит какая-то причина и история?

Да, это злой сговор между производителями камер. Они немного сокращают выдержку, чтобы сэкономить деньги, и надеются, что вы этого не заметите. Не позволяйте им уйти с ним. Встань и потребуй назад свои миллисекунды!
Хотя это то, что написано на этикетке, правда ли, что выдержки — это дроби? Я бы нисколько не удивился, если бы выдержки были на самом деле 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/512, 1/1024 и т. округляется до «хороших» кратных пяти для людей, не привыкших мыслить в степенях двойки.
Вам может понравиться этот вопрос: как легко запомнить шкалу полной остановки?
@Eric: Дело в том, что это не имеет значения. Учитывая различные другие источники ошибок при получении точной экспозиции, разница в 0,034 f-ступени между 1/1000 секунды и 1/1024 секунды не имеет значения. Вам потребуется тщательно откалиброванное чувствительное оборудование, чтобы обнаружить эту разницу. Ошибка в фактической диафрагме, ошибка в реальном ISO, ошибка в скорости затвора и свет, поглощаемый объективом, — все это заглушит. Кроме того, в современных камерах автоэкспозиция компенсирует некоторые из них. Ваша автоматическая экспозиция откалибрована с точностью до 0,034 ступени диафрагмы? Я так не думал.
Ноль: n/1, 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, а не 1/16.
Вы действительно хотите действительно двоичное число? Вы хотите 1/1024 секунды? или 1/8192. Я знаю, что нет.
@olin-latrop: вы могли бы быть менее довольны этим, если бы вы попытались настроить таймлапс с 30-секундной выдержкой и 32-секундным интервалом, и камера выдала бы ошибку, потому что она не может уместить 30-секундную выдержку в 32-секундный интервал, а НЕ из-за медленного затвор, знаете ли.
@ Эрик Я не удивлюсь, если выдержка для 1/125 варьировалась от 1/130 до 1/120 из-за погодных условий и фазы Луны.
Вся соответствующая точность в отношении экспозиции является логарифмической - с линейной точки зрения все фотооборудование смехотворно неточное :)

Ответы (7)

На самом деле 1/125 — это половина 1/60, ±0,06 шага диафрагмы.

Глядя на выдержку, должно быть очевидно, что она была выбрана обратной величиной хороших круглых чисел. Начните с 1 секунды и продолжайте делить ее на 2. Обратите внимание, что вы пропустили расхождение между 1/16 с и 1/15 с. Если бы вы продолжали строго математически кратны 2, то 1/60 с действительно должна была быть 1/64 с, 1/1000 с действительно должна быть 1/1024 с и т. д.

Основная проблема заключается в том, что в фотографии мы привыкли иметь дело с множителями 2, но последовательность множителей 2 не дает хороших чисел в нашей десятичной системе счисления. Итак, мы наблюдаем, что 10 3 близко к 2 10 , и понимаем, что ошибка диафрагмы 0,034 несущественна.

Добавление небольших сдвигов в множителе 2 к последовательности выдержек, чтобы сохранить их как круглые числа в нашей десятичной системе, позволяет людям легче выполнять вычисления в уме.

