Как рассчитать потери света, потерянные от телеконвертера?

Question

Как бы я мог взять значение умножения телеконвертера (1.7, 1.4, 2 и т. Д.) И выяснить, сколько потерь света теряется при его использовании только на основе этого числа?

Answer 1

Хотя очень мало (однозначный процент) света теряется на телеконвертер, отношение входного зрачка к фокусному расстоянию растет пропорционально увеличению телеконвертора. Например, если к объективу 100 мм f / 2 подключен 2-кратный телеконвертер, объектив фактически станет объективом 200 мм f / 4. Это связано с тем, что у объектива всегда будет входной зрачок 50 мм (помните, имя f / число буквально означает, что диаметр входного зрачка равен фокусное расстояние / число )

Поскольку количество света, собираемое серией апертур, основано на удвоении (f / 2,8 собирает половину от f / 2), серия продвигается не линейно, а скорее по линии log-base-2. Уравнение для увеличения числа f в результате телеконвертора составляет примерно:

E = 2 x log ₂ (M)

Где

• E - (отрицательный) сдвиг в Ev
• М - увеличение телеконвертера
• log ₂ - логарифм операции основания 2

Таким образом, если вы объедините 2 каждого 2x телеконвертера и 1 каждый 1,4x телеконвертера (всего 4,8x), вы «потеряете» около 4,5 Ev или остановок света. Если вы подключите этот телеконвертор к объективу f / 2, он станет объективом f / 9.5.

Это уравнение может быть объединено с выражением апертуры в Ev для предсказания новой эффективной апертуры на основе старой эффективной апертуры.

Answer 2

Это не совсем то, что вы теряете свет как таковой. Я имею в виду, что вы можете быть немного, так как дополнительное стекло будет впитывать немного - но я думаю, что вы ищете вот что: почему при использовании телеконвертера моя апертура становится меньше?

Число f - это отношение фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка. ( Больше чтения в вики )

Итак, допустим, вы используете Canon 135 f / 2L. При f / 2 диаметр входного зрачка (диафрагмы) будет: 2 = 135 / D, поэтому D = 67,5 мм.

Теперь, допустим, вы бросили телеконвертер 1.4 на объектив. Спецификации объектива говорят, что вы фактически теряете 1 стоп, но это математика. 1,4 * 135 = наша линза теперь 189 мм. Однако, входной зрачок не стал больше, он все еще 67,5 мм.

Итак, наше вычисление апертуры теперь выглядит так: f = 189 / 67,5 = 2,8.

И, как вы знаете, f / 2.8 на одну ступень ниже, чем f / 2.

Итак, это не значит, что вы потеряли свет как таковой, а в том, что физический размер входного зрачка не меняется, в то время как фокусное расстояние меняется, в результате чего эффективная диафрагма уменьшается при использовании телеконвертера ,

Промойте и повторите расчет, используя f-число = фокусное расстояние / диаметр входного зрачка для телеконвертера любого размера, который вам нравится, чтобы доказать, сколько остановок он выдержит.

Answer 3

Самый простой способ выяснить, насколько телеконвертор (TC) увеличивает число f, не выполняя сложную математику, - это сделать:

• Возьмите мощность линейного увеличения телеконвертора и сравните ее с тем, сколько остановок от «1» находится на шкале числа f. Это количество остановок, которые вы теряете.
• Для фокального редуктора (FR) используйте обратную величину увеличения (1 / M) и сравните ее с тем, сколько остановок от «1» находится на шкале f-числа. получить.
• Если вы используете несколько телеконвертеров и / или фокальных редукторов, подсчитайте потери / усиления для каждого отдельно, а затем сложите количество остановок, которые теряет каждый TC, и вычтите количество остановок, которое получает каждый FR, чтобы получить количество полных остановок разница.
• Возьмите f-число обнаженного объектива перед добавлением телеконвертера, начните там с шкалы f-чисел, ¹ и увеличьте или уменьшите число остановок, равное вычисленной вами разности. Поднимитесь на стопы, потерянные с помощью TC, и вниз на стопы, полученные с помощью FR.

Пара примеров:

У вас есть объектив 135 мм f / 2 и добавьте 1.4X TC. какова новая максимальная диафрагма объектива?

Мы можем взглянуть на одну из диаграмм ниже и увидеть, что f / 1.4 ровно на одну ступень медленнее, чем f / 1. Это означает, что мы потеряем одно f-число. Мы смотрим на тот же график и начинаем с f / 2 (максимальная диафрагма нашего голого объектива) и считаем один полный диафрагменный стоп. Мы видим, что теперь наше максимальное число f f / 2.8

У вас есть объектив 50 мм f / 1.8 и вы хотите добавить 2X TC и 0,71x фокусный редуктор (только для ударов, так как это совершенно не имеет смысла из стоимости / преимущество или качество изображения). Какое максимальное число f полной комбинации?

Для 2X TC мы видим, что 2 шага, удаленных от 1 по шкале f, равны «2», поэтому мы теряем две остановки при использовании 2X TC.

Для 0,71x FR мы используем обратную величину 0,71, которая равна 1,41 (1 ÷ 0,71 = 1,41. Хммм ... где мы это видели раньше?). Мы видим, что 1.4 - это одна остановка, удаленная от 1 по шкале числа f, поэтому мы получаем одну остановку, используя 0,71x FR.

Когда мы складываем две стопы, которые мы теряем, и вычитаем одну стопор, которую мы получаем, это оставляет чистый эффект потери одной остановки.

Глядя на одну треть шкалы, мы видим, что f / 1.8 на одну треть меньше, чем f / 2. Подсчитав три пробела по шкале остановки в одну треть (потому что три трети = одна), мы увидим, что число f для объектива f / 1.8 + 2X TC + 0.71 FR будет равно f / 2.5.

