f-число

Ведущий раздел этой статьи может быть слишком коротким, чтобы адекватно резюмировать ее ключевые моменты . Пожалуйста, рассмотрите возможность расширения лид, чтобы предоставить доступный обзор всех важных аспектов статьи. ( Декабрь 2018 г. )

Диаграмма уменьшения диафрагмы , то есть увеличения числа f с шагом в одну ступень; каждая апертура имеет половину светосилы предыдущей.

В оптике , то диафрагменное число оптической системы , такие как объектив камеры является соотношением от системы фокусного расстояния , чтобы диаметр входного зрачка ( «ясно , диафрагма »). ^{[1] [2] [3]} Это также известно как фокусное отношение , f-отношение или f-ступень , и очень важно в фотографии . ^[4] Это безразмерное число, которое является количественной мерой светосилы ; увеличение числа f называется остановкой. Число f обычно указывается с помощью строчной буквы f в формате f / N , где N - число f.

Диафрагменное число является обратным от относительного отверстия (диаметр апертуры разделен фокусным расстоянием). ^[5]

Обозначение [ править ]

F-число N определяется как:

${\ displaystyle N = {\ frac {f} {D}} \}$

где - фокусное расстояние , - диаметр входного зрачка ( эффективная апертура ). Это обычное для записи F-чисел предшествует F /, который образует математическое выражение диаметра входного зрачка в терминах F и N . ^[1] Например, если фокусное расстояние объектива составляет 10 мм, а диаметр входного зрачка - 5 мм, число f будет равно 2. В системе линз это будет выражено как « f / 2». Диаметр апертуры будет равен .${\ displaystyle f}$${\ displaystyle D}$${\ displaystyle f / 2}$

Большинство линз имеют регулируемую диафрагму , которая изменяет размер диафрагмы и, следовательно, размер входного зрачка. Это позволяет практикующему изменять число f в соответствии с потребностями. Следует понимать, что диаметр входного зрачка не обязательно равен диаметру диафрагмы из-за увеличивающего эффекта линзовых элементов перед диафрагмой.

Игнорируя различия в эффективности светопропускания, объектив с большим числом f проецирует более темные изображения. Яркость проецируемого изображения ( освещенность ) относительно яркости сцены в поле зрения объектива ( яркость ) уменьшается пропорционально квадрату числа f. Объектив с фокусным расстоянием 100 мм и диафрагмой f / 4 имеет диаметр входного зрачка 25 мм. Объектив с фокусным расстоянием 100 мм и диафрагмой f / 2 имеет диаметр входного зрачка 50 мм. Поскольку площадь изменяется пропорционально квадрату диаметра зрачка, ^[6] количество света, пропускаемого линзой f / 2, в четыре раза больше, чем у линзы f / 4. Чтобы получить такую ​​же фотографическую экспозицию, время экспозиции необходимо уменьшить в четыре раза.

Объектив с фокусным расстоянием 200 мм и диафрагмой f / 4 имеет диаметр входного зрачка 50 мм. Входной зрачок объектива 200 мм имеет площадь в четыре раза больше входного зрачка объектива 100 мм f / 4 и, таким образом, собирает в четыре раза больше света от каждого объекта в поле зрения объектива. Но по сравнению со 100-миллиметровым объективом, 200-миллиметровый объектив проецирует изображение каждого объекта в два раза выше и в два раза шире, покрывая в четыре раза большую площадь, и поэтому обе линзы производят одинаковую освещенность в фокальной плоскости при отображении сцены заданная яркость.

Т-стоп является диафрагменным числом скорректировано с учетом эффективности передачи света.

Остановки, условные обозначения диафрагмы и выдержка [ править ]

Слово « стоп» иногда сбивает с толку из-за его множества значений. Остановка может быть физическим объектом: непрозрачной частью оптической системы, которая блокирует определенные лучи. Остановка диафрагмы является установка диафрагмы , которая ограничивает яркость изображения путем ограничения размера входного зрачка, в то время как поле остановка остановка предназначена , чтобы вырезать свет , который был бы за пределами требуемого поля зрения и может вызвать вспышки или другие проблемы , если не остановился.

