» Теория и практика цифрового фото

Гм, возник вопрос-непонятка.
ГРИП обычно рассчитывается из апретуры, F. А как определяется апретура? вроде бы есть 2 возможности:
1) из геометрии объектива, т.е. фактически из угла схождения лучей, диаметра пятна нерезкости при определенной расфокусировке
2) из светосилы объектива, т.е. из количества световой энергии, доносимой объективом до сенсора. Судя по тому, что характеризующая объектив (или текущее состояние вариообъектива) величина F используется для расчета экспозиции - на практике принято именно это определение относительного отверстия.

Очевидно, что второе зависит от первого - но неоднозначно, т.к. кроме отсечения светового потока элементами объектива - есть еще и поглощение световой энергии в оптических элементах, отражения от них и т.п. Очевидно, что если накрутить на объектив нейтральный 50% светофильтр - эффективная светосила уменьшится вдвое (на одно деление диафрагмы), но геометрия объектива и следовательно ГРИП никаких изменений не претерпит; потери же в объективе в принципе аналогичны такому светофильтру.
Или таки они при современных оптических материалах пренебоежимо малы, и можно полагать светосильное определение F эквивалентным геометрическому, ГРИП-овому?

Если два вариообъектива дают на коротком конце одно и то же значение (2.8 например), а на длинном при равном фокусном расстоянии разные - однозначно ли это означает, что у них будут разные ГРИП?

dimzakh
Darsanval
Спасибо за объяснение!
Получается диафрагма делает свет менее рассеянным? Правильно?


Цитата:

Если два вариообъектива дают на коротком конце одно и то же значение (2.8 например), а на длинном при равном фокусном расстоянии разные - однозначно ли это означает, что у них будут разные ГРИП?

Я конечно не специалист. Но светосила соответствует минимальной диафрагме.
Если у одного объектива минимальная диафрагма 4 а у другого 6,5 то ГРИП у них будет разным.


Цитата:

Очевидно, что если накрутить на объектив нейтральный 50% светофильтр - эффективная светосила уменьшится вдвое

В объектив будет поступать меньше света, но светосила у него от этого не изменится. Если на объектив f1,4 накрутить такой фильтр, в него будет поступать столько же света как в объектив со светосилой f2 но диафрагма останется f1,4 и ГРИП у него будет меньше чем у f2. Или я не прав?

Brese

По поводу светосилы и светофильтров. Светосила по определению не меняется при накручивании светофильтров. Просто некоторые ошибочно толкуют понятие светосила. Светосила - это всеголишь отношение реального фокусного расстояния обьектива к реальному максимальному диаметру диафрагменного отверстия. Точка!

Что пороисходит с накручиванием фильтра? Если накручиваем фильтр, то мы уменьшаем количество света попадаюшее в обьектив что абсолютно эквивалентно падению освещенности снимаемого обьекта. Соответственно мы можем сказать:
а) уменьшается количество света попадаюшего на сенсор

Что происходит с изменением диафрагмы:
а) уменьшается количество света попадаюшего на сенсор
б) изменяется геометрия (угол сходимости) прохождения лучей в обьективе ( именно поэтому мы можем контролировать ГРИП изменяя диафрагму.


P.S. Так как при накручивании фильтров мы теряем в количестве света попадаюшего в обьектив, то это ведет к увеличению выдержки. При накручивании мение светосильного обьектива (и считая что сьемка ведется всегда на максимально открытой диафрагме) мы изменяем не только выдержку но и ГРИП.

dima333a
Понятно, что изменяя геометрию - меняем светосилу; но вопрос - что первично для паспортного значения F: ГРИП или количество света, доходящее до сенсора? очевидно же, что могут быть 2 объектива с идентичной геометрией, но разным качеством оптики; количество прошедшего черех них света будет различно, и более плохой объектив можно представить как комбинацию идеального и некоего светофильтра. Для них в паспорте будет указано одинаковое значение F? или таки разное? Насколько я понимаю - в значении F, указанном для данного объектива, учитывается-таки не только геометрия, но и потери на адсорбции - отражении, т.е. F в первую очередь характеризует именно количество света, доставляемое объективом к сенсору. Или все же F исчисляют исключительн из геометрии? не нормируя на экстинкцию объектива?

dimzakh


Цитата:

F в первую очередь характеризует именно количество света, доставляемое объективом к сенсору. Или все же F исчисляют исключительн из геометрии? не нормируя на экстинкцию объектива?

