То, что мы на самом деле ищем, это способ сравнить яркость изображения, которую система камеры будет воспроизводить на пленке или на сенсоре изображения. Теперь объектив действует как воронка, так как чем больше его рабочий диаметр, тем ярче будет изображение. Кроме того, фокусное расстояние - это проекционное расстояние от объектива до пленки или датчика изображения. Чем больше фокусное расстояние, тем больше будет увеличено изображение. Чем больше увеличение, тем диммером будет проецируемое изображение. Нам нужен универсальный способ сравнения одного объектива камеры с другим, чтобы получить представление о яркости изображения. Это сравнение должно быть универсальным. Другими словами, метод, который работает независимо от рабочего диаметра и фокусного расстояния.
Если мы сможем найти такой универсальный метод, мы сможем сравнить крошечную камеру с гигантской астрономической камерой, которая часто сравнивает яркость изображения.
У нас есть такой метод! Соотношение к спасению: соотношение безразмерно. Мы делим фокусное расстояние на рабочий диаметр и получаем значение, которое мы называем фокусным отношением. Например, каково фокусное отношение объектива с фокусным расстоянием 400 футов при рабочем диаметре 40 футов? Ответ 400 ÷ 40 = 10 записывается как f / 10. Мы можем сравнить эту привязку с системой с фокусным расстоянием 40 дюймов и рабочим диаметром 4 дюйма. Таким образом, 40 ÷ 4 = 10 записывается как f / 10. Мы можем сравнить как миниатюрную камеру с фокусным расстоянием 40 мм и рабочим диаметром 4 мм, так что 40 ÷ 10 = 10 написано f / 10
То, что я пытаюсь сказать: фокусное отношение универсально, оно лишено размерности. Любая система линз, работающая с одинаковым фокусным соотношением, обеспечивает одинаковую яркость изображения, когда изображение одного и того же объекта освещается одинаково.
Теперь мы сокращаем фокусное отношение при f / # или как f-число или диафрагму f- #. Все это означает то же самое, мы просто пишем соотношение по-другому.
Набор f-числа по традиции является изменением (дельтой) 2X. Это означает удвоение количества света, разрешенного для воспроизведения на пленке или цифровом сенсоре. Поскольку линза представляет собой круглую фигуру, мы возвращаемся к геометрии кругов. Если вы умножите диаметр любого круга на квадратный корень из 2 = 1,4, вы вычислите пересмотренный круг с удвоенной площадью поверхности. Если вы разделите диаметр на 1,4, вы рассчитаете пересмотренный круг с половиной площади поверхности.
С использованием коэффициента 1.4 устанавливается число f:
1 - 1,4 - 2 - 2,8 -4 -5,6 - 8 - 11 - 16 -22 - 32
Это набор с 2-кратным изменением.
Мы можем вычислять множества с более мелкими приращениями изменений.