为什么1/3的光圈孔径不均匀?


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为什么1/3的光圈孔径像8、9、10、11、13、14、16、18一样?

11和13之间有2的差,13和14之间有1的差,然后又回到2。



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scottbb '18


Answers:


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对于f /挡,所有第三个挡之间存在1.122462 X间隔(立方根√2)的精确乘积差。确切的第三站实际上是数字,例如8.98或10.08。我对“精确数字”的含义当然是相机设计师肯定会瞄准的理论上精确的目标数字。毫无疑问(即使物理摄像头机制不一定精确到许多小数位)。但是标记并显示的标称数字可以任意舍入为9或10之类的数字,但是相机和镜头设计会尝试使用实际的精确值进行实际计算。


Precise Nominal Stop
8       8       Full
8.98    9       ⅓
10.08   10      ⅔
11.31   11      Full
12.7    13      ⅓
14.25   14      ⅔
16      16      Full

f /光圈,快门速度和ISO的概念相同(包括精确值和标称值)。对于快门速度和ISO,则三分之二是1.259921 X间隔(.2)。

这些是有效的结果,但不是基本定义,完整的详细信息显示在我的网站https://www.scantips.com/lights/fstop2.html


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整个f数是2的平方根(√2)的幂的表达。2的平方根的每个奇数或小数次幂都是非整数,小数点右边的位置无穷多个。这样的数字被定义为无理数。在摄影中,我们将许多无理数的实际值四舍五入为一个简单的数。

请注意“基本”句号的f数刻度:

1、1.4、2、2.8、4、5.6、8、11、16、22、32、45、64、90等

列表中的每个其他值都是基于两个平方根(√2)的无理数,该数已四舍五入为两个有效数字。取二十(20)个有效数字,√2为1.4142135623730950488 ...

即使我们使用f / 5.6和f / 11表示的二的平方根的实际乘方数是,十一(11)也不是五分之六和十分之六(5.6)的两倍: f / 5.65685424949238和f / 11.31370849898476。

f / 1.4是√2的四舍五入形式,因此所有其他f-stops都包含√2的奇数幂:实际上是f / 2.8、5.6、11、22等(执行到16有效数字)f / 2.828427124746919、5.6856424949238、11.31370849898476、22.62741699796952、45.25483399593904、90.50966799187808等

请注意,f / 5.6实际上四舍五入为f / 5.7,f / 22实际上四舍五入为f / 23,f / 90实际上四舍五入为f / 91。我们使用f / 5.6代替f / 5.7,因为当我们将2.8(用于近似2.828427124746919 ...的数字)加倍时,得到5.6。之所以使用f / 22而不是f / 23,是因为当我们加倍11(我们用来近似为11.31370849898476的数字)时,我们得到22。我们使用f / 45而不是f / 44,这将是22的两倍,因为'实际的f / 45四舍五入比45更接近于44,即使22翻了一番也就是44,45仍然是“四舍五入”的数字。这些差异完全无关紧要,因为除最精确的实验室级镜头外,所有镜头都无法精确地控制光圈,因此无论如何都不会产生如此小的差异。

对于允许进行三分之一(1/3)停止设置的非实验室级相机,在实际目标数量的六分之一(1/6)停止范围之内的任何东西都可以接受。在胶片时代,当相机仅允许对光圈和快门时间进行全光圈设置时,在一半(1/2)光圈之内的任何东西都被认为足够准确。

在1/2停,1/3停,1/4停或更精确的f数之外,所有其他f数(1、2、4、8、16、32等)均为无理数。小数点后无休止的数字。对于大于八(8)的值,我们将它们四舍五入为或多或少的最接近的整数或整数,例如f / 11,f / 13,f / 14等。对于小于八的值,我们将其舍入为第一个小数点右边的有效数字,例如f / 1.4,f / 6.3,f / 7.2。换句话说,如果不是完全整数的大多数f数未进一步舍入到另一个数字,则将它们舍入为两个有效数字,例如f / 22表示f / 22.6274 ...,f / 90表示f / 90.5096 ...因为它们是f / 11和f / 45的舍入值的两倍。

11和13之间有2的差,13和14之间有1的差,然后又有2的差!