В фотографии ступени также являются единицей измерения, используемой для количественной оценки отношения света или экспозиции, при этом каждая добавленная ступень означает коэффициент два, а каждая вычтенная ступень означает коэффициент 1/2. Универсальная единица измерения также известна как единица EV ( значение экспозиции ). На фотоаппарате установка диафрагмы традиционно регулируется дискретными шагами, известными как f-ступени . Каждая « остановка » помечена соответствующим ей числом f и представляет собой уменьшение интенсивности света вдвое по сравнению с предыдущей остановкой. Это соответствует уменьшению диаметров зрачка и апертуры примерно в 0,7071 раза и, следовательно, уменьшению площади зрачка вдвое.${\ displaystyle \ scriptstyle 1 / {\ sqrt {2}}}$

Большинство современных объективов используют стандартную диафрагменное шкалу, которая представляет собой приблизительно геометрическая последовательность чисел , которая соответствует последовательности степеней в корень квадратный из 2 :   F / 1, ф /1.4, F / 2, ф /2.8, f / 4, f / 5,6, f / 8, f / 11, f / 16, f / 22, f / 32, f / 45, f / 64, f / 90, f/ 128 и т. Д. Каждый элемент в последовательности на одну ступень ниже, чем элемент слева от него, и на одну ступень выше, чем элемент справа. Значения соотношений округлены до этих конкретных условных чисел, чтобы их было легче запомнить и записать. Приведенная выше последовательность получается путем аппроксимации следующей точной геометрической последовательности:

${\ displaystyle f / 1 = {\ frac {f} {({\ sqrt {2}}) ^ {0}}}, \ f / 1.4 = {\ frac {f} {({\ sqrt {2}} ) ^ {1}}}, \ f / 2 = {\ frac {f} {({\ sqrt {2}}) ^ {2}}}, \ f / 2.8 = {\ frac {f} {({ \ sqrt {2}}) ^ {3}}} \ \ cdots}$

Точно так же, как одна диафрагма соответствует двухкратному значению интенсивности света, выдержки установлены таким образом, что каждая установка отличается по продолжительности примерно в два раза от своей соседней. Открытие линзы на одну ступень позволяет вдвое больше света попадать на пленку за определенный период времени. Следовательно, чтобы получить такую ​​же экспозицию на этой большой диафрагме, что и на предыдущей диафрагме, затвор будет открыт на половину меньшего времени (т. Е. С удвоенной скоростью). Пленка будет одинаково реагировать на эти равные количества света, поскольку обладает свойством взаимности . Это менее верно для очень длинных или коротких экспозиций, когда у нас есть отказ от взаимности.. Диафрагма, выдержка и чувствительность пленки связаны: для постоянной яркости сцены удвоение площади диафрагмы (одна ступень), уменьшение вдвое скорости затвора (удвоение времени открытия) или использование пленки в два раза более чувствительной, оказывает такое же влияние на экспонированное изображение. Для всех практических целей особая точность не требуется (механические выдержки были заведомо неточными, поскольку износ и смазка менялись, не влияя на экспозицию). Неважно, что площади диафрагмы и выдержка не различаются ровно в два раза.

Фотографы иногда выражают другие отношения выдержки в терминах «ступеней». Не обращая внимания на маркировку числа f, деление диафрагмы составляет логарифмическую шкалу интенсивности экспозиции. Учитывая эту интерпретацию, можно подумать о том, чтобы сделать полшага по этой шкале, чтобы сделать разницу в экспозиции «полустопа».

Дробные остановки [ править ]

Большинство фотоаппаратов двадцатого века имели бесступенчатую апертуру с использованием ирисовой диафрагмы с отметкой каждой точки. Диафрагма с остановкой щелчка стала широко использоваться в 1960-х годах; шкала диафрагмы обычно имела щелчок через каждые полторы ступени.

На современных камерах, особенно когда диафрагма установлена ​​на корпусе камеры, f-число часто делится более точно, чем шаги в одну ступень. Шаги одной трети остановки ( ¹ / ₃ EV) являются наиболее распространенными, так как это соответствует системе ISO от скорости пленки . На некоторых камерах используются ступени с полустопом. Обычно отмечаются точки и щелкаются промежуточные позиции. Например, диафрагма, которая на одну треть меньше, чем f / 2,8, равна f / 3,2, на две трети меньше - f / 3,5, и на один ступень меньше f / 4. Следующие несколько диафрагм в этой последовательности:

f /4.5, f / 5, f /5.6, f /6.3, f /7.1, f / 8 и т. д.

