Czy istnieje rozsądny powód, dla którego ¹⁄₁₂₅ nie jest dokładnie połową ¹⁄₆₀?

Oto niektóre typowe czasy otwarcia migawki, które można znaleźć w większości aparatów DSLR:

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

Gdy poruszasz się od lewej do prawej lub gdy zwiększasz czas otwarcia migawki, zmniejszasz o połowę ilość światła padającego na czujnik. Innymi słowy, zmniejszasz ilość światła o jeden przystanek dla każdego kroku. 1/30 to połowa 1/15, a 1/60 to połowa 1/30. Ale potem dochodzisz do 1/125, co nie jest połową 1/60. Połowa 1/60 to 1/120. To jest podstawowa matematyka.

Więc łamiesz sekwencję lub wzór. Ale w miarę kontynuowania znów zaczyna mieć sens. Tak więc 1/250 to w rzeczywistości połowa 1/125, a 1/500 to w rzeczywistości połowa 1/250, a 1/1000 to w rzeczywistości połowa 1/500, i tak dalej.

Wydaje się więc, że istnieją tutaj dwie różne sekwencje.

• 1/15, 1/30, 1/60

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

Czy jest to rozsądny powód?

Wiem, że ludzie czasem mówią o półetapie, a nawet o trzeciej kropce. Ale to co jest 1/125 przystanek pół, lub trzeci przystanek od ? Jeśli zwiększysz 1/60 o jedną trzecią, otrzymasz 1/180. To ustawienie nie istnieje w standardowej sekwencji. Najbliższa dostaniesz to 1/160. Jeśli zwiększysz 1/60 o połowę, otrzymasz 1/120 i ona również nie istnieje.

Czy to wszystko arbitralnie ustalają producenci kamer, czy może kryje się za tym jakiś powód i historia?

Właściwie 1/125 to połowa 1/60, ± 0,06 f-stop.

Patrząc na czasy otwarcia migawki, powinno być oczywiste, że wybrano je jako odwrotność ładnych okrągłych liczb. Zacznij od 1 sekundy i dziel ją przez 2. Zauważ, że przegapiłeś rozbieżność między 1/16 si 1/15 s. Jeśli ciągle stosujesz matematyczne wielokrotności 2, wówczas 1/60 s naprawdę powinna wynosić 1/64 s, 1/1000 s naprawdę powinna wynosić 1/1024 s itp.

Podstawowym problemem jest to, że w fotografii jesteśmy przyzwyczajeni do radzenia sobie z czynnikami 2, ale sekwencja czynników 2 nie działa na ładne liczby w naszym systemie liczb dziesiętnych. Zauważamy więc, że 10 ³ jest bliskie 2 ¹⁰ i zdajemy sobie sprawę, że błąd zatrzymania 0,034 jest nieistotny.

Dodanie niewielkich przesunięć współczynnika 2 progresji do sekwencji czasu otwarcia migawki, aby zachować je jako okrągłe liczby w naszym systemie dziesiętnym, pozwala ludziom łatwiej wykonywać matematyczne obliczenia na nich.

Różnica między „rzeczywistymi” czasami otwarcia migawki przy mocy 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 itd.) I używane zaokrąglone liczby (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 itd.) Jest tak trywialne, że wykracza poza granice ogromnej większości istniejących kamer, aby dokładnie Rozróżniać. Większość lustrzanek cyfrowych klasy konsumenckiej i profesjonalnej jest niedokładna z dokładnością do 0,034 różnicy stopu między 1/1000 a 1/1024 sekund, a nawet 0,06 różnicy stopu między 1/125 a 1/120 sekund.

To samo dotyczy naprzemiennych całych f-stopów. f / 1.4 jest zaokrągloną wersją √2, podobnie jak wszystkie pozostałe przysłony, które zawierają nieparzyste wielokrotności √2: f / 2.8, 5.6, 11, 22 itd. są w rzeczywistości (wykonywane do 16 cyfr znaczących ) f / 2.828427124746919, 5.65685424949238, 11.31370849898476, 22.62741699796952, 45.25483399593904, 90.50966799187808 itp. Zauważ, że f / 22 faktycznie zaokrągla bliżej f / 23, a f / 90 faktycznie zaokrągla bliżej f / 91. Jest to całkowicie nieistotne, ponieważ wszystkie oprócz najbardziej precyzyjnych obiektywów laboratoryjnych nie są w stanie kontrolować przysłony na tyle dokładnie, aby i tak stworzyć niewielką różnicę.

Największa różnica w trójkącie ekspozycji między liczbami rzeczywistymi i teoretycznymi w większości lustrzanek cyfrowych to czułość ISO. Wielu producentów sfałszuje tę liczbę, niektórzy nawet o 2/3 stopnia, aby ich wydajność przy „ISO 1600” wyglądała lepiej, ponieważ w rzeczywistości pomiary zostały wykonane przy rzeczywistej czułości, powiedzmy, ISO 1057, gdy kamera jest ustawiona do ISO 1600! Jest to około 20 razy bardziej niedokładne niż różnica między 1/1000 a 1/1024 sekund. Poniższa grafika pokazuje rzeczywistą czułość trzech najlepszych lustrzanek cyfrowych przy różnych ustawieniach ISO pełnego zatrzymania, mierzonych przez DxO Labs. Po ustawieniu na ISO 1600 następujące aparaty są wrażliwe na wartość ISO w nawiasach: Canon EOS 1D X (1222), Nikon D4 (1192), Sony SLT Alpha A99 (913). Wiele innych lustrzanek cyfrowych jest podobnych.

