C'è una ragione sana per cui ¹⁄₁₂₅ non è esattamente la metà di ¹⁄₆₀?


40

Ecco alcune velocità dell'otturatore comuni che puoi trovare sulla maggior parte delle fotocamere DSLR:

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

Mentre vi spostate da sinistra a destra o aumentando la velocità dell'otturatore, dimezzate la quantità di luce che colpisce il sensore. In altre parole, stai diminuendo la quantità di luce di uno stop per ogni passaggio. Quindi 1/30 è la metà di 1/15 e 1/60 è la metà di 1/30. Ma poi vieni a 1/125, che non è la metà di 1/60. La metà di 1/60 è 1/120. Questa è la matematica di base.

Quindi interrompi la sequenza o il motivo. Ma mentre continui, inizia di nuovo a dare un senso. Quindi 1/250 è in realtà la metà di 1/125, e 1/500 è in realtà la metà di 1/250, e 1/1000 è in realtà la metà di 1/500, e così via.

Quindi qui sembrano esserci due sequenze distinte.

  • 1/15, 1/30, 1/60

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

C'è una ragione sana per questo?

So che le persone a volte parlano di mezze fermate o addirittura di terzi di una fermata. Ma allora qual è 1/125 del mezzo stop, o terzo stop di ? Se aumenti di 1/60 di un terzo ottieni 1/180. Questa impostazione non esiste nella sequenza standard. Il più vicino che otterrai è 1/160. Se aumenti di 1/60 della metà, ottieni 1/120 e neanche questo esiste.

Tutto questo è stato impostato arbitrariamente dai produttori di fotocamere o c'è forse qualche ragione e storia dietro questo?


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Sì, è una cospirazione malvagia tra i produttori di fotocamere. Si stanno radendo un po 'dai tempi di posa per risparmiare denaro e sperano che non se ne accorga. Non lasciarli scappare. Alzati e richiedi indietro i tuoi millisecondi!
Olin Lathrop,

11
Anche se questo è ciò che dice l'etichetta, è vero che i tempi di posa sono quelle frazioni? Non sarei minimamente sorpreso se le velocità dell'otturatore fossero effettivamente 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/512, 1/1024 e così via, e che i numeri fossero arrotondato a "simpatici" multipli di cinque per le persone non abituate a pensare con poteri di due.
Eric Lippert,

6
@Eric: il punto è che non importa. Date varie altre fonti di errore nell'ottenere l'esposizione esatta, la differenza di 0,034 f-stop tra 1/1000 di secondo e 1/1024 di secondo è irrilevante. Avresti bisogno di apparecchiature sensibili accuratamente calibrate per poter rilevare quella differenza. L'errore nell'apertura effettiva, l'errore nell'ISO reale, l'errore nella velocità dell'otturatore e la luce assorbita dall'obiettivo stanno per sommergere tutto ciò. Inoltre, nelle moderne fotocamere l'esposizione automatica compenserà alcuni di questi. La tua esposizione automatica è calibrata entro 0,034 f-stop? Non la pensavo così.
Olin Lathrop,

2
Zero: n / 1, 1/1, 1/2, 1/4, 1/8, non 1/16.
un CVn

1
@ olin-lathrop: potresti esserne meno felice se provassi a impostare un intervallo di tempo con un'esposizione di 30 secondi e un intervallo di 32 secondi e la fotocamera non funzionasse correttamente perché non poteva adattarsi a un'esposizione di 30 secondi entro un intervallo di 32 secondi - e NON a causa della lentezza otturatore, lo sai.
Euri Pinhollow,

Risposte:


59

In realtà 1/125 è la metà di 1/60, ± 0,06 f-stop.

Dovrebbe essere ovvio osservando i tempi di posa che sono stati scelti per essere il reciproco di bei numeri di giro. Inizia con 1 secondo e continua a dividerlo per 2. Nota che hai perso la discrepanza tra 1/16 se 1/15 s. Se continui ad andare in multipli matematici rigorosi di 2, allora 1/60 s dovrebbe davvero essere 1/64 s, 1/1000 s dovrebbe davvero essere 1/1024 s, ecc.

Il problema di base è che in fotografia siamo abituati a gestire i fattori di 2, ma una sequenza di fattori di 2 non risolve i bei numeri nel nostro sistema di numerazione decimale. Quindi osserviamo che 10 3 è vicino a 2 10 e ci rendiamo conto che l'errore 0,034 f-stop è irrilevante.