Для расчета шагов с полной остановкой (1 EV) можно использовать

2 ^{0 × 0,5} , 2 ^{1 × 0,5} , 2 ^{2 × 0,5} , 2 ^{3 × 0,5} , 2 ^{4 × 0,5} и т. Д.

Шаги в полтора остановки ( ¹ / ₂ EV) , серия будет

2 ^{0/2 × 0,5} , 2 ^{1/2 × 0,5} , 2 ^{2/2 × 0,5} , 2 ^{3/2 × 0,5} , 2 ^{4/2 × 0,5} и т. Д.

Шаги в третьей остановке ( ¹ / ₃ EV) , серия будет

2 ^{0/3 × 0,5} , 2 ^{1/3 × 0,5} , 2 ^{2/3 × 0,5} , 2 ^{3/3 × 0,5} , 2 ^{4/3 × 0,5} и т. Д.

Как и в более ранних стандартах чувствительности пленки DIN и ASA, чувствительность ISO определяется только с шагом в одну треть ступени, а выдержки цифровых фотоаппаратов обычно находятся в одном масштабе в обратных секундах. Часть диапазона ISO - это последовательность

... 16/13 °, 20/14 °, 25/15 °, 32/16 °, 40/17 °, 50/18 °, 64/19 °, 80/20 °, 100/21 °, 125 / 22 ° ...

в то время как скорость затвора в обратных секундах есть несколько обычных различий в их количестве ( ¹ / ₁₅ , ¹ / ₃₀ и ¹ / ₆₀ второго вместо ¹ / ₁₆ , ¹ / ₃₂ и ¹ / ₆₄ ).

На практике максимальная диафрагма линзы часто не является интегральной степенью √ 2 (т. Е. √ 2 в степени целого числа), и в этом случае она обычно на половину или треть ступени выше или ниже интегральной степени √ 2 .

Современные электронно управляемые сменные линзы, такие как те , которые используются для зеркальных камер, имеют диафрагмы указаны внутри в ¹ / ₈ -останавливают шагом, поэтому камеры ¹ / ₃ -останавливают настройка аппроксимируется ближайшей ¹ / ₈ - прекратите установку в объектив.

Стандартная шкала f-числа с полной остановкой [ править ]

Включая значение диафрагмы AV:

${\ displaystyle N = {\ sqrt {2 ^ {AV}}}}$

Обычные и расчетные f-числа, точные серии:

Типичная шкала f-числа с полутонами [ править ]

Типичная шкала f-числа с точностью до одной трети ступени [ править ]

Иногда одно и то же число входит в несколько шкал; например, диафрагма f /1.2 может использоваться либо в системе с половинной ступенью ^[7], либо в системе с 1/3 ступени ; ^[8] иногда для шкалы в одну треть ступени используются f /1.3 и f /3.2 и другие различия. ^[9]

Типичная шкала f-числа с шагом 1/4 ступени [ править ]

H-stop [ править ]

Н-стоп (для отверстия, по соглашению , написанных с заглавной буквой H) является диафрагменным числом эквивалента для эффективного воздействия на основе площади , покрытое отверстием в диффузионных дисках или сито апертуры найден в Rodenstock Imagon линз.

Т-стоп [ править ]

Т-стоп (для остановки передачи, в соответствии с соглашением , написанным с заглавной буквой Т) является диафрагменным числом скорректировано с учетом света эффективности передачи ( коэффициент пропускания ). Линза с T-остановки N проецирует изображение той же яркости , как идеальный объектив с 100% пропускания и F-числом N . Конкретный T-ступень линзы, T , определяется путем деления числа f на квадратный корень из коэффициента пропускания этой линзы:

${\ displaystyle T = {\ frac {f} {\ sqrt {\ text {прозрачность}}}}.}$

Например, объектив с диафрагмой f / 2,0 с коэффициентом пропускания 75% имеет T-ступень 2,3:

${\ displaystyle T = {\ frac {2.0} {\ sqrt {0.75}}} = 2.309 ...}$

Поскольку реальные линзы имеют коэффициент пропускания менее 100%, число T-stop всегда больше, чем его f-число. ^[10]