Заставляет вас задаться вопросом, если бы выдержки были разработаны сегодня, с преобладанием двоичных чисел степени 2, они бы просто придерживались последовательной последовательности степеней двойки.
@KRyan Возможно. Я бы хотел, чтобы более высокие числа ISO также следовали этому правилу — такие термины, как ISO 51 200, довольно глупы и страдают от такой же избыточной точности. Мы должны просто назвать это ISO 50k.
@mattdm Тем более, что фактическая чувствительность по сравнению с указанным ISO для большинства цифровых камер отличается более чем на разницу между 51 200 и 50K при этой настройке.
Итак, если камера настроена на выдержку 1/1000, использует ли физическое оборудование выдержку 1/1000 с или 1/1024 с? (Конечно, большая часть оборудования недостаточно точна, чтобы сделать такое различие осмысленным, но какое из двух чисел является целью?)
@bdesham: я не знаю, и это не имеет значения. Вы вряд ли заметите, что затвор сдвинут на 1/4 диафрагмы. Даже если затвор имеет точность до 1/10 f-ступени (точно для практических целей фотографии), это все равно в три раза превышает разницу между 1/1000 с и 1/1024 с. Таким образом, даже если высококачественный затвор настроен на выдержку 1/1000 с, он может легко ошибиться больше, чем разница с 1/1024 с. 1/1000 с с ошибкой f-stop 0,1 составляет от 1/1072 до 1/933 секунды.
Это имеет значение, если вы пытаетесь делать научную фотографию, где важно открыть затвор ровно на 1/1000.
@MaxRied В этом случае вы должны использовать оборудование, способное обеспечить такое точное время экспозиции, а не потребительские или даже профессиональные зеркальные фотокамеры.
@Max: Во-первых, Майкл прав. Неразумно ожидать, что даже профессиональная камера будет такой точной, поскольку она ничего не делает для использования в профессиональной фотографии. Это увеличило бы стоимость, чтобы получить функцию, которая не волнует 99,999% клиентов. Во-вторых, действительно точные научные «затворы» обычно делаются за счет управления светом. Группа светодиодов, например, может включаться и выключаться с точностью намного меньше микросекунды. Такие светодиоды легко включаются на 1/1000 с (1 мс) +-0,01% (в пределах 100 нс).
Фотографам тоже не нужен будет закат, осень, дети, какой угодно режим, хотя их камеры обычно их предлагают. Хороший плотник не стал бы дешевить древесину для задней стенки вашего шкафа, хотя она была дешевле и вы, вероятно, этого не заметите.
Плотник будет использовать древесину хорошего качества, но он также не будет использовать редкую, очень дорогую, ценную древесину, такую ​​как красное дерево. Это то, что вы, кажется, ожидаете от профессиональной цифровой зеркальной фотокамеры. Функция, реализация которой обошлась бы в сотни раз дороже, чем проекты, которые делают то, для чего пользователи в ней нуждаются и чего ожидают.
Если бы профессиональные зеркальные фотокамеры имели допуски на экспозицию, равные лабораторному оборудованию, цены на профессиональные зеркальные фотокамеры вполне могли бы также равняться ценам на оборудование лабораторного класса. И большинство профессионалов будут ограничены «бюджетом», чтобы снимать с более дорогим оборудованием «потребительского уровня», которое имеет те же характеристики и стоит так же, как то, что мы называем «профессиональным». :-)
@MaxRied «Фотографам также не понадобится закат, осень, дети и любой другой режим, хотя их камеры обычно предлагают их». Камеры потребительского класса часто предлагают такие «режимы», потому что это легко и довольно дешево. Очень немногие камеры профессионального уровня, если таковые имеются, включают режимы «сюжет». Создание даже лучших профессиональных камер с точностью научного лабораторного уровня было бы намного дороже.

Разница между «реальными» выдержками при степенях двойки (32, 16, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/512, 1/1024 и т. д.) и округленные числа, которые мы используем (30, 15, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000 и т. д.) настолько тривиален, что выходит за пределы подавляющего большинства существующих камер, чтобы точно дифференцировать. Большинство потребительских и профессиональных зеркальных фотокамер не имеют точности в пределах разницы 0,034 ступени между 1/1000 и 1/1024 секунды или даже разницы 0,06 ступени между 1/125 и 1/120 секунды.

То же самое и с чередованием целых диафрагм. f/1.4 — это округленная версия √2, как и все другие ступени диафрагмы, которые включают нечетные кратные √2: f/2.8, 5.6, 11, 22 и т. д. на самом деле (выполняются до 16 значащих цифр). ) f/2.828427124746919, 5.65685424949238, 11.31370849898476, 22.62741699796952, 45.25483399593904, 90.50966799187808 и т.д. Это совершенно незначительно, потому что все объективы лабораторного уровня, кроме самых точных, не могут управлять диафрагмой достаточно точно, чтобы в любом случае создать такую ​​небольшую разницу.

Самая большая разница в треугольнике экспозиции между фактическими и теоретическими значениями для большинства цифровых зеркальных камер — это чувствительность ISO. Многие производители искажают это число, некоторые на целых 2/3 ступени, чтобы их производительность при «ISO 1600» выглядела лучше, потому что на самом деле измерения проводились при фактической чувствительности, скажем, ISO 1057, когда камера настроена. до ISO 1600! Это примерно в 20 раз более неточно, чем разница между 1/1000 и 1/1024 секунды. На следующем рисунке показана фактическая чувствительность трех первоклассных цифровых зеркальных фотокамер при различных настройках ISO с полной остановкой, измеренная DxO Labs. При значении ISO 1600 следующие камеры фактически чувствительны при значении ISO, указанном в скобках: Canon EOS 1D X (1222), Nikon D4 (1192), Sony SLT Alpha A99 (913). Многие другие зеркальные камеры похожи.

