Was hat die Linsenhersteller dazu motiviert, jetzt 1/3 Blendenstufen zu verwenden, anstatt 1/4 oder 1/2 Blendenstufen zu sagen?

Ich habe festgestellt, dass viele ältere Objektive nur harte Blendenwerte für Objektive haben (2, 2,8 usw.). Da jedoch das Blendenrad für einige kontinuierlich ist, können Sie an einem beliebigen Punkt "anhalten" und schießen. Aus meinem Beitrag: Wie haben Fotografen die Belichtung am Tag mit nur Punktschritten erhalten? Menschen können mit harten Stopps arbeiten und später in der Post höchstens +/- 2/3 EV reparieren.

Angenommen, dies ist der Fall, was war die Motivation für die Entwicklung eines 1/2 und später 1/3 Blendenobjektivs? Ich verstehe, dass Fotos nicht so viel Präzision benötigen, da wir Blendenstufen und keine Blendenstufen verwenden (siehe unten). Aus diesem und meinem obigen Beispiel geht hervor, dass 1/2 und 1/3 Stopps nette Extras sind? Ist es nicht genug, ein Kameragehäuse zu haben, das 1/3 Blendenstufen für Verschlusszeit und ISO, aber harte Blende für Objektiv hat, oder ist es eine Anforderung, dass alle Faktoren des Lichtdreiecks 1/3 Blendenstufen für Blende / Verschlusspriorität und haben müssen Auto? Verwandte Anmerkung: Haben wir bei 1/3 Blenden angehalten oder haben Objektivhersteller 1/4, 1/5 oder einen anderen kleineren Wert für die Bewegung zwischen den Blenden?

BEARBEITEN: Ich ignoriere die Schärfentiefe, da Blendenstufen dies steuern, und ich konzentriere mich speziell darauf, die richtige Belichtung zu erzielen.

Referenz:

• Warum werden DSLR-Objektive in F-Blenden anstelle von T-Blenden gemessen?

In der Vergangenheit war die Belichtungseinheit eine Verdoppelung oder Halbierung der Belichtungsenergie. Dies ist der Ursprung der Blende. Zu Beginn wurde diese Einstellung durch Einführen einer dünnen Metallplatte mit einem kreisförmigen Loch in einen Schlitz im Objektivtubus vorgenommen. Der Fotograf hatte eine Reihe dieser Metalldias namens Waterhouse Stops nach John Waterhouse um 1858. Der Waterhouse-Stopp wurde durch die mechanische Irisblende ersetzt. (Sie können frühe Beispiele von beiden in diesem Video von Roger Cicala auf objectentrentals.com sehen.) Um eine 2-fache Änderung zu erreichen, muss der Öffnungsdurchmesser vergrößert oder verkleinert werden, so dass die Oberfläche des Lochs verdoppelt oder halbiert wird. Um eine 2-fache Änderung zu erreichen, muss der Durchmesser des Lochs mit einem Multiplikator des Teilers von 1,414 (Quadratwurzel von 2) vergrößert oder verkleinert werden.

Angenommen, ein 50-mm-Objektiv ist montiert und auf 1: 8 eingestellt. Der Durchmesser des Lochs in der Iris beträgt 6,25 mm. Um dieses Objektiv auf 1: 5,6 zu öffnen, beträgt der überarbeitete Durchmesser 8,82 mm. Um auf 1: 11 zu kommen, muss der überarbeitete Durchmesser 4,42 mm betragen. Ich versuche zu sagen, dass Präzision eine Herausforderung darstellt, da die Blätter der Iris durch ein Getriebe eingestellt werden.

Um eine Änderung von ½ f / stop vorzunehmen, ist der Multiplikator die vierte Wurzel 2 = 1,19. Um eine Änderung von 1/3 Stopp vorzunehmen, ist die Durchmessermodifikation die sechste Wurzel von 2 = 1,12. Mit anderen Worten, wenn wir immer kleinere Anpassungen vornehmen, erhöht die erforderliche Präzision die Kosten.

Bitte beachten Sie: Bei Schwarzweißfilmen sind die resultierenden Negative bis zum Druck unbrauchbar. Der Druckvorgang ist vergleichbar, wenn ein Bild des Negativs aufgenommen wird, das den Film durch lichtempfindliches Papier ersetzt. Diese zweite Belichtung (Drucken) ermöglicht Anpassungen, um Fehler zu verringern, die während der anfänglichen Filmbelichtung gemacht wurden. In den meisten Fällen war eine Kamerapräzision von mehr als 1 Blende nicht erforderlich.

Mit dem Aufkommen komplexerer Materialien wie positivem Schwarzweiß- und Farbdiafilm wird die Notwendigkeit einer Verbesserung der Belichtungsgenauigkeit deutlich. Dies inspirierte die 1/2 und 1/3 Iriseinstellungen.