С потерей 8% на поверхность воздушного стекла на линзах без покрытия многослойное покрытие линз является ключевым моментом в конструкции линз для уменьшения потерь линз на пропускание. В некоторых обзорах линз измеряется t-стоп или скорость передачи в своих тестах. ^{[11] [12]} Т-ступени иногда используются вместо числа f для более точного определения экспозиции, особенно при использовании внешних экспонометров . ^[13] Типичный коэффициент пропускания линзы составляет 60–95%. ^[14] Т-стопы часто используются в кинематографии, где многие изображения просматриваются в быстрой последовательности, и даже небольшие изменения в экспозиции будут заметны. Объективы кинокамер обычно калибруются по Т-ступеням, а не по диафрагмам. ^[13]В неподвижной фотографии, без необходимости строгого согласования всех используемых объективов и фотоаппаратов, небольшие различия в экспозиции менее важны; тем не менее, Т-стопы по-прежнему используются в некоторых типах объективов специального назначения, таких как линзы Smooth Trans Focus от Minolta и Sony .

Правило Солнечного 16 [ править ]

Примером использования чисел f в фотографии является правило солнечного 16 : приблизительно правильная экспозиция будет получена в солнечный день при использовании диафрагмы f / 16 и скорости затвора, ближайшей к обратной величине чувствительности ISO. фильм; например, с использованием ISO 200 пленки, апертура F / 16 и выдержкой ¹ / ₂₀₀ секунды. Затем число f можно отрегулировать в сторону уменьшения для ситуаций с недостаточным освещением. Выбор меньшего числа f означает «раскрытие» объектива. Выбор большего числа f означает «закрытие» или «остановку» объектива.

Влияние на резкость изображения [ править ]

Глубина резкости увеличивается с увеличением числа f, как показано на изображении здесь. Это означает, что фотографии, сделанные с низким числом f (большой диафрагмой), будут иметь тенденцию иметь объекты на одном расстоянии в фокусе, а остальная часть изображения (более близкие и дальние элементы) не в фокусе. Это часто используется для фотографии природы и портретной съемки, потому что размытие фона (эстетическое качество, известное как « боке ») может быть эстетически приятным и фокусирует внимание зрителя на главном объекте на переднем плане. Глубина резкости изображени , полученного при заданном диафрагменном числе, зависит от других параметров , а также, в том числе фокусного расстояния , расстояния до объекта съемки, и форматапленки или датчика, используемого для захвата изображения. Глубину резкости можно описать как зависящую только от угла зрения, расстояния до объекта и диаметра входного зрачка (как в методе фон Рора ). В результате меньшие форматы будут иметь более глубокое поле, чем большие форматы, при том же диафрагменном числе для того же расстояния фокусировки и того же угла обзора, поскольку меньший формат требует меньшего фокусного расстояния (более широкоугольный объектив) для получения того же угла. поля зрения, а глубина резкости увеличивается с уменьшением фокусного расстояния. Следовательно, эффекты уменьшенной глубины резкости потребуют меньших значений диафрагмы (и, следовательно, потенциально более сложной или сложной оптики) при использовании камер малого формата, чем при использовании камер большего формата.

Помимо фокуса, резкость изображения связана с числом f через два различных оптических эффекта: аберрацию из-за несовершенной конструкции линзы и дифракцию из-за волновой природы света. ^[15] Оптимальное значение диафрагмы для размытия зависит от конструкции объектива. Для современных стандартных линз , имеющих 6 или 7 элементов, то резкое изображение часто получают вокруг ф /5.6- ф / 8, в то время как для более старых стандартных линз , имеющих только четыре элемента ( формула Тессар ) остановка для F / 11 даст резкое изображение ^{[ цитата необходимо ]}. Большее количество элементов в современных объективах позволяет дизайнеру компенсировать аберрации, позволяя объективу давать более качественные изображения при меньших числах диафрагмы. При малых значениях диафрагмы глубина резкости и аберрации улучшаются, но дифракция приводит к большему рассеиванию света, вызывая размытие.

Ослабление света также чувствительно к диафрагме. Многие широкоугольные объективы демонстрируют значительное ослабление света ( виньетирование ) по краям для больших диафрагм.

У фотожурналистов есть поговорка « f / 8 и будь там », означающая, что быть на сцене важнее, чем беспокоиться о технических деталях. Фактически, f / 8 (в форматах 35 мм и более) обеспечивает адекватную глубину резкости и достаточную светосилу для хорошей базовой экспозиции в большинстве ситуаций дневного света. ^[16]

Человеческий глаз [ править ]

Вычисление f-числа человеческого глаза включает вычисление физической апертуры и фокусного расстояния глаза. Зрачок может достигать 6–7 мм в ширину, что соответствует максимальной физической апертуре.