在f / 11到f / 16之间的三分之一(1/3)终止f值的特定情况下,您观察到的差异是由于使用了舍入的虚度

f / 11是≈f / 11.313708 ...
f / 13是≈f / 12.697741 ...
f / 14是≈f / 14.254544 ...
f / 16实际上是f / 16

在某些情况下,当一个是1/3停止值而另一个是半停止或四分之一停止值时,有时会将相同的舍入数字用于稍有不同的目标值。例如,即使两个目标数字不同(分别为f / 2.1818和f / 2.2449),f / 2上方的四分之一停和f / 2上方的第三停也都标记为f / 2.2。即使两个目标数字(分别为f / 12.6977和f / 13.4543)不同,f / 11上方的三分之一停靠点和f / 11上方的二分之一停靠点也都标记为f / 13。


人们期望打开一个句号的百分比变化在打开时为100%,在停止时为50%。您会得到-1/2 f-stop变化只有41%上升29%下降,而不是预期的50%/ 25%。1/3 f-stop打开时每增量增加26%,关闭时增加21%。奇怪但真实!
艾伦·马库斯

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@AlanMarcus一点都不奇怪。比例是对数的,不是线性的。
Michael C

那么,我们说“违反直觉”。大多数人不习惯那样思考。
请阅读我的资料

大多数人都难以理解为什么为什么必须将100增加50%才能得到150,但是为什么必须将150减少33%才能回到100。这是因为他们对分数和倒数之间的关系没有概念上的理解3 / 2和2/3。这并不意味着它很奇怪。这仅意味着我们必须学习乘法和除法以及加法和减法。指数/对数函数是经过乘法/除法运算的数学的下一个进化步骤。这并不会使对数序列变得奇怪。它们仍然是数论的基本组成部分。
Michael C

如果人们以计算尺看“ C”和“ D”标度,那么很容易就能理解为什么“ 5”并不恰好在“ 1”和“ 10”之间。
Michael C

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毫无疑问,f数序列似乎很奇怪!如果您正在处理金钱,则1/3 f-stop数字设置可能不会显得很奇怪。假设您在银行有1美元可以投资,他们承诺在3个复利期后您的资金将增加一倍。此外,如果您将本金和利息保留在银行中,那么在每三个期间之后,资金将继续增加一倍。换句话说,1/3 f数序列与这种复合货币数集的进展相同。

$ 1.00 $ 1.26 $ 1.59 $ 2.00 $ 2.52 $ 3.17 $ 4.00 $ 5.04 $ 6.35 $ 8.00 $ 10.08 $ 12.70 $ 16.00 $ 20.16 $ 25.40 $ 32.00 $ 40.32 $ 50.79 $ 64.00

对WayneF的提示,我使用的是1/2 f-stop而不是1/3 f-stop:让我们使用2的第六根-请注意,f-number每三个周期加倍。我总是说我满是傻瓜!$ 1.00 $ 1.12 $ 1.26 $ 1.41 $ 1.59 $ 1.78 $ 2.00 $ 2.24 $ 2.52 $ 2.83 $ 3.17 $ 3.56 $ 4.00 $ 4.49 $ 5.04 $ 5.66 $ 6.35 $ 7.13 $ 8.00 $ 8.98 $ 10.08 $ 11.31 $ 12.70 $ 14.25 $ 16.00 $ 17.96 $ 20.16 $ 22.63 $ 25.40 $ 28.32 $ 50.40 $ 28.92。$ 25.40 $ 28.92


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FWIW,f / 1至f / 2或f / 2至f / 4等是两个停靠点,而不是一个停靠点。您说的是f值,但快门速度步伐是∛2而不是∛1.414。编辑会更清晰。
WayneF '18
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