Pembuat lensa apa yang termotivasi untuk sekarang menggunakan 1/3 f-stop daripada mengatakan 1/4 atau 1/2 stop?

Saya perhatikan bahwa banyak lensa yang lebih tua hanya memiliki f-stops keras untuk lensa (2, 2.8, dll). Namun, karena roda aperture untuk beberapa adalah terus menerus Anda dapat "berhenti" adalah beberapa titik dan menembak sewenang-wenang. Dari posting saya: Bagaimana fotografer mendapatkan eksposur kembali pada hari itu hanya dengan kenaikan total? , orang dapat bekerja dengan berhenti keras dan memperbaikinya paling banyak +/- 2/3 EV nanti di pos.

Dengan asumsi itulah masalahnya, apa motivasi di balik pembuatan 1/2 dan kemudian 1/3 f-stop lens? Saya mengerti bahwa foto tidak membutuhkan ketelitian yang banyak karena kami menggunakan f-stops dan bukan t-stops, dirujuk di bawah ini. Dari itu dan contoh saya di atas, tampaknya 1/2 dan 1/3 berhenti adalah tambahan yang bagus? Bukankah cukup untuk memiliki bodi kamera yang memiliki 1/3 stop untuk kecepatan rana dan ISO tetapi hard stop untuk lensa atau apakah itu persyaratan bahwa semua faktor segitiga cahaya harus memiliki 1/3 stop untuk aperture / prioritas rana dan mobil? Catatan terkait, apakah kita berhenti di 1/3 stop atau apakah pembuat lensa akan memiliki 1/4, 1/5 atau nilai lebih kecil lainnya untuk bergerak di antara halte?

EDIT: Saya mengabaikan kedalaman bidang karena f / stop mengontrolnya dan saya secara khusus fokus untuk mendapatkan pencahayaan yang tepat.

Referensi:

• Mengapa lensa DSLR diukur dalam F stops bukan T stops?

Secara historis, unit paparan adalah penggandaan atau separuh dari energi pemaparan. Ini adalah asal dari f / stop. Awalnya, penyesuaian ini dilakukan dengan memasukkan pelat logam tipis dengan lubang bundar, ke celah di laras lensa. Fotografer memiliki serangkaian slide logam yang disebut Waterhouse Stop setelah John Waterhouse sekitar tahun 1858. Perhentian Waterhouse digantikan oleh diafragma iris mekanis. (Anda dapat melihat contoh-contoh awal dari keduanya dalam video ini dari Roger Cicala di lensrentals.com). Untuk mencapai perubahan 2X diameter aperture harus diperbesar atau dikontrak sedemikian rupa sehingga area permukaan lubang berlipat atau dibelah dua. Untuk mencapai perubahan 2X, diameter lubang harus diperbesar atau dikontrak menggunakan pengali pembagi 1,414 (akar kuadrat 2).

Sebagai contoh, katakanlah lensa 50mm dipasang dan diatur ke f / 8. Diameter lubang di iris akan menjadi 6,25mm. Untuk membuka lensa ini ke f / 5.6 diameter yang direvisi adalah 8.82mm. Untuk berhenti turun ke f / 11, diameter yang direvisi harus 4,42mm. Apa yang saya coba katakan adalah, mengingat bahwa daun iris disesuaikan dengan kereta gigi, ketelitiannya menantang.

Untuk membuat ½ f / stop perubahan, pengali adalah akar sebagainya 2 = 1.19. Untuk membuat perubahan 1/3 stop, modifikasi diameter adalah akar keenam dari 2 = 1,12. Dengan kata lain, saat kami melakukan penyesuaian yang lebih kecil dan lebih kecil, presisi yang dibutuhkan menambah biaya.

Harap dicatat: Dengan film hitam putih, hasil negatifnya tidak berguna sampai dicetak. Operasi pencetakan sebanding dengan mengambil gambar kertas sensitif cahaya pengganti negatif untuk film. Eksposur kedua ini (pencetakan) memungkinkan penyesuaian dilakukan untuk mengurangi kesalahan yang dibuat selama eksposur film awal. Dalam hampir semua kasus, presisi kamera lebih dari 1 f / stop tidak diperlukan.

Dengan munculnya bahan yang lebih kompleks seperti film slide hitam-putih positif dan warna, kebutuhan untuk meningkatkan akurasi eksposur menjadi jelas. Ini menginspirasi penyesuaian iris 1/2 dan 1/3.