Число f для человеческого глаза варьируется от примерно f / 8,3 в очень ярко освещенном месте до примерно f / 2,1 в темноте. ^{[17] Для} вычисления фокусного расстояния необходимо учитывать светоотражающие свойства жидкостей в глазу. Если рассматривать глаз как обычную камеру и объектив, заполненные воздухом, получается другое фокусное расстояние, что приводит к неправильному числу f.

Токсичные вещества и яды (например, атропин ) могут значительно уменьшить диапазон диафрагмы. Фармацевтические продукты, такие как глазные капли, также могут вызывать аналогичные побочные эффекты. Тропикамид и фенилэфрин используются в медицине как мидриатики для расширения зрачков при обследовании сетчатки и хрусталика. Эти лекарства начинают действовать примерно через 30–45 минут после закапывания и действуют примерно 8 часов. Атропин также используется таким образом, но его действие может длиться до 2 недель, наряду с мидриатическим эффектом; вызывает циклоплегию(состояние, при котором хрусталик глаза не может фокусироваться на близких объектах). Этот эффект проходит через 8 часов. Другие лекарства дают обратный эффект. Пилокарпин - миотик (вызывает миоз); в зависимости от человека и его глазных характеристик зрачок может уменьшиться до 1 мм в диаметре. Такие капли используются у некоторых больных глаукомой для предотвращения приступов острой глаукомы.

Соотношение фокусных расстояний в телескопах [ править ]

Схема фокусного отношения простой оптической системы, где - фокусное расстояние, а - диаметр объектива .${\ displaystyle f}$${\ displaystyle D}$

В астрономии число f обычно называют фокусным отношением (или f-ratio ) и обозначается как . Это по - прежнему определяются как фокусное расстояние в качестве цели , деленной на его диаметр или по диаметру отверстия остановки в системе:${\ displaystyle N}$ ${\ displaystyle f}$${\ displaystyle D}$

${\ displaystyle N = {\ frac {f} {D}} \ quad {\ xrightarrow {\ times D}} \ quad f = ND}$

Несмотря на то, что принципы фокусного отношения всегда одни и те же, применение, к которому применяется принцип, может отличаться. В фотографии фокусное отношение изменяет освещенность в фокальной плоскости (или оптическую силу на единицу площади изображения) и используется для управления такими переменными, как глубина резкости . При использовании оптического телескопа в астрономии нет проблемы с глубиной резкости, а яркость точечных звездных источников с точки зрения общей оптической мощности (не деленной на площадь) является функцией только абсолютной площади апертуры, независимо от фокусного расстояния. Фокусное расстояние управляет полем зрения инструмента и масштабом изображения, которое отображается в фокальной плоскости на окуляр , пленочную пластину или ПЗС-матрицу..

Например, 4-метровый телескоп SOAR имеет небольшое поле зрения (~ f / 16), что полезно для изучения звезд. LSST 8,4 м телескоп, который будет охватывать все небо каждые три дня, имеет очень большое поле зрения. Его короткое фокусное расстояние 10,3 м ( f / 1,2) стало возможным благодаря системе коррекции ошибок, которая включает вторичные и третичные зеркала, трехэлементную рефракционную систему, активную опору и оптику. ^[18]

Уравнение камеры (G #) [ править ]

Уравнение камеры, или G #, представляет собой отношение яркости, достигающей датчика камеры, к освещенности в фокальной плоскости объектива камеры . ^[19]

${\ Displaystyle G \ # = {\ гидроразрыва {1 + 4N ^ {2}} {\ tau \ pi}} \,}$

τ - коэффициент пропускания линзы, единицы - sr ⁻¹ .