L'aggiunta di lievi cambiamenti nel fattore di progressione 2 alla sequenza della velocità dell'otturatore per mantenerli come numeri rotondi nel nostro sistema decimale consente alle persone di fare matematica mentale su di loro più facilmente.


12
@KRyan Probabilmente. Vorrei che anche i numeri ISO più alti seguissero questa regola - termini come ISO 51.200 sono un po 'sciocchi e soffrono della stessa precisione in eccesso. Dovremmo semplicemente chiamarlo ISO 50k.
mattdm,

7
@mattdm Soprattutto perché la sensibilità effettiva rispetto all'ISO specificato per la maggior parte delle fotocamere digitali è maggiore della differenza tra 51.200 e 50K con quell'impostazione.
Michael C,

5
@bdesham: non lo so e non importa. Difficilmente si noterà un otturatore spento di 1/4 f-stop. Anche se l'otturatore ha una precisione di 1/10 f-stop (esatto per scopi fotografici pratici), questa è ancora tre volte la differenza tra 1/1000 se 1/1024 s. Quindi, anche se un otturatore di alta qualità ha come obiettivo 1/1000 s, potrebbe facilmente essere più della mia differenza rispetto a 1/1024 s. 1/1000 s con errore f-stop di 0,1 da 1/1072 a 1/933 secondi.
Olin Lathrop,

2
@MaxRied Nel qual caso dovresti usare apparecchiature in grado di tempi di esposizione così accurati, non DSLR di consumo o addirittura professionali.
Michael C

4
@ Max: in primo luogo, Michael ha ragione. È irragionevole aspettarsi che anche una fotocamera professionale sia così accurata, dal momento che non fa nulla per l'uso della fotografia professionale. Aggiungerebbe un costo per ottenere una funzionalità al 99,999% dei clienti che non interessa. In secondo luogo, le "persiane" scientifiche veramente accurate vengono generalmente eseguite controllando la luce. Un banco di LED, ad esempio, può essere acceso e spento con precisione ben al di sotto di un microsecondo. È possibile accendere facilmente tali LED per 1/1000 s (1 ms) + -0,01% (entro 100 ns).
Olin Lathrop,

35

La differenza tra le velocità "effettive" dell'otturatore a potenze di 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, ecc.) E i numeri arrotondati che utilizziamo (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, ecc.) È così banale da essere oltre i limiti della stragrande maggioranza delle telecamere esistenti per differenziare. La maggior parte delle reflex digitali consumer e di livello professionale non sono precisi entro la differenza di 0,034 stop tra 1/1000 e 1/1024 secondi, o anche la differenza di 0,06 stop tra 1/125 e 1/120 secondi.

Lo stesso vale con l'alternanza di interi f-stop. f / 1.4 è una versione arrotondata di √2 e così sono tutte le altre f-stop che includono multipli dispari di √2: f / 2.8, 5.6, 11, 22, ecc. sono effettivamente (eseguite su 16 cifre significative ) f / 2.828427124746919, 5.65685424949238, 11.31370849898476, 22.62741699796952, 45.25483399593904, 90.50966799187808 ecc. Ciò è assolutamente insignificante perché tutti, tranne gli obiettivi di laboratorio più precisi, non sono in grado di controllare l'apertura con precisione sufficiente a creare comunque una differenza così piccola.

La più grande variazione nel triangolo di esposizione tra numeri reali e teorici con la maggior parte delle reflex digitali è la sensibilità ISO. Molti produttori confonderanno questo numero, alcuni fino a 2/3 di stop, per migliorare le loro prestazioni a "ISO 1600" perché in realtà le misurazioni sono state prese alla sensibilità effettiva, diciamo, di ISO 1057 quando la fotocamera è impostata secondo ISO 1600! Questo è circa 20 volte più impreciso della differenza tra 1/1000 e 1/1024 secondi. Il seguente grafico mostra le effettive sensibilità di tre DSLR top di gamma in varie impostazioni ISO di stop completo misurate da DxO Labs. Se impostate su ISO 1600, le seguenti fotocamere sono effettivamente sensibili al valore ISO tra parentesi: Canon EOS 1D X (1222), Nikon D4 (1192), Sony SLT Alpha A99 (913). Molte altre DSLR sono simili.

