Одинаково ли взаимозаменяемы диафрагма, ISO и выдержка?

Question

Представьте, что у вас есть сцена с выдержкой 1/60, f / 8 и ISO 200. Затем вы меняете конфигурацию, чтобы получить эквивалентную экспозицию: скорость 1/120, f / 5,6, ISO 200 (плюс одна остановка по скорости , минус одна остановка в диафрагме).

Мой вопрос, помимо очевидных изменений глубины резкости из-за изменения диафрагмы и меньшего размытия при изменении скорости, будет ли какой-либо эффект в яркости, контрастности, цвете или другом? А что если изменение будет 3 или более остановок?

Answer 1

В теоретическом смысле эти вещи являются идеально взаимозаменяемыми. См. Вторую половину моего ответа на вопрос Что такое «треугольник воздействия»? (после того, как я закончу разглагольствовать о терминологии). На самом деле это в точности точка системы "остановок" - вы можете думать с точки зрения значения экспозиции (измеряется в остановках) и вам не нужно беспокоиться о каких-либо сложных преобразованиях между факторами. Итак, в определенном смысле, по определению, да .

Хотя есть две морщины.

Во-первых, каждый из настраиваемых факторов может оказывать влияние за пределы воздействия и за пределы очевидных факторов, которые люди изучают первыми. То есть, в то время как диафрагма влияет на глубину резкости, она также влияет на другие аспекты рендеринга объектива, включая аберрации (которые часто широко открыты) и дифракцию (которая становится практическим ограничением резкости при остановке. Или, очевидно, длинная выдержка увеличивает вероятность размытия объекта, но также может включать размытие камеры - или шум от более теплой электроники.

Во-вторых, теоретическое не всегда соответствует реальности. Это особенно очевидно в фильме, где более длительные экспозиции страдают от " сбоя взаимности ", который в основном определяется как "упс - перестает быть эквивалентным, как ожидается". Эта конкретная проблема не относится к для цифровой фотографии, но есть и другие области, где недостатки реального мира могут помешать теории, например, неточность измерений, как упоминает Гуффа. И шкалы номинальной диафрагмы и скорости затвора на самом деле не делят пополам / удваивают каждую остановку , но обычно находятся в пределах допустимого уровня. (Помните, что цель состоит в том, чтобы делать фотографии, а не научные измерения, и на практике это редко актуально.)

Answer 2

Предполагается, что фактическая экспозиция должна быть точно такой же для эквивалентных настроек экспозиции, но есть небольшие отклонения. Существуют также некоторые другие отличия от изображений, кроме очевидных (например, разная глубина резкости для разных апертур).

Вот некоторые различия, которые могут возникнуть при выборе другой настройки с эквивалентной экспозицией:

Воздействие

Теоретически, экспозиция будет точно такой же. На практике измерения не совсем точны. F / 8 может быть f / 7.9, ISO 200 может быть ISO 190. Эти небольшие различия не дают возможности быть одинаковым.

Тем не менее, различия, как правило, согласованы, поэтому, если ISO 200 фактически является ISO 190, тогда ISO 400 будет около ISO 380. Это делает разницу в настройках между настройками меньше, чем фактические неточности измерений.

Фокус

При разных значениях диафрагмы вы можете получить смещение фокуса , т.е. плоскость фокусировки может находиться в разных местах в зависимости от диафрагмы. В основном это заметно только для объективов с диафрагмой f / 1,4 и более.

Резкость

При малых значениях диафрагмы, меньших диафрагменной диафрагмы для конкретной камеры, дифракция влияет на изображение, что делает изображения менее резкими.

искажения

Все виды искажений, такие как искажение перспективы, виньетирование, резкость краев, общая резкость, будут более или менее заметны при различных значениях апертуры.

Компонентный шум

При очень длительном времени экспозиции (несколько минут) компоненты в камере нагреваются и могут создавать дополнительный шум.

Сигнал шума

При разных настройках ISO вы получаете различное количество шума.

Answer 3

Кроме размытия фона (который вы исключаете), основные различия при смене диафрагмы:

• Резкость. Объективы имеют тенденцию становиться более острыми при переходе от широко открытого (например, f3.5 на объективе комплекта) к f8, а затем становятся менее резкими при переходе к меньшим отверстиям из-за дифракции
• Определенные дефекты линз, такие как виньетирование и хроматическая аберрация, улучшаются при остановке

Answer 4

С цифровой камерой, кроме повышенного шума (минимальный при ISO 200), который сопровождается более длительной экспозицией, не будет никакой разницы (с учетом ваших исключений).

При использовании обычной (?) Пленочной камеры эффективная скорость пленки и / или цветовой баланс могут изменяться при длительной (более 1 секунды, в зависимости от пленки) экспозиции - для получения более подробной информации см. Отказ взаимности .