Рабочее число f [ править ]

Число f точно описывает способность линзы собирать свет только для объектов, находящихся на бесконечном расстоянии. ^[20] Это ограничение обычно игнорируется в фотографии, где f-число часто используется независимо от расстояния до объекта. В оптическом дизайне часто требуется альтернатива для систем, в которых объект находится недалеко от линзы. В этих случаях используется рабочее f-число . Рабочее f-число N _w определяется по формуле ^[20]

${\displaystyle N_{w}\approx {1 \over 2\mathrm {NA} _{i}}\approx \left(1+{\frac {|m|}{P}}\right)N}$,

где N является неисправленная диафрагменное число, Н.А. _я есть образ-пространство числовой апертуры линзы объектива, это абсолютное значение линзы в увеличении для объекта конкретной расстоянии, и Р является учеником увеличения . Поскольку увеличение зрачка редко известно, его часто принимают равным 1, что является правильным значением для всех симметричных линз.${\displaystyle |m|}$

В фотографии это означает, что по мере приближения фокусировки эффективная диафрагма объектива становится меньше, что делает экспозицию темнее. Рабочее число f часто описывается в фотографии как число f, скорректированное с учетом удлинения объектива с помощью коэффициента сильфона . Это особенно важно в макросъемке .

История [ править ]

Система f-чисел для указания относительной апертуры появилась в конце девятнадцатого века, конкурируя с несколькими другими системами обозначения апертуры.

Происхождение относительной апертуры [ править ]

В 1867 году Саттон и Доусон определили «апертальное отношение» как величину, обратную современному f-числу. В следующей цитате, в «apertal соотношении» в « ¹ / ₂₄ » рассчитываются как отношение 6 дюймов (150 мм) до ¹ / ₄ дюйма (6,4 мм), что соответствует ф / 24 диафрагмы:

В каждой линзе есть, соответствующая заданному апертальному отношению (то есть отношению диаметра диафрагмы к фокусному расстоянию), определенное расстояние до ближайшего объекта от него, между которым и бесконечностью все объекты находятся в одинаковом хорошем состоянии. фокус. Например, в одном представлении линзы 6-дюймовый фокус, с ¹ / ₄дюйм. стоп (апертальное отношение одна-двадцать четвертая), все объекты, расположенные на расстоянии между 20 футами от линзы и на бесконечном расстоянии от нее (например, неподвижная звезда), одинаково хорошо сфокусированы. Поэтому двадцать футов называют «фокусным диапазоном» объектива, когда используется этот стоп. Следовательно, диапазон фокусировки - это расстояние до ближайшего объекта, который будет хорошо сфокусирован, если матовое стекло настроено на очень удаленный объект. В одном и том же объективе диапазон фокусных расстояний будет зависеть от размера используемой диафрагмы, в то время как в разных объективах с одинаковым апертальным отношением диапазоны фокусных расстояний будут больше по мере увеличения фокусного расстояния объектива. Термины «апертальное отношение» и «фокусное расстояние» не вошли в общий обиход, но очень желательно, чтобы они:во избежание двусмысленности и неопределенности при рассмотрении свойств фотообъективов.^[21]

В 1874 году Джон Генри Даллмейер назвал это соотношение «коэффициентом яркости» линзы:${\displaystyle 1/N}$

Быстрота линзы зависит от отношения или отношений апертуры к эквивалентной фокусировке. Чтобы убедиться в этом, разделите эквивалентный фокус на диаметр фактической рабочей апертуры рассматриваемого объектива; и запишите частное как знаменатель с 1 или единицей для числителя. Таким образом, чтобы найти соотношение линзы диаметром 2 дюйма и фокусировки 6 дюймов, разделите фокус на диафрагму, или 6, разделенное на 2, равно 3; т.е., ¹ / ₃ представляет собой отношение интенсивности. ^[22]

Хотя у него еще не было доступа к теории остановок и зрачков Эрнста Аббе , ^[23] которая была широко распространена Зигфридом Чапски в 1893 году, ^[24] Даллмейер знал, что его рабочая апертура не была такой же, как физический диаметр остановка диафрагмы:

Однако следует отметить, что для определения реального отношения интенсивностей необходимо установить диаметр фактического рабочего отверстия. Это легко сделать в случае использования одинарных линз или двойных комбинированных линз, используемых с полным открытием, для чего достаточно просто использовать циркуль или линейку; но когда используются двойные или тройные комбинированные линзы, с упорами, вставленными междукомбинации, это несколько хлопотнее; поскольку очевидно, что в этом случае диаметр используемого ограничителя не является мерой действительного пучка света, пропускаемого передней комбинацией. Чтобы в этом убедиться, сфокусируйтесь на удаленном объекте, снимите фокусировочный экран и замените его коллодиевым слайдом, предварительно вставив кусок картона вместо подготовленной пластины. Сделайте небольшое круглое отверстие в центре картона с помощью пирсера, а теперь переместите в затемненную комнату; поставьте свечу близко к отверстию и посмотрите на светящийся участок, видимый на передней комбинации; диаметр этого круга, тщательно измеренный, представляет собой фактическую рабочую апертуру рассматриваемой линзы для конкретного используемого упора. ^[22]