DxO Mark Confronto ISO


2
Hai qualche citazione per l'affermazione che i produttori usano tali ... tattiche dubbie con ISO?
David Richerby,

Quando fotografi cose come televisori vecchio stile, le differenze tra 1/59 di secondo, 1/60 e 1/61, o tra 1/29, 1/30 e 1/31, possono essere molto visibili (i tempi più brevi- -soprattutto quelli più veloci di 1/60 - essendo abbastanza discutibili). Non so se la linea elettrica a 60Hz abbia a che fare con la scelta di 1/60 come volta, ma a volte può essere molto più utile di 1/64.
supercat,

1
@supercat Dubito che 1/60 sia esattamente 1/60 .. potrebbe essere 1/64 o 1/58 per quello che sappiamo - dubito che le aziende di fotocamere applichino tolleranze così elevate. Ad ogni modo, solo per nitpick, NTSC (e HD in quei paesi che avevano NTSC) la frequenza televisiva non è più la linea elettrica 60Hz, è 59.94Hz.
Marco Mp,

2
@DavidRicherby Vedi il seguente link. Fare clic su "Misure -> Sensibilità ISO" Se impostato su ISO 1600, la Canon 1D X, la Nikon D4 e la Sony A99 sono rispettivamente ISO 1222, ISO 1192 e ISO 913. dxomark.com/Cameras/Compare/Side-by-side/…
Michael C

2
@supercat La maggior parte del mondo usa 50Hz, quindi dubito che abbia qualcosa a che fare con questo.
David Richerby,

6

Sono un po 'sorpreso che nessuno lo sappia, ma i tempi di posa mostrati sulle fotocamere sono semplicemente il risultato di una convenzione. Vi furono due diverse convenzioni fino al 1939 circa, ma non è questo il punto.

Ai tempi delle fotocamere meccaniche, i riparatori avevano un semplice dispositivo che poteva essere utilizzato per determinare la velocità effettiva dell'otturatore di una fotocamera. Hanno scoperto che le fotocamere realizzate da diversi produttori presentavano pregiudizi specifici del marchio, ad esempio le velocità dell'otturatore Leica erano 1/10, 1/20, 1/40, 1/80, 1/200, 1/400, 1/800. Le persiane a foglia Hasselblad tendevano verso l'alto, come sembra ricordare. Era di scarsa importanza, poiché la valutazione della velocità del film combinata con i capricci di temperatura, pH e agitazione delle soluzioni di elaborazione variava facilmente di +/- 50%.

Vorrei anche ricordare che la maggior parte delle fotocamere meccaniche aveva due regolazioni di temporizzazione separate per le velocità basse e alte. In effetti, le primissime fotocamere sul piano focale avevano solo una "alta" velocità, con varie aperture dell'otturatore a larghezza fissa scelte da un rotolo di tessuto dell'otturatore per modificare l'esposizione effettiva senza variare affatto il tempo. Le velocità lente sono state create facendo "soffermare" un otturatore a tutta apertura per un certo periodo di tempo.


Questo è interessante, ma non sembra avere molto a che fare con il motivo per cui ora abbiamo 1/60 e 1/125 sulle telecamere.
Philip Kendall,

1
Perché pensi che nessuno lo sappia?
Mattdm,

La prima Speed ​​Graphics utilizzata all'inizio del XX secolo utilizzava una combinazione di larghezza della fessura e tensione della molla per coprire tutte le velocità dell'otturatore disponibili. Vedi piercevaubel.com/cam/catalogs/…
Michael C,

3

La regola non è esatta con velocità dell'otturatore più basse: 1/15, 1/8 , 1/4, 1/2, ecc.

Penso che l'unica ragione di ciò sia che la serie di stop completi di base (di cui 1/125 fa parte) è stata concordata ad un certo punto come standard in modo che il calcolo dell'esposizione sia più facile quando si lavora insieme con le serie di aperture a stop completo. Non credo che i piccoli "errori" abbiano un effetto significativo sul raddoppiare o dimezzare la quantità di luce per la tua esposizione.


1 secondo è la base per l'intera scala. Tutto il resto si basa su potenze di 2 per 1 secondo. 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, 1/2048, 1/4096, 1/8192.
Michael C,

3

Quei numeri risalgono a un secolo fa, quando tutto era meccanico su una macchina fotografica. Non c'era modo di costruire un otturatore così preciso che ci sarebbe stata una differenza tra 1/120 e 1/125 ... E 1000 è la lettura umana per 1024 ...