---

⁽¹⁾ Практическое знание шкалы f-чисел, по крайней мере, на целых остановках, - это то, что каждый фотограф должен посвятить памяти. Слишком много мест в фотографии, где пригодится интуитивное знание прогрессии степеней квадратного корня из двух, что соответствует прогрессии шкалы f-чисел. Если вы еще недостаточно хорошо изучили шкалу f-числа / степени √2, вы можете носить «шпаргалку» с напечатанными на ней стоп-шкалами на половину и на одну треть. Многие магазины фототехники когда-то продавали удобные ламинированные карточки с такими печатными весами, как правило, по довольно низкой цене. Некоторые магазины предоставляют клиентам бесплатный набор с каждой новой покупкой камеры. Сейчас, когда в Интернете доступно так много бесплатных печатных шаблонов карточек, поиск таких карточек в обычных и розничных магазинах становится все менее популярным.

_{На этом листе, размещенном по адресу phototraces.com , показаны целые f-числа стопов в левом столбце, половинные стоп-числа f в среднем столбце и третьи стоп-числа f в правый столбец, а также объяснения того, как различные апертуры влияют на изображения справа от столбцов, и наглядное представление о том, как диафрагма диафрагмы может выглядеть при различных настройках числа f слева от столбцов.}

_{Этот более простой, но также включает в себя шкалу AV (значение диафрагмы), которая является просто числовой шкалой, показывающей, какая мощность √2 используется для каждого f-числа. На каждой шкале полные пошаговые числа закрашены зеленым.}

Вы можете найти другие версии того же самого здесь и здесь . Несколько сторонних продавцов все еще предлагают наборы полевых эталонных карт карманного размера через amazon . Однако, не имея возможности видеть карточки, невозможно сказать, содержат ли они f-числа вплоть до f / 1, что позволило бы использовать описанный выше метод.

---

Более подробное объяснение:

Все это просто основано на том, на какую площадь распространяется одинаковое количество света. Когда вы увеличиваете увеличение в два раза при одинаковом размере входного зрачка, вы распространяете один и тот же свет более четырех раз площадь. Таким образом, плотность поля такого же количества света, рассеянного в четыре раза по площади, на четверть ярче, чем прежде. Это две «остановки» в фотографии, где каждая «остановка» равна двойной или половине следующей или предыдущей соответственно.

F-число - это мера, которая, помимо прочего, пытается приблизить, до потерь из-за отражения и поглощения света при его прохождении через линзу, силу света на единицу площади , падающую на Плёнка пленка / сенсор основана на соотношении диаметра входного зрачка и фокусного расстояния объектива. Другими словами, это показатель того, сколько световой энергии на мм ² падает на плоскость пленки / сенсора, если яркость сцены постоянна.

Так как число f основано на диаметре входного зрачка, разделенного на фокусное расстояние объектива, но количество света, пропускаемого через отверстие, основано на области открытия, каждое увеличение или уменьшение площади входного зрачка в два раза приводит к f-числу, которое основано на степенях квадратного корня из двух (√2).

Если вы удвоите площадь входного зрачка, вы увеличите площадь входного зрачка в 2 раза. Для этого вы только увеличите диаметр входного зрачка на √2 или примерно 1,414. Чтобы уменьшить вдвое площадь входного зрачка, вы уменьшаете диаметр входного зрачка в 1 / √2 или примерно на 0,71

.

Это означает, что базовая шкала, которую мы используем для f-чисел, так называемая шкала «полной остановки», основана на степенях √2 (взятых здесь до трех значащих цифр после запятой для значений в ряды, которые не являются точными целыми числами):

√2 ⁰ = 1, √2 ¹ = 1,414, √2 ² = 2, √2 ³ = 2,828 , √2 ⁴ = 4, √2 ⁵ = 5.657, √2 ⁶ = 8, √2 ⁷ = 11,314, √ 2 ⁸ = 16, √2 ⁹ = 22,627, √2 ¹⁰ = 32, √2 ¹¹ = 45,255, √2 ¹² = 64, √2 ¹³ = 90,510 и т. Д.

Мы обычно округляем √2 до 1.4 и используем кратные 1.4, также округленные до целых чисел после 8, чтобы представить степени √2:

1, 1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22, 32, 45, 64, 90 и т. Д.

Обратите внимание, что то, что мы называем f / 5.6 (f / 5.657 ...), действительно ближе к f / 5.7, чем f / 5.6!
То, что мы называем f / 11 (f / 11.314 ...), действительно в два раза больше того, что мы называем f / 5.6, но 11 - это не совсем 5.6 x 2!
То, что мы называем f / 22 (f / 22.627), действительно ближе к тому, чтобы быть f / 23!
То, что мы называем f / 90 (f / 90.510), действительно ближе к тому, чтобы быть f / 91!

Мы используем «округленные» числа длянечетные степени √2, потому что их легче запомнить как приблизительные кратные 1,4, чем запоминание фактических точных значений √2, числа с бесконечными цифрами после запятой или даже точных кратных 1,4 , Когда шкала f-чисел была установлена ​​в первые дни фотографирования, это не имело никакого значения, потому что механика камер, использовавшихся в то время, была не настолько близка к тому, чтобы быть достаточно точной с точки зрения размера апертуры и времени срабатывания затвора, чтобы она иметь какое-либо значение. Большинство камер / объективов, которые мы используем сегодня для художественной фотографии, все еще не настолько точны , но теперь они более или менее нацеливают f / 22.627, когда мы выбираем f / 22 с нашей апертурой контролировать, так же, как они более или менее цель 1/1024 (1/2 ¹⁰ ) секунд времени затвора, когда мы набираем 1/1000 "скорость" затвора.