1. Производитель пишет светосилу на линзе именно как отношение диафрагмы к фокусному например F 1:2.8

2. При замере экспозиции TTL знать какая выставленна диафрагма вообщем то необязательно. Это если вы обзаведетесь экспонометром Ленинград и какой нибудь пленочной тушкой с полностью ручными настройками и без TTL, тогда как бы это может и сыграть какуюто роль... но опять таки пленка более простительня по отношению к ошибкам экспозиции ( см п.4 по поводу того насколько мы можем ошибится )

3. ГРИП это пока одна из важных характеристик которые неавтоматизированны, поэтому при прикидке 'на глаз/ по значению диафрагмы' важно знать геометрическое значение диафрагмы

4. Потери света в линзах несущественны ( пусть будет 10 линз в обьективе и каждая из них имеет светопропускание 99%, тогда потери света в обьективе будут ~10%. ( т.е. вместо того что бы промаркировать линзу как F 1:1.9 промаркируем F 1:2.0 . При переходе от F 1:2.0 к F 1:2.4 мы теряем 30% света. A бывают ведь линзы в многослойным просветлением пропускаюшие 99.9% света... Так что ошибка тут ИМХО незначительная, в какую сторону бы производитель не пошатнулся.

dima333a
Вопрос - как считает производитель диафрагму : ) - геометрически ее определить весьма сложно, я полагаю - что берется эффективное значение и таким образом исподволь включается в нее негеометрическая характеристика - экстинкция оптики. И не уверен, что прозрачность оптического стекла так уж хороша; может получаться и заметно меньше 99% - особенно с учетом отражений. Для оконного 2-миллиметрового вроде считается нормальным светопропускание ок. 80%; оптическое конечно должно быть существенно более прозрачно, да; но я не нашел цифирек.
автоматизация ГРИП - я видел в оисании у какого-то из Casio отображение метража в виде диаграммы с ГРИП
При TTL конечно особого значения не имеет точное знание светосилы, но как паспортная характеристика - весьма существенна.

dimzakh

Цитата:

Вопрос - как считает производитель диафрагму : ) - геометрически ее определить весьма сложно

Для диафрагмы существуют международные стандарты.

dimzakh


Цитата:

Вопрос - как считает производитель диафрагму : ) - геометрически ее определить весьма сложно, я полагаю - что берется эффективное значение и таким образом исподволь включается в нее негеометрическая характеристика - экстинкция оптики

1. Фокусное известно ( это расчетная и вполне геометрически определенная величина для обьектива)
2. Диаметр дырочки можно померять линейкой (утрирую конечно, но понятно что все вполне измеряемо)

В чем сложность?



Цитата:

Для оконного 2-миллиметрового вроде считается нормальным светопропускание ок. 80%; оптическое конечно должно быть существенно более прозрачно, да; но я не нашел цифирек

Вот что пишет HOYA про свои фильтры:
http://www.thkphoto.com/products/hoya/coatings.html

Для многослойного просветления(HMC): 97%
Для супер многослойного просветления (HOYA Super HMC ) 99.7%

dima333a
Фильтр - стеклышко тоненькое и плоское, так что в реальном объективе 0.9 - 0.95 на линзу может оказаться оптимистической величиной.
Линейкой мерять - напрямую нельзя, зависит - в каком месте оптического пути стоит диафрагма, какова схема объектива, т.е. в любом случае пересчеит на эффективную величину.

dima333a
dimzakh

Цитата:

Линейкой мерять - напрямую нельзя, зависит - в каком месте оптического пути стоит диафрагма, какова схема объектива, т.е. в любом случае пересчеит на эффективную величину.

Зачем линейкой замерять? Одна ступень диафрагмы уменьшает на половину количество проходящего через объектив света. Нужно просто потихоньку закрывать диафрагму и замерять количество света.