Jestem trochę zaskoczony, że nikt tego nie wie, ale czasy otwarcia migawki pokazane na aparatach są po prostu wynikiem konwencji. Do 1939 r. Istniały dwie różne konwencje, ale to nie ma sensu.

W czasach mechanicznych aparatów mechanicy mieli proste urządzenie, za pomocą którego można było ustalić rzeczywisty czas otwarcia migawki aparatu. Odkryli, że aparaty różnych producentów mają tendencje specyficzne dla marki, na przykład czasy otwarcia migawki Leica wynosiły 1/10, 1/20, 1/40, 1/80, 1/200, 1/400, 1/800. O ile pamiętam, żaluzje z liści Hasselblad miały tendencję do wysokiego poziomu. Nie miało to większego znaczenia, ponieważ ocena szybkości filmu w połączeniu z temperaturą, pH i kaprysem roztworów do przetwarzania łatwo zmieniałaby się o +/- 50%.

Powinienem również wspomnieć, że większość kamer mechanicznych miała dwie osobne regulacje czasowe dla wolnych i wysokich prędkości. W rzeczywistości bardzo wczesne aparaty z płaszczyzną ogniskowej miały tylko jedną „dużą” szybkość, z różnymi otworami migawki o stałej szerokości wybranymi z rolki tkaniny migawki, aby zmienić rzeczywistą ekspozycję bez zmiany czasu. Powolne prędkości zostały utworzone przez „zatrzymanie” migawki o pełnej przysłonie na określony czas.

Reguła nie jest dokładna w przypadku dłuższych czasów otwarcia migawki: 1/15, 1/8 , 1/4, 1/2 itd.

Myślę, że jedynym powodem tego jest to, że jest to podstawowa seria z pełnym zatrzymaniem (której częścią jest 1/125), która została kiedyś uzgodniona jako standard, dzięki czemu obliczanie ekspozycji jest łatwiejsze w przypadku współpracy z serią z pełnym zatrzymaniem. Nie wydaje mi się, by małe „błędy” miały znaczący wpływ na podwojenie lub zmniejszenie o połowę ilości światła dla twojego naświetlenia.

Liczby te pochodzą sprzed stu lat, kiedy wszystko było mechanicznie w kamerze. Nie było sposobu, aby zbudować migawkę tak dokładną, aby istniała różnica między 1/120 a 1/125 ... A 1000 to ludzka czytelność dla 1024 ...

Rzeczywiste czasy otwarcia migawki, których używamy, są siłą rzeczy równe dwóm, ale nominalne czasy otwarcia migawki MARKED są po prostu wygodnymi zaokrąglonymi przybliżeniami. NIE UŻYWAMY OZNACZONYCH wartości liczbowych, kamera wie, jak je zastąpić i wykorzystać rzeczywiste moce dwóch. 1/30 to 1/32, 1/60 to 1/64, a 1/125 to 1/128 sekundy. Oznaczenia mogą pokazywać trzy sekwencje, ale kamera używa JEDNEJ mocy dwóch sekwencji.

Na przykład zmierz czas 30-sekundowej migawki w aparacie, a faktyczny wyniesie 32 sekundy. Jest to konieczne z powodu 1,2,4,8,16,32 sekund i potrzebujemy, aby każdy przystanek był dokładnie podwójny, aby koncepcja zadziałała. Ale oznaczenia uważają, że wygodnie jest wyświetlać te same liczby przez 30 sekund i 1/30 sekundy, przy czym żadna z nich nie jest tak naprawdę dokładną rzeczywistą wartością faktycznie używaną przez aparat. Jest to bardzo stary system, od czasów poprzedzających binarność (1/128 brzmiało dziwnie), a sprawy nie miały tak wielkiego znaczenia. Więcej szczegółów na http://www.scantips.com/lights/fstop.html

Na przykład kamera ma zarówno trzeci, jak i pół przystanek wynoszący 1/10 i 1/20 sekundy, ale ta sama oznaczona wartość nie może być zarówno trzecim, jak i pół przystankiem, które są oddalone o 1/6. I nie jest. Aparat wie, aby zrobić to dobrze. Przystanki muszą mieć moc dwóch.

Na przykład to, co nazywamy f / 11, to tak naprawdę f / 11.31. Jest to po prostu zaokrąglona wygoda w oznaczeniach nominalnych, ale aparat wie, że robi to dobrze.

Jedyną chwilą, gdy możemy być zainteresowani tą niewielką różnicą (która istnieje tylko w naszym umyśle i znakach), jest samodzielne wykonywanie obliczeń numerycznych. Obliczamy małe niespójności z liczbami nominalnymi, ale zastosowane liczby rzeczywiste pokazują dokładne relacje.

A kiedy robi to kamera, wychodzi dobrze. Aparat używa dokładnych wartości, ale zaznacza nominalne zaokrąglone przybliżenia.

Mówiąc najprościej, „wyjściowa” ekspozycja w aparatach w „dawnych czasach” wynosiła 1/125 migawki przy przysłonie f / 8 na filmie ISO100. To dałoby dobro w jasnym świetle dziennym. Spodziewam się, że migawki aparatu zostały skalibrowane na 1/125 sekundy. Szybsze zatrzymanie oznaczało podwojenie do 1/250, 1/500 i kontynuowanie. Idąc wolniej, nie chciałeś wyrażać tego użytkownikowi okropnym ułamkom dziesiętnym, więc 1/60, 1 / 30,1 / 15, 1/8 i tak dalej było „wystarczająco dobre”, nawet jeśli aparat mógł dobre jak dokładnie dwukrotna ekspozycja za każdym razem w stosunku do 1/125.