Сравнение DxO Mark ISO

У вас есть ссылка на утверждение, что производители используют такую... сомнительную тактику с ISO?
При фотографировании таких вещей, как старомодные телевизоры, разница между 1/59 секунды, 1/60 и 1/61 или между 1/29, 1/30 и 1/31 может быть очень заметна (чем короче -особенно те, что быстрее 1/60 - весьма нежелательны). Я не знаю, имеет ли какое-то отношение питание 60 Гц к выбору 1/60 в качестве времени, но иногда это может быть гораздо полезнее, чем 1/64.
@supercat Я сомневаюсь, что 1/60 - это именно 1/60 .. это может быть 1/64 или 1/58, насколько мы знаем - я сомневаюсь, что производители камер применяют такие жесткие допуски. Во всяком случае, просто чтобы придраться, NTSC (и HD в тех странах, где был NTSC) телевизионная частота больше не 60 Гц, а 59,94 Гц.
@MarcoMp: фотографии ЭЛТ часто имеют произвольно расположенную светлую или темную полосу, ширина которой связана с разницей между скоростью сканирования и выдержкой. Такие полосы обычно намного уже на изображениях дисплеев с частотой 60 Гц или 59,94 Гц, чем они были бы, если бы затвор был 1/32 или 1/64 секунды. Кроме того, я не уверен, как светоотдача дугового светильника меняется в пределах каждого цикла 60 Гц, но экспозиция предметов, освещенных дуговым освещением, вероятно, будет более последовательной при использовании затвора, время которого близко к времени цикла сети, чем при 1/64. один.
@DavidRicherby См. следующую ссылку. Нажмите «Измерения» -> «Чувствительность ISO». Если установлено значение ISO 1600, Canon 1D X, Nikon D4 и Sony A99 имеют значения ISO 1222, ISO 1192 и ISO 913 соответственно. dxomark.com/Камеры/Сравнить/Рядом/…
@supercat Большая часть мира использует 50 Гц, поэтому я сомневаюсь, что это как-то связано с этим.
Этот график из DxO неправильно понят большинством людей. Это чувствительность RAW-ФАЙЛА, которую производители поддерживают на низком уровне, чтобы уменьшить выгоревшие блики, но это также ИСПРАВЛЯЕТСЯ ПОЗЖЕ в конвертере RAW-JPG. Окончательное изображение всегда имеет точную оценку ISO. Проверьте пояснения DxO...
Это фактическая чувствительность ISO, используемая в отношении средних тонов, по сравнению с откликом пленки той же чувствительности.
Другими словами, это способ выразить старую пилу, которую мы экспонируем для теней и проявляем для бликов с помощью пленки, в то время как мы экспонируем для бликов и проявляем для теней с помощью цифровых технологий. Конечным результатом этого является то, что средние тона в необработанных цифровых данных экспонируются темнее, чем со скрытым изображением пленочного негатива.

Я немного удивлен, что никто этого не знает, но выдержки, показанные на камерах, являются просто результатом условности. Примерно до 1939 года существовало два разных соглашения, но это не относится к делу.

Во времена механических камер у ремонтников было простое устройство, с помощью которого можно было определить фактическую выдержку камеры. Они обнаружили, что камеры, сделанные разными производителями, имеют предвзятость к конкретным брендам, например, выдержки Leica были 1/10, 1/20, 1/40, 1/80, 1/200, 1/400, 1/800. Насколько я помню, створчатые ставни Hasselblad стремились к высокой стороне. Это не имело большого значения, так как рейтинг скорости пленки в сочетании с температурой, pH и колебаниями технологических растворов легко мог варьироваться на +/- 50%.

Я также должен упомянуть, что большинство механических камер имеют две отдельные регулировки времени для медленной и высокой скорости. Фактически, очень ранние камеры с фокальной плоскостью имели только одну «высокую» скорость с различными отверстиями затвора фиксированной ширины, выбранными из рулона ткани затвора, чтобы изменить фактическую экспозицию без изменения времени вообще. Низкие скорости были созданы за счет того, что затвор с полной апертурой «задержался» на определенное время.

Это интересно, но, похоже, не имеет большого отношения к тому, почему у нас теперь есть 1/60 с и 1/125 с на камерах.
Почему вы думаете, что этого никто не знает?
В самой ранней Speed ​​​​Graphics, использовавшейся на рубеже 20-го века, использовалась комбинация ширины прорези и натяжения пружины, чтобы охватить все доступные скорости затвора. См. piercevaubel.com/cam/catalogs/…

Эти цифры датируются столетием назад, когда все в камере было механическим. Не было возможности построить настолько точный затвор, что была бы разница между 1/120 и 1/125... А 1000 - это человекочитаемое для 1024...