Brese
: ) - это-то как раз линейкой несложно замерить; разговор - об ориджине, точке отсчета, т.е. о ситуации - когда диафрагма выведена из светового потока; это и есть паспортная светосила.

dimzakh

Цитата:

разговор - об ориджине, точке отсчета

Точка отсчёта это f1:1. Я так понимаю, что объектив с такой светосилой существует только в теории. f1:1,4 это корень из 2.

Добавлено:

Нашел такой график. Получается, что фокус находится по середине между плёнкой и линзой?

dimzakh

Не скажу точно , но я думаю что положение диафрагмы собственно говоря внутри обьектива довольно таки однозначное. Плюс ничего мерять вообще ненадо, ибо размер диафрагмы расчитывается при проэктировке обьектива.

P.S. Можно проверить насколько величина диафрагмы/светосилы соответствует геометрической ( зделать фото с линейкой и посмотреть какую получим ГРИП )

Brese
По поводу теориии

http://photo.net/photo/canon/canon-50-1.0.html

Brese
Она не посередине, это точка, через которую должна проходить плоскость пленки - когд а объект находится на бесконечно большом расстоянии (пракитчески - просто достаточно далеко). Если рисунок воспринимать буквально, то там ситуация режима супермакро : ). Видно, что чем дальше объект - тем ближе к точке фокуса должна находиться пленка (ну или наоборот - тем ближе к пленке объектив).

dima333a

Цитата:

Не скажу точно , но я думаю что положение диафрагмы собственно говоря внутри обьектива довольно таки однозначное.

Я где то читал, что диафрагма обычно находится в конце объектива, но есть и такие объективы у которых это по другому.

Brese
есть линзы и со светосилой 0,8 от того же Кэнона ;)

xy
Мне до сих пор больше чем f1.2 не попадались.
Что именно обозначают эти цифры? Размер дырки или количество света?

Brese

Цитата:

Что именно обозначают эти цифры? Размер дырки или количество света?

Эти цифры (f-значение), означают соотношение фокального расстояния объектива и диаметра апертуры. Для примера - при фокальном расстоянии 50мм и значении апертуры f/2, реальный диаметр апертуры=25мм (50/2). Так как бОльшая "дырка" пропускает больше света, минимальные значения фактора "f' принимаются как "светосила" объектива.

"со светосилой 0,8" - означает что на этом объективе, диаметр апертуры больше его (любого) фокального расстояния -
очень толстый объектив будет. =))

zed
Дык - в современном многолинзовом объективе вряд ли можно выделить физический элемент, соответствующий апретуре; т.е. в качестве оной принимается некая эффективная величина, рассчитываемая ли из геометрии, определяемая ли экспериментально. Любопытно - вносится ли в эту эффективную величину, приводимую в паспорте, коррекция, позволяющая однозначно использовать ее именно для оценки светового потока к сенсору?

dimzakh

Цитата:

вряд ли можно выделить физический элемент, соответствующий апретуре

Диафрагма - "зрачок", созданый окружающими лезвиями затвора и есть тот самый "физический элемент", как в супер-современных, так и в библейско-старых объективах. =))

А "световой поток к сенсору" это значение EV, которое зависит от апертуры и выдержки и определяется по формуле ЕV=Log2[(апертура^2)/выдержка]

=)

zed
Да физический-то он физический, только вот его физический размер при одном и том же эффективном F будет зависеть от того, в каком месте конструктива объектива диафрагма расположена. Если в зоне сходящегося светового конуса - то меньше эффективного, ну и наоборот. Т.е. в объективе запросто может не быть ни одного элемента, физический размер которого соответствует эффективному значению апретуры.
Световой поток - это интенсивность падающего света, экспозиция равна произведению интенсивности на выдержку.

dimzakh

Цитата:

Световой поток - это интенсивность падающего света, экспозиция равна произведению интенсивности на выдержку.

Есть интенсивность света (сцены, объекта) и есть проводимость светового потока через объектив - это две разные шкалы - LV и ЕV. Просто говоря, LV это интенсивность входящего светового потока, а EV - это сколько от него попадёт на плёнку, или сенсор.


