f-stop และ time exposure ยกเลิกอย่างสมบูรณ์หรือไม่?

ฉันกำลังถ่ายภาพฉากที่มีองค์ประกอบสีขาวและดำอยู่ในนั้น เริ่มต้นที่ f / 22 stop, ฉันเพิ่มรูรับแสงหนึ่งจุดและลดเวลาการเปิดรับแสงโดยปัจจัย 2, ถ่ายภาพ, และทำเช่นนี้ต่อ f-stop ทั้งหมดบนเลนส์ ความคาดหวังของฉันคือจำนวนดิบควรคงเดิมในภูมิภาคสีขาวหรือภูมิภาคดำเนื่องจากการลดเวลาการเปิดรับแสงลดลงครึ่งหนึ่งเพื่อชดเชยการเปิดรูรับแสงที่กว้างขึ้น แต่เมื่อฉันเลือกพื้นที่สีขาวและค่าเฉลี่ยจำนวนพิกเซลของมันสำหรับแต่ละภาพมีความแตกต่างระหว่างภาพ(ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของการนับดิบคือ ~ 5% ของค่าเฉลี่ย) สิ่งเดียวกันถ้าฉันเลือกและเฉลี่ยพื้นที่สีดำ ฉันไม่ได้เปลี่ยนอะไรอย่างรู้เท่าทัน (ความสว่างตำแหน่งกล้อง) และกล้องเป็น CMOS เชิงวิทยาศาสตร์ สิ่งที่อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้: เสียงหรือบางสิ่งบางอย่างเป็นระบบมากขึ้น?

นี่เป็นพฤติกรรมปกติที่เกิดจาก:

1. ความไม่สมบูรณ์ของรูรับแสง มักจะมีความแตกต่างจากกระบวนการเทคโนโลยีซึ่งทำให้ไม่มีขนาดที่แน่นอนของหลุม สำหรับเลนส์ 50 มม. f4 คุณควรเปิดได้ 12.5 มม. แต่อาจเป็น 12.4 มม. หรือ 12.6 มม
2. ข้อบกพร่องของความเร็วชัตเตอร์ ชัตเตอร์ยังเป็นหน่วยเชิงกลและขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายประการเช่นอุณหภูมิความแม่นยำของใบพัดและองค์ประกอบอื่น ๆ ภายในความเร็วจะไม่เท่ากับ 1/100 แต่สามารถเป็น 1 / 110s หรือ 1 / 90s
3. เช่นเดียวกับเซ็นเซอร์เอง (จากมุมมองอิเล็กทรอนิกส์)

ในตอนท้ายภาพถ่ายสองภาพติดต่อกันอาจมีการเปิดรับแสงที่แตกต่างกัน (เล็กน้อย)

และเพิ่มความผันผวนของแหล่งกำเนิดแสงของคุณ ...

ในทางทฤษฎีแล้วใช่ - หยุดจะใช้แทนกันได้ ในทางปฏิบัติพวกเขาไม่ได้ยกเลิกอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อความแม่นยำที่สมบูรณ์

ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานของการนับดิบคือ ~ 5% ของค่าเฉลี่ย

ในแง่การถ่ายภาพนี้เป็นพื้นอะไร มันต่ำกว่าการรับรู้ของมนุษย์และแม้ว่าจะเห็นความแตกต่างเวิร์กโฟลว์ที่คาดหวังโดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับการทำงานกับภาพแต่ละภาพเพื่อให้ช่างภาพสามารถชดเชยทั้งในสนามหรือหลังการผลิต

กล้องที่ใช้สำหรับการถ่ายภาพไม่ใช่เครื่องมือวัด ใช้พวกเขาเป็นเช่นการตั้งค่าตัวเองสำหรับความผิดหวัง การทำให้อุปกรณ์มีความแม่นยำมากขึ้นจะมีราคาแพงกว่ามากและไม่ส่งผลดีต่อตลาดเป้าหมาย แม้ว่าคุณจะมีกล้องที่สร้างขึ้นเพื่อวัตถุประสงค์ทางวิทยาศาสตร์ความคลาดเคลื่อนเฉพาะเหล่านี้อาจไม่อยู่ในขอบเขตที่เกี่ยวข้อง

หากคุณกำลังพยายามที่จะได้รับความสมบูรณ์แบบสำหรับบางสิ่งบางอย่างเช่นไทม์แลปส์หรือภาพถ่ายชุดอื่นการโพสต์โพรเซสซิงเพื่อลดความผันผวนคือทางออกที่ดีที่สุดของคุณ

