Есть ли здравая причина, почему ¹⁄₁₂₅ - это не ровно половина ¹⁄₆₀?

Question

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

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

При перемещении слева направо или увеличении скорости затвора вы вдвое уменьшаете количество света, попадающего на датчик. Другими словами, вы уменьшаете количество света на одну остановку для каждого шага. Таким образом, 1/30 - это половина от 1/15, а 1/60 - это половина от 1/30. Но затем вы приходите к 1/125, что составляет , а не половину 1/60. Половина 1/60 - это 1/120. Это базовая математика.

Итак, вы нарушаете последовательность или шаблон. Но если вы продолжите, это снова обретает смысл. Таким образом, 1/250 фактически составляет половину 1/125, а 1/500 - фактически половину 1/250, а 1/1000 - фактически половину 1/500, и т. Д.

Так что здесь, похоже, есть две разные последовательности.

• 1/15, 1/30, 1/60

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

Есть ли в этом здравая причина?

Я знаю, что люди иногда говорят о половине остановок или даже третей полной остановки. Но тогда что такое 1/125 полу-стоп или третья остановка из ? Если вы увеличите 1/60 на треть, вы получите 1/180. Этот параметр не существует в стандартной последовательности. Ближайший вы получите 1/160. Если вы увеличите 1/60 на половину, вы получите 1/120, и его тоже не существует.

Это все произвольно установлено производителями камер, или, возможно, за этим стоит какая-то причина и история?

Answer 1

Фактически 1/125 - это половина 1/60, плюс 0,06 f-стоп.

При взгляде на выдержки должно быть очевидно, что они были выбраны в качестве обратной величины для 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 вы продолжаете использовать строгие математические умножения на 2, то 1/60 с должно быть действительно 1/64 с, 1/1000 с должно быть действительно 1/1024 с и т. Д.

Основная проблема в том, что в фотографии мы привыкли иметь дело с факторами 2, но последовательность факторов 2 не работает до хороших чисел в нашей десятичной системе счисления. Итак, мы наблюдаем, что 10 ³ близко к 2 ¹⁰ , и понимаем, что ошибка f-стопа 0,034 несущественна.

Добавление незначительных сдвигов в коэффициенте 2 прогрессии к последовательности выдержки, чтобы сохранить их в виде круглых чисел в нашей десятичной системе, чтобы людям было проще выполнять с ними умственную математику.

Answer 2

Разница между "фактическими" выдержками при значениях мощности 2 (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.) is настолько тривиально, что выходит за пределы подавляющего большинства существующих камер для точной дифференциации. Большинство потребительских и профессиональных зеркальных фотокамер не имеют точности с точностью до 0,034 ступени между 1/1000 и 1/1024 секундами или даже разница 0,06 ступени между 1/125 и 1/120 секундами.

То же самое верно для чередующихся целых диафрагм. f / 1.4 является округленной версией √2, как и все другие f-остановки, которые включают нечетные кратные √2: f / 2.8, 5.6, 11, 22 и т. д. фактически (выполняется до 16 значащих цифр ) f / 2.828427124746919, 5.65685424949238, 11.31370849898476, 22.62741699796952, 45.25483399593904, 90.50966799187808 и т. д. Обратите внимание, что f / 22 фактически округляется ближе к f / 23, а f / 90 фактически округляется ближе к f / 91. Это совершенно несущественно, потому что все объективы лабораторного уровня, кроме самых точных, не могут точно контролировать диафрагму, чтобы в любом случае создать такую ​​маленькую разницу.

Наибольшее различие в треугольнике экспозиции между фактическими и теоретическими числами с большинством зеркалок - это чувствительность ISO. Многие производители будут выдумывать 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 установлена до ISO 1600! Это примерно в 20 раз более неточно, чем разница между 1/1000 и 1/1024 секундами. На следующем рисунке показаны фактические значения чувствительности трех верхних линейных зеркальных фотокамер при различных настройках ISO с полной остановкой, измеренные DxO Labs. При установке на ISO 1600 следующие камеры фактически чувствительны к значению ISO в скобках: Canon EOS 1D X (1222), Nikon D4 (1192), Sony SLT Alpha A99 (913). Многие другие зеркалки похожи.

