Почему для апертуры используются только определенные значения?

Question

Почему используются только определенные значения диафрагмы (то есть 1,4, 2,0, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22)? Есть ли причина, по которой мы не можем использовать ничего, кроме этих значений - например, 1,8 или 2,7?

Answer 1

f-число представляет собой соотношение между фокусным расстоянием и диаметром входного зрачка, что делает его а) простым для расчета для данного объектива и б) очень полезным для использования независимо от конкретного линзы, потому что его эффект не зависит от фокусного расстояния.

Что касается того, почему используется конкретный ряд чисел "f-stop", который вы цитируете: эти значения диафрагмы обладают важным свойством, которое каждый из них пропускает вдвое меньше света, чем предыдущий. Это облегчает работу с ними, когда вы меняете настройки экспозиции: если вы удваиваете время срабатывания затвора и хотите сохранить общую экспозицию одинаковой, просто уменьшите апертуру на один диафрагменный стоп, чтобы компенсировать.

Но это не правда, что только эти числа могут быть использованы: фактически, большинство камер в настоящее время позволяют вам изменять настройки диафрагмы, по крайней мере, с "полустопными" шагами, многие также на одну треть остановок для более точного контроля.

Answer 2

Исторически это было необходимо только для регулировки экспозиции с точностью до одного (1) f / стоп. Последовательности f / stop основаны на геометрии окружностей. 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 в два раза больше света проходить через линзу. Таким образом, последовательность 1 - 1,4 - 2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16 - 22. Примечание: каждое идущее вправо число - это сосед слева, умноженный на 1,4, а затем округленный. Это число удваивает или удваивает площадь поверхности, таким образом, приращение рабочего диаметра (диафрагмы) изменяется в 2 раза. Набор f / число - это соотношение, которое учитывает два ключевых фактора рабочего диаметра (диафрагмы) и фокусного расстояния. Система убирает хаос. Любой объектив, работающий с тем же числом f /, что и другой, обеспечивает одинаковую яркость изображения в фокальной плоскости.

Со временем фотоматериалы с меньшей широтой (слайд-пленка) стали необходимы. Теперь отрасли требовалось установить число f / с шагом 1/2 f / число. На этот раз мы используем четвертый корень числа 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 идти с шагом 1/3 f / стоп. Это шестой корень 2 = 1.12. Последовательность составляет 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 маркировались, глядя на f / 4.5. Последовательность составляла 4,5 - 6,3 - 9 - 12,5 - 18 - 25. В то же время американские производители камер 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.