คำตอบสั้น ๆ คือใช่ ... พวกเขายกเลิก แต่มีความแตกต่างบางอย่าง

ทุกครั้งที่เส้นผ่าศูนย์กลางของวงกลมเพิ่มขึ้น (หรือลดลง) โดยปัจจัยเท่ากับสแควร์รูทของ 2 (ประมาณ 1.4) พื้นที่ของวงกลมนั้นจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า (หรือลดลงครึ่งหนึ่งหากลดลง) ตัวเลข f-stop ทั้งหมดขึ้นอยู่กับพลังของสแควร์รูทของ 2 (เช่น f / 1 = √2 ^ 0; f / 1.4 = √2 ^ 1; f / 2 = √2 ^ 2; f / 2.8 = √ 2 ^ 3; ฯลฯ )

การเปิดรับชัตเตอร์นั้นใช้งานง่ายกว่า 1 / 500th วินาทีนั้นครึ่งหนึ่งตราบเท่าที่ 1 / 250th วินาทีเป็นต้น

ความแตกต่าง:

กล้องทำการปัดเศษ เช่นหากคุณมีเลนส์ 100 มม. อาจไม่แม่นยำ 100 มม. (แต่อาจอยู่ไม่ไกลนัก) และเมื่อคุณปรับโฟกัสเลนส์อาจหายใจได้เล็กน้อย (สำหรับเลนส์ที่ดีซึ่งมีความยาวโฟกัส 5% ของความยาวโฟกัสที่ระบุไว้ .. แต่เลนส์บางตัวมีปัญหาในการหายใจโฟกัสที่ค่อนข้างแรงเช่น 30% เมื่อเกิดเหตุการณ์นี้หมายความว่า f-stop นั้นไม่ถูกต้องแม่นยำ

F-stop นั้นไม่แม่นยำอย่างที่มันเป็น แต่พวกเขาก็ "ใกล้เพียงพอ" ที่ระยะขอบของข้อผิดพลาดจะไม่ส่งผลกระทบต่อการรับแสงอย่างเห็นได้ชัด

มีปัญหาอื่น ๆ เมื่อคุณถ่ายภาพหยุดลงอย่างหนัก (เช่น f / 22) แสงทั้งหมดจะมาจากพื้นที่เล็ก ๆ ใกล้กับศูนย์กลางของแกนเลนส์และกระจายไปทั่วเซ็นเซอร์อย่างสม่ำเสมอ เมื่อคุณถ่ายภาพแบบเปิดกว้างแสงจะมาจากมุมกว้าง พื้นที่ของเซ็นเซอร์ที่อยู่ใกล้กับศูนย์กลางสามารถรวบรวมแสงจากหลาย ๆ มุมได้ แต่พื้นที่ของเซ็นเซอร์ใกล้กับขอบหรือมุมมี จำกัด มากขึ้นเมื่อจำนวนของเส้นทางที่แสงสามารถผ่านเลนส์ไปถึงจุดนั้นได้ ซึ่งส่งผลในการ vignetting ดังนั้นในขณะที่คุณสามารถถ่ายภาพสองภาพโดยใช้ "การเปิดรับแสงที่เทียบเท่า" (หยุดการเปิดรับรูรับแสงเพื่อหยุดระยะเวลาชัตเตอร์) การเปลี่ยนแปลงในรูปแบบขอบภาพมืดอาจทำให้พิกเซลมีแสงสะสมแตกต่างกันขึ้นอยู่กับพิกเซลที่คุณเลือกตรวจสอบ

ฉันคิดว่ามันไม่ได้กล่าวถึง: เมื่อเวลาเปิดรับแสงเพิ่มขึ้นจะส่งผลให้เสียงความร้อนจาก Dark Shot เพิ่ม คุณสามารถอ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่ตัวอย่างเช่น

สำหรับปัญหาเกี่ยวกับระบบ: คุณคำนึงถึงว่าการเปิดความลึกของรูรับแสงของการโฟกัสลดลงและทำให้ขอบเขตของส่วนของฉากที่ไม่ชัดโฟกัสเบลอ? นอกจากนี้เมื่อใช้รูรับแสงขนาดเล็กคุณอาจได้ภาพเบลอเนื่องจากการเลี้ยวเบน

หากคุณมีชัตเตอร์เชิงกลคุณจะได้รับการกระจายด้วยช่องรับแสงขนาดใหญ่จากเวลาชัตเตอร์สั้นที่เกิดขึ้นเมื่อใช้เวลาในการเปิดรับแสงจำนวนมากใกล้ม่านชัตเตอร์อย่างน้อยหนึ่งบาน