Правило не является точным и при более длинных выдержках: 1/15, 1/8 , 1/4, 1/2 и т. д.

Я думаю, что единственная причина этого заключается в том, что базовая серия с полной остановкой (частью которой является 1/125) в какой-то момент была принята в качестве стандарта, чтобы упростить расчет экспозиции при работе вместе с серией диафрагмы с полной остановкой. Я не думаю, что небольшие «ошибки» имеют значимое влияние на удвоение или уменьшение вдвое количества света для вашей экспозиции.

1 секунда является основой для всей шкалы. Все остальное основано на степени двойки за 1 секунду. 32, 16, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/512, 1/ 1024, 1/2048, 1/4096, 1/8192.

Фактическая выдержка, которую мы используем, обязательно равна степени двойки, но номинальная выдержка, ПОМЕЧЕННАЯ, является просто удобным округленным приближением. Мы НЕ ИСПОЛЬЗУЕМ ОТМЕЧЕННЫЕ числовые значения, камера умеет подставлять и использовать фактические степени двойки. 1/30 — это 1/32, 1/60 — это 1/64, а 1/125 — это 1/128 секунды. Маркировка может отображать три последовательности, но камера использует только ОДНУ степень двойки.

Например, установите время 30-секундного затвора на вашей камере, и фактическое время будет 32 секунды. Обязательно, потому что 1, 2, 4, 8, 16, 32 секунды, и нам нужно, чтобы каждая остановка была ровно двойной, чтобы концепция работала. Но маркировка считает удобным показывать одни и те же числа для 30 секунд и 1/30 секунды, ни одно из которых на самом деле не является точным фактическим значением, фактически используемым камерой. Это очень старая система, еще до того, как бинарная система стала обычным явлением (1/128 звучало странно), и все не имело большого значения. Подробнее на http://www.scantips.com/lights/fstop.html

Например, у камеры есть и третья, и половинная ступени 1/10 и 1/20 секунды, но одно и то же отмеченное значение не может быть и третьей ступенью, и половиной ступени, которые находятся на расстоянии 1/6 ступени друг от друга. И это не так. Камера умеет делать это правильно. Остановки должны быть степени двойки.

Например, то, что мы называем f/11, на самом деле является f/11,31. Это просто округленное удобство в штатной маркировке, но камера умеет это делать правильно.

Единственный раз, когда мы можем быть обеспокоены этой небольшой разницей (которая существует только в нашем уме и в маркировках), это когда мы сами делаем численные вычисления. Мы рассчитываем небольшие несоответствия номинальным числам, но используемые фактические числа показывают точные соотношения.

И когда это делает камера, получается правильно. Камера использует точные значения, но отмечает номинальные округленные значения.

При съемке изображения ЭЛТ с частотой ~ 30 Гц или ~ 60 Гц существует большая визуальная разница между выдержками затвора 1/30 и 1/32 секунды. При выдержке 1/32 секунды около 1/8 экрана остается недоэкспонированным почти на диафрагму. В то время как фотографии мониторов с пленочных камер часто не дают идеальных результатов, недоэкспонированная область обычно намного меньше 1/8 экрана.

Проще говоря, «базовая» экспозиция в камерах в «старые времена» составляла выдержку 1/125 при диафрагме f/8 на пленке ISO100. Это было бы хорошо при ярком дневном свете. Я ожидаю, что затвор камеры был фактически откалиброван для этой 1/125 секунды. Ускорение на стоп просто означало удвоение до 1/250, 1/500 и так далее. Идя медленнее, вы не хотели выражать это пользователю какой-то ужасной десятичной дробью, поэтому 1/60, 1/30, 1/15, 1/8 и т. д. были «достаточно хороши», даже если камера хорошо, как точно удвоить экспозицию на каждом шаге вверх от 1/125.

В «старые времена» ISO 100 было несбыточной мечтой. Самые ранние камеры использовали эмульсии с эквивалентом ISO около «1». Базовым значением времени экспозиции была 1 секунда, а не 1/125. Затем обычная шкала движется в обоих направлениях от 1 секунды как степени двойки: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/. 512 и т. д. в более коротком направлении и 2, 4, 8, 16, 32 и т. д. в более длинном направлении. Правило «солнечных 16» на самом деле составляет примерно 1/3 стопа от EV 15, которое вы цитируете. «Sunny 16» утверждает, что время затвора обратно пропорционально светочувствительности пленки. Для ASA 100 это будет 1/100 при f/16.