Wie ist die quantitative Beziehung zwischen f/# des Objektivs (Blende), Belichtung und ISO?

Nehmen wir an, wir fotografieren mit einer DSLR-Kamera und haben zwei Wechselobjektive.

Objektiv Nr. 1 hat Blende f/X, X zwischen 1 und 2 (siehe unten). Objektiv #2 ist f/4.5. Gleiche Brennweite und andere Eigenschaften wie das vorherige Objektiv.

Zuerst fotografieren wir mit einem f/X-Objektiv bei ISO=100, alle manuellen Kontrollen. Bei der zweiten Aufnahme fotografieren wir mit einem f/4,5-Objektiv, bei gleicher Verschlusszeit, gleichem Licht, gleichen Einstellungen, aber höherem ISO.

Welche ISO muss ich bei der zweiten Aufnahme einstellen, um die gleiche Belichtung wie bei der ersten Aufnahme beizubehalten?

Ich brauche eine Formel, um die Abhängigkeit zwischen der ISO-Zahl und der Blendenzahl des Objektivs zu berechnen, wobei alle anderen Faktorfaktoren gleich sind, für Blendenzahlen = 1,0, 1,2, 1,4, 1,6, 1,8. Vielen Dank.

Wenn Sie noch eine Sekunde gewartet hätten, bevor Sie dies aus physical.SE gelöscht hätten, hätte ein Moderator es für Sie migriert, aber das funktioniert auch gut.
Siehe die ähnliche Frage unter photo.stackexchange.com/q/4157/1356 ("Spickzettel für manuelle Fotografie ...")

Antworten (2)

Bei einer festen Brennweite skaliert die Größe der Blende (und damit die gesammelte Lichtmenge) wie das umgekehrte Quadrat von F/#. Wenn Sie also F/# verdoppeln, müssten Sie die Empfindlichkeit des Detektors vervierfachen. In dem von Ihnen beschriebenen speziellen Fall können Sie unter der Annahme, dass sich die Szenenbeleuchtung nicht ändert und die Verschlusszeit fest ist, den korrekten ISO-Wert wie folgt berechnen:

ISO=100*(4,5/X) 2

Dabei ist ISO die neue Empfindlichkeitseinstellung und X die Anfangs-F/#.

BEARBEITEN: photography.SE interpretiert LaTeX nicht wie Physics.SE. Mein Fehler!