Answer 3

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

Еще во времена механических камер у ремонтников было простое устройство, которое можно было использовать для определения фактической скорости затвора камеры. Они обнаружили, что камеры, изготовленные разными производителями, имеют специфические для марки смещения, например, выдержки Leica были 1/10, 1/20, 1/40, 1/80, 1/200, 1/400, 1/800. Насколько я помню, жалюзи из листьев Хасселблада имели тенденцию к высокой стороне. Это не имело большого значения, так как рейтинг скорости пленки в сочетании с температурой, pH и колебаниями перемешивания обрабатывающих растворов легко изменялся бы на +/- 50%.

Я должен также упомянуть, что большинство механических камер имели две отдельные настройки синхронизации для медленных и высоких скоростей. Фактически, у очень ранних камер фокальной плоскости была только одна «высокая» скорость, с различными отверстиями фиксированной ширины, выбранными из рулона ткани затвора, чтобы изменить фактическую экспозицию без изменения времени вообще. Медленные скорости были созданы при наличии затвора с полной апертурой в течение определенного времени.

Answer 4

Эти числа датируются столетием назад, когда на камере все было механически. Не было способа построить затвор настолько точный, чтобы между 1/120 и 1/125 была разница ... И 1000 - это человек, читаемый за 1024 ...

Answer 5

Правило не является точным для более медленных скоростей затвора: 1/15, 1/8 , 1/4, 1/2 и т. Д.

Я думаю, что единственная причина этого заключается в том, что базовый ряд полной остановки (частью которого является 1/125) был согласован в какой-то момент в качестве стандарта, так что расчет экспозиции легче при работе вместе с полной остановкой серия диафрагмы. Я не думаю, что небольшие «ошибки» имеют значительный эффект в отношении удвоения или уменьшения вдвое количества света для вашей экспозиции.

Answer 6

Фактические скорости затвора, которые мы используем, являются обязательно степенями двух, но номинальные скорости затвора MARKED - это просто удобные округленные приближения. Мы НЕ ИСПОЛЬЗУЕМ МАРКИРОВАННЫЕ числовые значения, камера знает, как подставить и использовать действительные значения двух. 1/30 - это 1/32, 1/60 - это 1/64, а 1/125 - это 1/128 секунды. Маркировка может показывать три последовательности, но камера использует только ОДНУ мощность двух последовательностей.

Например, установите время срабатывания затвора на 30 секунд на вашей камере, и фактическое значение составит 32 секунды. Обязательно, из-за 1,2,4,8,16,32 секунд, и нам нужно, чтобы каждая остановка была точно двойной, чтобы концепция работала. Но отметки считают удобным показывать одни и те же цифры в течение 30 секунд и 1/30 секунды, причем ни одно из них не является точным фактическим значением, фактически используемым камерой. Это очень старая система, еще до того, как двоичный код стал обычным (1/128 звучал странно), и все это не имело большого значения. Более подробная информация на http://www.scantips.com/lights/fstop.html

Например, камера имеет как третью, так и половину ступеней, равную 1/10 и 1/20 секунды, но одно и то же отмеченное значение не может быть одновременно третьей ступенью и половиной ступени, которые находятся на расстоянии 1/6 ступени друг от друга. И это не так. Камера знает, как сделать это правильно. Остановки должны быть степеней двойки.

Например, то, что мы называем f / 11, на самом деле является f / 11.31. Это просто округленное удобство в номинальной маркировке, но камера знает, как сделать это правильно.

Единственный раз, когда мы можем быть обеспокоены этой небольшой разницей (которая существует только в нашем уме и в маркировке), это когда мы сами делаем численные расчеты. Мы вычисляем небольшие несоответствия с номинальными числами, но фактические числа показывают точные отношения.

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

Answer 7

Проще говоря, «базовая» экспозиция в камерах в «старые времена» составляла 1/125 выдержку при диафрагме f / 8 на пленке ISO100. Это дало бы хорошее при ярком дневном свете. Я ожидаю, что затворы камеры были на самом деле откалиброваны для этой 1/125 секунды. Быть быстрее на остановке означало удвоение до 1/250, 1/500 и продолжать. Идя медленнее, вы не хотели выражать это пользователю с какой-то ужасной десятичной дробью, поэтому 1/60, 1 / 30,1 / 15, 1/8 и т. Д. Были «достаточно хороши», даже если камера хорошо, что точно удваивает экспозицию при каждой остановке с 1/125.