Sekarang lensa focal length panjang adalah "norma" untuk kamera film besar. Ketika kami menyesuaikan lensa lebih lama, jumlah akurasi penyesuaian gigi iris tidak menjadi masalah karena ukuran lubang berubah untuk membuat perubahan 1/3 stop cukup besar. Jika focal length pendek, maka 1/3 f / stop perubahan menjadi masalah. Contoh: A 28mm yang diatur ke f / 8 memiliki diameter 3.5mm. Untuk menutup ke f / 11, diameter yang direvisi berfungsi menjadi 3,125mm, bukan perubahan mekanis yang mudah.

TL; DR: ⅓ stop (menggandakan rasio) kira-kira ¹⁄₁₀ dari peningkatan rasio sepuluh kali lipat.

Sementara fotografi suka menggunakan sistem berhenti - penghitungan linear jumlah ganda atau separuh (yaitu, logaritma basis-2) - sebagian besar dari ilmu pengetahuan dan teknik lainnya, termasuk optik, gunakan logaritma basis-10.

Sedangkan stop adalah log ₂ dari rasio dalam fotografi, Bel adalah log ₁₀ dari rasio (biasanya daya / akustik / optik). Bel agak besar dan berat, jadi kami biasanya menggunakan desibel, atau rasio 10 × log ₁₀ . Menggandakan rasio dalam hal desibel, yaitu 10 × log ₁₀ (2), adalah 3,01 dB, atau sekitar 3 dB.

Tapi stop adalah dua kali lipat dari rasio, jadi 1 stop sama dengan 3 dB daya optik. ⅓ berhenti adalah ⅓ dari 3 dB, atau 1 dB. Anda dapat memeriksa ulang ini dengan mengambil 10 dB (yang merupakan rasio daya 10) = ¹⁰⁄₃ dari stop = 2 ^10/3 = 10.08 ≈ 10.

Anda melihat ini dalam fotografi ketika berbicara tentang filter kepadatan netral. The densitas optik dari filter, d berkaitan dengan transmitansi , T , oleh:

T = 10 ^{- d}

Jadi filter dengan OD = 1 mentransmisikan 10% dari cahaya yang melaluinya, OD = 2 mentransmisikan 1% dari cahaya, dll.

Pabrikan yang menentukan filter mereka menggunakan ND. angka- catatan langsung menggunakan kepadatan optik. ND0.3 adalah filter 1 stop, ND0.6 adalah 2 stop, ND0.9 adalah 3 stop, ND3.0 adalah 10 stop, dll. Jika Anda memiliki filter ND0.1, itu akan menjadi ⅓ stop.

Sekarang, apakah itu sebabnya ⅓ stop digunakan? Saya tidak tahu Tetapi saya berasumsi demikian, karena ia menyediakan pemetaan yang nyaman dari sistem fotografi penggandaan / separuh ke sistem operasi dasar-10 sains lainnya.

Hanya menunjukkan bahwa paparan yang "tepat" tergantung pada banyak faktor, bukan hanya pada F-stop. Waktu eksposur sama pentingnya, dan tergantung pada rentang dinamis film atau sensor solid-state, Anda dapat mendorong kisaran cetak agar sesuai dengan tampilan visual cetak yang diinginkan. Film dan sensor tipikal memiliki rentang dinamis yang jauh lebih besar daripada mata kita, itulah sebabnya ini mungkin.

Selanjutnya, jangan tinggalkan kualitas gambar / gaya selain pencahayaan. F-stop mengontrol kedalaman fokus serta level cahaya; kecepatan rana mengontrol kekaburan gerakan serta level cahaya.

Jadi, pada akhirnya, resolusi (ukuran perubahan F-stop dan / atau timing rana) yang disediakan adalah campuran dari kecelakaan historis, delta dB antara pengaturan, dan keahlian menjual "lebih banyak lebih baik".

Saya menduga bahwa skala f-stop yang lebih baik digunakan ketika pengukuran eksposur yang lebih tepat tersedia dan dengan diperkenalkannya beberapa film slide yang memiliki rentang eksposur yang kecil. Untuk beberapa meter sederhana dari masa lalu dan skala film yang lebih halus tidak terlalu penting.