Этот момент был дополнительно подчеркнут Чапским в 1893 г. ^[24] Согласно английскому обзору его книги в 1894 г. «Настоятельно настаивает на необходимости четко различать эффективную апертуру и диаметр физического упора». ^[25]

Сын Дж. Х. Даллмейера, Томас Рудольфус Даллмейер , изобретатель телеобъектива, в 1899 г. придерживался терминологии отношения яркости ^[26].

Системы нумерации апертур [ править ]

В то же время был разработан ряд систем нумерации диафрагмы с целью сделать так, чтобы время экспозиции изменялось прямо или обратно пропорционально диафрагме, а не квадрату числа f или обратному квадрату апертального отношения или интенсивности. соотношение. Но все эти системы включают некоторую произвольную константу, в отличие от простого соотношения фокусного расстояния и диаметра.

Например, Единая система диафрагм (США) была принята в качестве стандарта Фотографическим обществом Великобритании в 1880-х годах. Ботамли в 1891 году сказал: «В настоящее время остановки всех лучших производителей расположены по этой системе». ^[27] US 16 - это та же диафрагма, что и f / 16, но для диафрагмы, которая больше или меньше из-за полной остановки, используется удвоение или уменьшение вдвое числа США, например, f / 11 - это US 8, а f / 8 - US 4. Требуемое время воздействия прямо пропорционально числу в США. Компания Eastman Kodak использовала американские остановки на многих своих камерах, по крайней мере, в 1920-х годах.

К 1895 году Ходжес противоречит Ботамли, говоря, что система чисел f взяла верх: «Это называется системой f / x , и диафрагмы всех современных объективов хорошей конструкции имеют такую ​​маркировку». ^[28]

Вот ситуация, увиденная в 1899 году:

Пайпер в 1901 г. ^[29] обсуждает пять различных систем маркировки диафрагмы: старая и новая системы Zeiss , основанные на фактической интенсивности (пропорциональной обратному квадрату числа f); и системы США, CI и Даллмейера, основанные на экспозиции (пропорциональной квадрату числа f). Он называет число f "числом", "числом светосилы" и "числом светосилы". Он называет такие выражения, как f / 8, «дробным диаметром» апертуры, хотя он буквально равен «абсолютному диаметру», который он выделяет как другой термин. Он также иногда использует такие выражения, как «диафрагма f 8» без деления, обозначенного косой чертой.

Бек и Эндрюс в 1902 году рассказывают о стандартах Королевского фотографического общества f / 4, f / 5,6, f / 8, f / 11,3 и т. Д. ^[30] RPS изменили свое название и покинули американскую систему через некоторое время. 1895 и 1902 гг.

Типографская стандартизация [ править ]

К 1920 году термин f-число появился в книгах как F-число и f / число . В современных публикациях чаще встречаются формы f-число и f-число , хотя более ранние формы, а также F-число все еще встречаются в нескольких книгах; нередко начальная буква f в нижнем регистре f -number или f / number задается курсивом с крючками: f или f . ^[31]

Обозначения для f-чисел также были весьма разнообразными в начале двадцатого века. Иногда они писались с заглавной буквы F ^[32], иногда с точкой (точкой) вместо косой черты ^[33], а иногда задавались как вертикальная дробь. ^[34]

Стандарт ASA 1961 года PH2.12-1961 Американский стандартный фотографический экспонометр общего назначения (фотоэлектрический тип) определяет, что «условным обозначением относительной апертуры должно быть f / или f : с последующим эффективным числом f ». Крючковатый курсив f отображается не только в символе, но и в термине f-число , которое сегодня чаще используется обычным шрифтом без курсива.

См. Также [ править ]

• Круг замешательства
• Группа f / 64
• Дизайн фотообъектива
• Камеры-обскуры
• Предпочтительный номер

Ссылки [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы по теме F-числа .

• Фотография большого формата - как выбрать диафрагму