Я фотографую сцену з білими та чорними елементами. Починаючи з зупинки f / 22, я розширюю діафрагму на одну зупинку і зменшую час експозиції в 2 рази, сфотографую і продовжую робити це для всіх f-зупинок на об'єктиві. Моє сподівання полягає в тому, що кількість сировини має залишатися однаковим у білій або чорній області, оскільки вдвічі менший час експозиції компенсує розширення діафрагми . Але коли я вибираю білу область та середнє значення її кількості пікселів для кожного зображення, між зображеннями виникає мінливість(середнє відхилення підрахунку сировини становить ~ 5% від середнього). Те саме, якщо я виділяю і середню чорну область. Я свідомо не змінюю нічого іншого (освітлення, положення камери), і камера - це наукова CMOS. Що може спричинити цю різницю: шум чи щось більш систематичне?
Чи повністю скасовуються час зупинки та експозиції?
Відповіді:
Це нормальна поведінка, викликана:
- Недосконалість діафрагми. Зазвичай існують відхилення від технологічного процесу, які призводять до того, що не має точного розміру отвору. На 50-мм об'єктиві f4 у вас повинно бути 12,5 мм відкриття, але воно може бути 12,4 мм або 12,6 мм
- Недосконалість швидкості затвора. Затвор також є механічним пристроєм і заснований на деяких факторах, таких як температура, наскільки точні лопаті та інші елементи всередині, швидкість буде не 1/100s, але може становити 1/110s або 1/90s.
- Те саме стосується самого датчика (з електронної точки зору)
Наприкінці навіть дві фотографії поспіль можуть мати різну (злегка) експозицію.
І додайте коливання джерела освітлення ...
Теоретично, так - зупинки взаємозамінні. На практиці вони не ідеально скасовують до повної точності.
стандартне відхилення підрахунку сировини становить ~ 5% від середнього
У фотографічному плані це в основному нічого . Це набагато нижче людського сприйняття, і навіть коли різниця помітна, загальноочікуваний робочий процес передбачає роботу з кожним зображенням окремо, тому фотограф може компенсувати або в полі, або в постпродукції.
Камери, призначені для фотозйомки, не є вимірювальними приладами; використання їх як таких - це налаштування себе на розчарування. Зробити прилади набагато точнішими було б набагато дорожче і не забезпечить користі для цільового ринку. Навіть якщо у вас є камера, зроблена для наукових цілей, ці конкретні допуски можуть не входити у відповідну сферу, яка викликає занепокоєння.
Якщо ви намагаєтеся вдосконалити щось на кшталт проміжок часу або іншу серію фотографій, найкраща ставка після обробки, щоб вирівняти коливання.
Коротка відповідь - так ... вони скасовують. Але є деякі нюанси.
Щоразу, коли діаметр кола збільшується (або зменшується) на коефіцієнт, рівний квадратному кореню на 2 (приблизно 1,4), площа цього кола точно подвоюється (або зменшується вдвічі, якщо зменшується). Числа f-стоп базуються на потужностях квадратного кореня 2 (наприклад, f / 1 = √2 ^ 0; f / 1.4 = √2 ^ 1; f / 2 = √2 ^ 2; f / 2.8 = √ 2 ^ 3; тощо)
Витримка затвора більш інтуїтивно зрозуміла. 1/500-а секунда, очевидно, наполовину довша, ніж 1/250-а секунда тощо.
Нюанси:
Камери трохи заокруглюються. Наприклад, якщо у вас є 100-мм об'єктив, це, мабуть, не точно 100 мм (але це, мабуть, не за горами), і коли ви переорієнтуєтесь, лінза може зробити трохи фокусування дихання (для хорошої лінзи, яка залишається на 5% від вказаної фокусної відстані. .. але деякі лінзи мають досить сильні проблеми фокусування дихання ... наприклад, 30%. Коли це відбувається, це означає, що f-стоп не є строго точним.
F-упори не є строго точними, як це є. Але вони "досить близькі", щоб помилка помилок не впливала на експозицію помітно.
Є й інші питання. Під час сильно зупиненого зйомки (наприклад, f / 22) все світло надходить з дуже невеликої ділянки біля центру осі лінз і розподіляється по датчику більш рівномірно. Коли ви знімаєте широко відкриті, світло виходить з широкого діапазону кутів. Ділянки датчика поблизу центру можуть збирати світло з багатьох кутів, але ділянки датчика біля краю або кута обмежені на кількість доріжок, які світло може пройти через лінзу, щоб досягти цього конкретного місця. Це призводить до віньєтування. Отже, хоча ви можете зробити дві фотографії, використовуючи "еквівалентні експозиції" (торгуючи зупинкою діафрагми для зупинки тривалості затвора), зміни в моделях віньєтування можуть спричинити різну кількість зібраного світла пікселів залежно від пікселя, який ви бажаєте оглянути.
Я думаю, що це не згадувалося: зі збільшенням часу опромінення збільшується тепловий шум Dark Shot. Ви можете прочитати більше тут , наприклад
Що стосується систематичних проблем: ви враховуєте, що при відкриванні діафрагми глибина фокусування зменшується, а отже, розмиваються межі ділянок сцени поза фокусом? Також при невеликих отворах ви можете розмитися через дифракцію.
Якщо у вас механічний затвор, ви можете отримати дифракцію з великими отворами в результаті короткого часу затвора, коли значна кількість часу експозиції проводиться біля хоча б однієї завіси шторки, що рухається поперек.