Цитата:

только вот его физический размер при одном и том же эффективном F будет зависеть от того, в каком месте конструктива объектива диафрагма расположена. Если в зоне сходящегося светового конуса - то меньше эффективного, ну и наоборот. Т.е. в объективе запросто может не быть ни одного элемента, физический размер которого соответствует эффективному значению апретуры.

Совершенно независимо от месторасположения диафрагмы, коэффициент "f" будет постоянным, на этом основана вся теория фотографии. Там где расположены "шторки" затвора, там и есть "физическая" апертура и вся конструкция объектива расчитана исходя из этого.

zed
Зед, я понимаю, как это все посчитать и какие будут коэффициенты : ). Мне любопытно - корректируют ли "геометрическое" определение F на светопотери в объективе; иными словами - возможна ли ситуация, когда у двух разных объективов при одинаковой апретуре и фокусном расстоянии будет различная ГРИП (это будет - если таки корректируют на экстинкцию). И наоборот, может ли на двух разных объективах при идентичных фокусном расстоянии и апнретуре потребоваться различная выдержка для одинаковой экспозиции сенсора (так будет, если нет коррекции на светопотери, и F определяется исключительно из геометрии объектива).
Иными словами что в первую очередь характеризует паспортная F - светопропускание объектива или его геометрию?

dimzakh

Цитата:

возможна ли ситуация, когда у двух разных объективов при одинаковой апретуре и фокусном расстоянии будет различная ГРИП

при прочих равных и если объективы рассчитаны на одинаковый размер сенсора, тогда нет


Цитата:

может ли на двух разных объективах при идентичных фокусном расстоянии и апнретуре потребоваться различная выдержка для одинаковой экспозиции

нет

dimzakh

Цитата:

Иными словами что в первую очередь характеризует паспортная F - светопропускание объектива или его геометрию?

Светопропускание. =)

xy
XY, но это несовместимо; я писал уже - представим 2 объектива одинаковой геометрии, но у второго стекла худшего качества (менее прозрачны, больше теряют на отражениях). Если им присвоить одинаковые F - на втором таки придется делать более длинные экспозиции. А если скоректировать F - то при равном F у первого будет выше ГРИП (т.к. для того, чтобы он пропускал столько же света, сколько более поглощающий - ему диафрагму придется придавить).


Добавлено:
zed

!!! О!

dimzakh


Цитата:

но это несовместимо.... !!! О!

Количество света (из того, которое "видит" объектив) определяемое экспозицией, будет одинаково, оптические качества стекла будут влиять на "качество" картинки. Да, на разных объективах, при разных апертурах будет разное качество. Это вляет на ГРИП (при той же апертуре), следующим образом - глубина резкости будет одинакова, сама резкость будет различна.

=)

zed
Не, не будет одинаково количество света; если учитывать именно экстинкцию, а не рассеиваемую часть светового потока (создающую вуаль и артефакты) - то более светопоглощающий объектив эквивалентен сочетанию идеального объектива и нейтрального светофильтра. Очевидно, что последний не влияет на резкость и на ГРИП, только на экспозицию.
Вопрос возник - при анализе EXIF- ов снимков, сделанных с использованием хороших сложных многолинзовых объективов; впечатление субъективное, объективно оценить сложно - но есть ощущенние, что на них ГРИП обычно несколько меньше, чем следовало бы ожидать из сочетания текущей апретуры и фокусного расстояния. Вот я и заподозрил, что у этох объективов в силу изрядного физического слоя стекла между объектом и сенсором экстинкция довольно высока, и паспортное эффективное значение апретуры заметно больше, чем "геометрическое", определяющее ГРИП. Т.е., сдается мне, что например какой-нибудь хороший сложный объектив с паспортным "светосильным" значением F к примеру 2.0 может иметь "геометрическое" F заметно меньше, как бы не 1.4.

Как диафрагма влияет не на глубину резкости а на саму резкость?

Brese
Неоднозначно : ). Зависит от конструкции объектива, качества его исполнения, текущего фокусного расстояния. Обычно вначале немного улучшается - за счет фактически компенсации несовершенства объектива, уменьшения диаметра пятна нерезкости; затем - падает за счет бОльшего удельного вклада эффекта дифракции света на краях диафрагмы; т.е. имеет экстремум.