1

Le velocità dell'otturatore che utilizziamo sono necessariamente potenze di due, ma le velocità dell'otturatore nominali MARCATE sono solo approssimazioni arrotondate convenienti. NON USIAMO I valori numerici MARCATI, la fotocamera sa sostituire e usare i poteri effettivi di due. 1/30 è 1/32, 1/60 è 1/64 e 1/125 è 1/128 secondi. I segni potrebbero mostrare tre sequenze, ma la fotocamera utilizza solo la potenza ONE di due sequenze.

Ad esempio, imposta l'otturatore di 30 secondi sulla tua fotocamera e l'effettivo sarà di 32 secondi. Necessariamente così, a causa di 1,2,4,8,16,32 secondi, e abbiamo bisogno che ogni fermata sia esattamente doppia per far funzionare il concetto. Ma i segni ritengono conveniente mostrare gli stessi numeri per 30 secondi e 1/30 di secondo, nessuno dei quali sono valori effettivi precisi effettivamente utilizzati dalla fotocamera. È un sistema molto vecchio, dal passato prima che il binario fosse comune (1/128 suonava strano), e le cose non contavano molto. Maggiori dettagli su http://www.scantips.com/lights/fstop.html

Ad esempio, la fotocamera ha sia il terzo che il mezzo stop di 1/10 e 1/20 di secondo, ma lo stesso valore contrassegnato non può essere sia un terzo che un mezzo stop, che sono distanti di 1/6 di stop. E non lo è. La fotocamera sa farlo bene. Le fermate devono essere potenze di due.

Ad esempio, ciò che chiamiamo f / 11 è in realtà f / 11.31. Questa è solo una comodità arrotondata nei segni nominali, ma la fotocamera sa farlo bene.

L'unica volta in cui potremmo preoccuparci di questa piccola differenza (che esiste solo nella nostra mente e nei segni) è quando facciamo noi stessi i calcoli numerici. Calcoliamo piccole incongruenze con i numeri nominali, ma i numeri effettivi utilizzati mostrano relazioni precise.

E quando la fotocamera lo fa, esce bene. La fotocamera utilizza valori precisi, ma segna approssimazioni nominali arrotondate.


Quando si scattano foto di un'immagine CRT di ~ 30Hz o ~ 60Hz, c'è una grande differenza visiva tra un 1/30 di secondo e una velocità dell'otturatore di 1/32 di secondo. Una velocità dell'otturatore di 1/32 di secondo lascerebbe circa 1/8 dello schermo sottoesposto di quasi un F-stop. Mentre le immagini fisse dei monitor con fotocamera a pellicola spesso non danno risultati perfetti, l'area sottoesposta è di solito molto più piccola di 1/8 dello schermo.
supercat

0

In termini semplici, l'esposizione "base" nelle fotocamere nei "tempi antichi" era 1/125 di scatto con apertura f / 8 su pellicola ISO100. Ciò darebbe un bene in pieno giorno. Mi aspetto che le persiane siano state effettivamente calibrate per quel 1/125 di secondo. Andare più veloce di uno stop significava solo raddoppiare a 1/250, 1/500 e continuare. Andando più lentamente, non volevi esprimerlo all'utente con una frazione decimale orribile, quindi 1/60, 1 / 30,1 / 15, 1/8 e così via erano "abbastanza buoni" anche se la fotocamera potesse buono come esattamente il doppio dell'esposizione ogni stop da 1/125.


Ai vecchi tempi, ISO 100 era un sogno irrealizzabile. Le prime fotocamere utilizzavano emulsioni con l'equivalente ISO di circa "1". La linea di base per i numeri dei tempi di esposizione era di 1 secondo, non di 1/125. La scala convenzionale si sposta quindi in entrambe le direzioni da 1 secondo come potenze di due: 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1 / 512 ecc. Nella direzione più breve e 2, 4, 8, 16, 32, ecc. Nella direzione più lunga. La regola "Sunny 16" è in realtà circa 1/3 di stop dall'EV 15 che citi. "Sunny 16" indica che il tempo di posa è il reciproco della velocità del film. Per ASA 100 sarebbe 1/100 @ f / 16.
Michael C
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