Jetzt sind Objektive mit langer Brennweite die „Norm“ für große Filmkameras. Wenn wir ein längeres Objektiv einstellen, ist die Genauigkeit der Zahnradverstellung der Iris kein Problem, da die Änderung der Lochgröße für einen 1/3 Blendenwechsel sehr hoch ist. Wenn die Brennweite kurz ist, werden Änderungen von 1/3 Blende problematisch. Beispiel: Ein 28 mm auf 1: 8 hat einen Durchmesser von 3,5 mm. Um auf 1: 11 zu schließen, beträgt der überarbeitete Durchmesser 3,125 mm, was keine einfache mechanische Änderung ist.

TL; DR: ⅓ Stopp (Verdoppelung eines Verhältnisses) ist ungefähr ¹⁄₁₀ einer zehnfachen Erhöhung eines Verhältnisses.

Während die Fotografie gerne das Stoppsystem verwendet - lineare Zählung der Anzahl der Doppel- oder Halbwertszahlen (dh Basis-2-Logarithmen) - verwenden die meisten anderen Wissenschafts- und Ingenieurwissenschaften, einschließlich der Optik, Basis-10-Logarithmen.

Während ein Stopp in der Fotografie log ₂ eines Verhältnisses ist, ist ein Bel log ₁₀ eines Verhältnisses (typischerweise Leistung / Akustik / Optik). Der Bel ist etwas groß und unhandlich, daher verwenden wir normalerweise Dezibel oder 10 × log ₁₀ eines Verhältnisses. Eine Verdoppelung des Verhältnisses in Dezibel, dh 10 × log ₁₀ (2), beträgt 3,01 dB oder ungefähr 3 dB.

Ein Stopp ist jedoch eine Verdoppelung eines Verhältnisses, sodass 1 Stopp 3 dB optischer Leistung entspricht. ⅓ eines Stopps beträgt ⅓ 3 dB oder 1 dB. Sie können dies überprüfen, indem Sie 10 dB (was einem Leistungsverhältnis von 10 entspricht) = ¹⁰⁄₃ eines Stopps = 2 ^10/3 = 10,08 ≈ 10 nehmen.

Sie sehen dies in der Fotografie, wenn Sie über Filter mit neutraler Dichte sprechen. Die optische Dichte eines Filters, d ist mit der im Zusammenhang Lässigkeit , T , von:

T = 10 ^{- d}

Ein Filter mit OD = 1 lässt also 10% des Lichts durch, OD = 2 lässt 1% des Lichts usw. durch.

Die Hersteller, die ihre Filter mit dem ND spezifizieren. Anzahl -Notation wird die optische Dichte direkt verwenden. ND0.3 ist ein 1-Stopp-Filter, ND0.6 ist 2 Stopps, ND0.9 ist 3 Stopps, ND3.0 ist 10 Stopps usw. Wenn Sie einen ND0.1-Filter hätten, wäre dies ⅓ Stopp.

Werden deshalb ⅓ Stopps verwendet? Ich weiß es nicht. Aber ich gehe davon aus, weil es eine schöne, bequeme Abbildung vom fotografischen System des Verdoppelns / Halbierens auf das restliche Wissenschaftssystem der Basis-10-Operationen bietet.

Ich möchte nur darauf hinweisen, dass eine "richtige" Belichtung von vielen Faktoren abhängt, nicht nur von der Blende. Die Belichtungszeit ist gleichermaßen wichtig. Abhängig vom Dynamikbereich des Films oder des Festkörpersensors können Sie den Druckbereich so einstellen, dass er dem gewünschten visuellen Erscheinungsbild des Drucks entspricht. Typische Filme und Sensoren haben einen weitaus größeren Dynamikbereich als unsere Augen, weshalb dies möglich ist.

Lassen Sie als nächstes die Bildqualität / den Bildstil außer der Beleuchtungsstärke nicht aus. Die Blende regelt die Schärfentiefe sowie die Lichtstärke. Die Verschlusszeit steuert sowohl Bewegungsunschärfe als auch Lichtstärke.

Letztendlich ist die Auflösung (Größe der Änderung der Blenden- und / oder Verschlusszeiten) eine Mischung aus historischen Unfällen, dB-Deltas zwischen den Einstellungen und einfach "mehr ist besser".

Ich vermute, dass feinere Blendenstufen verwendet wurden, wenn eine genauere Belichtungsmessung verfügbar wurde und einige Diafilme mit kleinem Belichtungsbereich eingeführt wurden. Für einige einfache Meter der Vergangenheit und s / w-Filme waren feinere Maßstäbe nicht allzu wichtig.