Почему меняются настройки диафрагмы при увеличении объектива DSLR?

Я новичок в области фотографии, есть несколько вещей, которые я не в состоянии понять. Я играю с моим Nikon D90 вместе с его объективом (18-105 мм).

Читая о глубине предварительного просмотра, автор просит выполнить несколько основных упражнений, чтобы лучше понять DOF, например:

• установите диафрагму на наименьшее число f / 2.8, f / 3.5, f / 4 с объективом 70 мм или более.

Когда я попытался установить диафрагму на f / 3.5 и попытался изменить фокусное расстояние, моя камера автоматически устанавливает диафрагму во всех возможных режимах (о которых я знаю). Это изменение диафрагмы следующим образом:

1. 18-24 ----> 3.4 to 4
2. 18-35 ----> 4.5
3. 18-50 ----> 5
4. 18-105 ---> 5.6

Но если я установлю диафрагму на 5,6 или выше, она не изменится при изменении фокусного расстояния моей камеры. Я знаю, что не правильно делаю некоторые базовые вещи, но я все еще не уверен, почему это происходит. Может ли кто-нибудь помочь мне понять это?

Это происходит потому, что у вас зум-объектив с переменной апертурой . Решение состоит в том, чтобы получить качественный объектив, в противном случае вам придется жить с ограничениями, которые на самом деле отмечены на корпусе объектива.

Он говорит 18-105 мм 1: 3,5 - 5,6 Гц, что означает, что максимальная диафрагма составляет F / 3,5 при самом широком фокусном расстоянии (18 мм) и F / 5,6 при самой длинной (105 мм). Это изменяется в приращениях между этим. Таким образом, если вы установили F / 5.6, то вы можете изменять масштаб с целым фокусным расстоянием без изменения диафрагмы. Если вы установите диафрагму на F / 3.5, то после небольшого увеличения фокусного расстояния объектив должен уменьшить свою диафрагму.

Фокусное отношение объектива (иногда называемое значением диафрагмы или Av, но чаще как фокусное отношение или диафрагма и записываемое с помощью короткой стрелки f / __) на самом деле является фокусным расстоянием объектива, деленным на диаметр чистой апертуры.

Другими словами, если объектив имеет отверстие с физической апертурой диаметром 25 мм и имеет фокусное расстояние 100 мм, то фокусное отношение будет f / 4, потому что 100 ÷ 25 = 4. Если вы увеличите фокусное расстояние до 200 мм, но сделаете не меняйте размер физической апертуры, тогда она становится 200 ÷ 4 = 8 ... так что теперь это f / 8. В этом примере единственное, что вы намеренно изменили, было фокусное расстояние, но фокусное отношение изменяется как побочный эффект математики.

Некоторые объективы используют оптику, которая способна поддерживать фокусное соотношение, даже когда вы настраиваете фокусное расстояние (и это, как правило, более дорогие объективы).

Зная, что фокусное отношение - это фокусное расстояние, деленное на диаметр чистой апертуры, это также означает, что «длинные» объективы с «низкими» коэффициентами фокусировки, вероятно, будут очень тяжелыми, поскольку для низкого фокусного отношения требуется большой физический диаметр (относительно фокусного расстояния). длина объектива). Это означает, что каждый стеклянный элемент внутри линзы имеет гораздо больший диаметр ... это также означает, что они толще, и это означает, что они тяжелее.

Вы можете задаться вопросом, почему фокусные отношения используются вместо того, чтобы просто указывать физический диаметр апертуры. Оказывается, что для определения того, сколько света будет подано на датчик, это соотношение имеет значение. Например, если объектив имеет диаметр диафрагмы 25 мм, вы действительно не знаете, сколько света будет поступать на датчик, если вы также не знаете фокусное расстояние.

Я использую мысленный эксперимент туннеля на склоне горы. Если диаметр туннеля составляет 20 футов, и вы стоите у входа в туннель, он будет довольно ярким, потому что свет с разных углов может достигать вас, пока вы находитесь у входа в туннель. Когда вы глубже проникли в туннель, угол света, необходимый для того, чтобы проникнуть глубоко внутрь, сужается и сужается, и следствием этого является то, что он становится темнее и темнее, чем дальше вы идете. Фокусные отношения работают следующим образом.

Это означает, что когда вы используете измеритель освещенности для получения показаний измерителя, вам не нужно ничего сообщать измерителю о фокусном расстоянии вашего объектива ... он может рекомендовать настройки экспозиции на основе фокусного отношения независимо от фактического фокусного расстояния.

Еще одна вещь, на которую следует обратить внимание ... те числа, которые используются в диафрагмах ... на самом деле являются степенями квадратного корня из 2. (квадратный корень из 2 равен приблизительно 1,4 при округленном значении)

Это потому, что каждый раз, когда вы увеличиваете диаметр круга на этот коэффициент (1,4 ... фактически на квадратный корень из 2, если вы хотите быть точным), вы будете точно удваивать площадь этого круга. Это означает, что через эту область может пройти вдвое больше фотонов. Площадь круга π * радиус ^ 2. Если вы увеличите радиус на 1.4 (или, если быть точным, на √2), то площадь этого круга вы точно удвоите.

Вот таблица, которую я создал, показывающая полномочия квадратного корня из 2 ... от 0 до 9. Обратите внимание, что только сила изменяется слева, а справа вы получаете список целых диафрагм. Каждая целая диафрагма уменьшает количество света ровно вдвое. f / 1.4 позволяет вдвое меньше света проходить через объектив по сравнению с f / 1.0. f / 2 вдвое меньше света по сравнению с f / 1.4 ... и так далее.

Производители фотоаппаратов округляют значения, используемые в фотографии, потому что использование точных (не округленных) значений не приведет к заметному изменению экспозиции (т. Е. Не будут замечены сотые доли диафрагмы), и это облегчит запоминание значений.