Piccola differenza di apertura - Una grande differenza?

Ho pensato un secondo al secondo di porre questa domanda perché ho già posto una domanda molto simile qui, ma poi ho deciso di procedere e renderlo il più diverso possibile.

Capisco il fatto che la luce che entra nella fotocamera è direttamente proporzionale alla radice quadrata dell'apertura. L'apertura massima che posso ottenere nel mio Fujifilm Finepix S2980 è f / 3.2. Tuttavia non sto ottenendo prestazioni soddisfacenti in condizioni di scarsa illuminazione (non voglio usare un flash). Alcuni amici mi hanno suggerito che avrei dovuto scegliere una fotocamera (forse qualcosa come una DSLR) con un sensore migliore e un obiettivo f / 1.8 o f / 1.4, ma poiché non voglio diventare un fotografo di professione, devo pensare due volte prima di saltare a causa dell'elevato fattore di costo associato a queste fotocamere e obiettivi.

La prima domanda che devo porre è se un obiettivo con apertura f / 1.4 o f / 1.8 offre prestazioni notevolmente migliori rispetto all'obiettivo af / 3.2 (ipotizziamo le stesse velocità dell'otturatore) in condizioni di scarsa illuminazione. /1.8 né con l'obiettivo f / 1.4 prima. Mi piacerebbe vedere i tuoi suggerimenti sulla base di esperienze di vita reale.

Nota: Fujifilm Finepix S2980 è una fotocamera per inquadrature e scatti con risoluzione massima di 14 MP, zoom ottico 18x con alcune utili opzioni di rilevamento del volto, messa a fuoco automatica e stabilizzazione dell'immagine.

L'apertura influenza l'esposizione perché è l' area dell'apertura nel diaframma che lascia passare la luce. A f / 2.8, l'area dell'apertura è doppia rispetto a f / 4. Possiamo verificarlo calcolando il diametro e l'area dell'apertura effettivi per un determinato obiettivo. Usiamo un obiettivo da 50 mm, 100 mm e 300 mm come esempi.

La tabella seguente mostra il diametro delle aperture di ciascun obiettivo con varie impostazioni:

Lens  | f/1.4    | f/2     | f/2.8    | f/4
===============================================
50mm  | 35.71mm  | 25mm    | 17.85mm  | 12.5mm
100mm | 71.23mm  | 35.71mm | 25mm     | 17.85mm
300mm | 214.29mm | 150mm   | 107.14mm | 75mm

Come puoi vedere dalla tabella sopra, il diametro aumenta per ogni data apertura all'aumentare della lunghezza focale. Diameter non ti racconta davvero la storia dell'esposizione, però. Se calcoliamo l'area dell'apertura per ciascuno di questi obiettivi (area = πr ^ 2):

Lens  | f/1.4     | f/2       | f/2.8    | f/4  
====================================================
50mm  | 1002mm^2  | 491mm^2   | 250mm^2  | 122.7mm^2
100mm | 4007mm^2  | 1963mm^2  | 1002mm^2 | 491mm^2
300mm | 36064mm^2 | 17671mm^2 | 9016mm^2 | 4417mm^2

Penso che vedere le differenze in termini di area aiuta a dimostrare perché una piccola differenza nel numero di apertura significhi una grande differenza nell'esposizione. Penso che dimostri anche perché le lenti lunghe con aperture veloci sono in grado di raccogliere molta più luce rispetto alle lenti corte / larghe con aperture veloci.

Dalle aree sopra, puoi vedere che uno qualsiasi degli obiettivi, 50 mm, 100 mm o 300 mm, raccoglierà circa quattro volte più luce in f / 1.4 che in f / 2.8. Lo stesso sarebbe vero per un obiettivo f / 1.8 rispetto a un obiettivo f / 3.5 ... una differenza di luce quadrupla. In termini di capacità di raccolta della luce, un obiettivo f / 1.4 o f / 1.8 veloce sarà decisamente migliore di un obiettivo f / 3.5. Ma questo è solo parlare di esposizione.

Più ampia è l'apertura, più è probabile che si verifichino aberrazioni ottiche, che possono potenzialmente degradare la qualità dell'immagine oltre quella che potrebbe avere un'apertura f / 3.5. Devi anche considerare i requisiti di profondità di campo ... aperture più strette aumentano la profondità di campo, mentre aperture molto larghe lo rendono sottile come un rasoio. Le prestazioni di un obiettivo non si basano esclusivamente sull'ampiezza della sua apertura. L'apertura massima mette semplicemente un limite alla tua capacità di fotografare senza molto rumore in condizioni di scarsa illuminazione.

Da 3,2 a 1,8 è un po 'più di 3 volte la quantità di luce - sì, fa la differenza. Se vuoi ancora qualcosa che sia una fotocamera tascabile, ma guarda la Sony RX100 di grande qualità ( recensione qui ).

Il Fuji che hai ha un sensore davvero piccolo, che limiterà le prestazioni ISO in condizioni di scarsa illuminazione. L'RX100 ha un sensore 4 volte più grande del tuo Fuji. Non solo le prestazioni ISO più elevate dell'RX100 sono di gran lunga migliori della tua Fuji, ma l'obiettivo è f / 1.8, quindi aumenterai la capacità di scattare immagini in condizioni di scarsa luminosità in 2 modi.

Il diaframma viene misurato come un rapporto tra lunghezza focale e diametro dell'iride e ogni stop fa raddoppiare la luce del precedente, quindi sì una piccola differenza numerica può fare una grande differenza.

Ecco un esempio con i numeri di giro: F / 2.8 è uno stop su F / 2 che è uno stop su F / 1.4. Quindi, F / 2 fa raddoppiare la luce di F / 2.8 e F / 1.4 fa il doppio di F / 2, quindi QUATTRO volte quanto F / 2.8.

Ora puoi trovare obiettivi F / 2 luminosi o migliori su una fotocamera compatta e su DSLR. Le DSLR hanno tuttavia sensori molto più grandi, quindi utilizzano obiettivi più lunghi. Poiché l'apertura è un rapporto, un obiettivo F / 2 su una DSLR ha un'apertura molto maggiore rispetto a un obiettivo F / 2 su una fotocamera compatta.