Leider hast du deine Formel etwas falsch. Es heißt (zum Beispiel), dass Sie den ISO -Wert von f / 1,4 bis f / 4,5 auf ~ 10 reduzieren würden, um dies zu kompensieren. Ich glaube, du wolltest 4.5/Xstatt X/4.5.
Warte ab. Ist ISO linear oder logarithmisch oder exponentiell bezüglich der Lichtempfindlichkeit?
@Jerry Coffin ist richtig, Sie müssen Ihren Bruch umkehren. Es sollte DestinationAperture/StartingAperture sein. So ergibt Ihre Formel eine endgültige ISO von 10 mit einer langsameren Blende (etwa 1/3 des Originals). Sie sollte zu einer höheren ISO von 1033 führen (etwa das Dreifache des Originals), was mit der korrelieren würde langsamere Blende.
@Andrei: Technisch beides. Der ISO-Standard enthält tatsächlich sowohl die frühere ASA-Nummer als auch die frühere DIN-Nummer - aber fast jeder ignoriert die DIN-ähnliche Nummer und verwendet einfach die ASA-ähnliche Nummer, die Sie multiplizieren/dividieren müssen, um in Stopps zu arbeiten .
@Jerry: Vielleicht habe ich etwas falsch verstanden, aber wenn Sie einen ISO-Wert von 100 bei f/4,5 erhalten, dann gehen Sie zu f/1,4, Ihre Blende ist größer geworden, also sollte der ISO-Wert sinken. Meine Gleichung würde einen ISO-Wert von 9,68 vorhersagen, was entsprechend kleiner ist als die 100 ISO, die Sie bei f/4,5 verwendet haben.
Ich habe in meiner Antwort vergessen zu erwähnen, dass ich davon ausgehe, dass die ISO-Skala linear ist. Da könnte ich mich irren. Wenn ja, lassen Sie es mich wissen und ich werde die Antwort auf jeden Fall bearbeiten.
@Colik K: Soweit ich das beurteilen konnte, begann er mit der größeren Blende und wechselte dann zur engeren Blende. So oder so, wenn Sie Ziel/Start folgen, erhalten Sie die richtige Formel. Sie müssen nur die Konstanten in die richtigen Variablen einfügen. Die Formel wäre: ISO = StartISO * (DestAperture/StartAperture)^2. (Ich würde sagen, es wäre SCHÖN, hier eine LaTeX-Formatierung zu haben ... wir machen genug Mathe, dass ich denke, dass es gerechtfertigt ist!)
@jrista: Ich glaube, einem von uns fehlt etwas. Wie ich die Formel gelesen habe, die Sie gerade gepostet haben, stimmt sie genau mit meiner überein.
@Colin K: Was Sie vermissen (oder rückwärts gehen), ist, dass die Frage besagt, dass f / 1.x der Ausgangspunkt und f / 4.5 das Ziel ist .
@Jerry: Ach! Ja, du hast völlig recht, sorry dafür. Bearbeiten kommt gleich.
@Colin K: Nur nebenbei, obwohl es LaTeX nicht akzeptiert, akzeptiert es HTML <sup>, um ein hochgestelltes Zeichen zu erhalten ...
@Jerry: Cool, das werde ich mir merken. Und danke auch für die Bearbeitung :)
@Colin K: sicherlich. Es ist definitiv ein Schmerz, dass fast SE-Sites eine etwas andere Version von Morkdown verwenden (und selbst auf einer Site unterscheiden sich Antworten und Kommentare oft auch voneinander ...)

Blenden arbeiten in Schritten von sqrt(2)– dh jedes Mal, wenn Sie die Fläche der Blende vergrößern, verdoppeln Sie die Lichtmenge, die in einem bestimmten Zeitraum durch die Linse fallen kann.

Beginnen wir der Einfachheit halber beispielsweise mit Blende 2 und Blende 5,6. Die Punkte sind in diesem Fall f/2, f/2.8, f/4 und f/5.6. Das bedeutet, dass eine Änderung von f/2 auf f/5,6 die Belichtung um drei Stufen verringert. Um dies auszugleichen, müssen Sie den ISO-Wert oder die Verschlusszeit (oder eine Kombination aus beidem) um 3 Stufen ändern.

ISO-Zahlen und Verschlusszeiten arbeiten beide exponentiell – dh Multiplizieren oder Dividieren mit einem festen Faktor ändert die Lichtmenge, die durch eine feste Anzahl von Stopps übersetzt wird. Um Ihr Beispiel zu verwenden, ausgehend von ISO 100, ist das Gehen auf ISO 200 eine Erhöhung um eine Stufe, bis ISO 400 eine Erhöhung um zwei Stufen und ISO 800 eine Erhöhung um drei Stufen.

Damit müssen wir uns mit einem kleinen Detail befassen: gebrochene Blenden, die ziemlich nervig sind. Blende 4,5 ist etwa 1/3 Stufe langsamer als Blende 4. Wenn Sie bei f/1,4 angefangen haben und zu f/4,5 gegangen sind, wären das ~3 1/3 Blendenstufen , also müssten Sie den ISO-Wert um ~3 1/3 Blendenstufen erhöhen , um dies auszugleichen. Ausgehend von ISO 100 ergibt das ISO 1000 (200[1], 400[2], 800[3], 1000[3 1/3]). Technisch gesehen ist ISO 1000 nicht ganz richtig, aber es ist nah genug für jeden praktischen Zweck und es ist das, was Ihre Kamera (wahrscheinlich) bieten wird.

An dieser Antwort ist nichts falsch, aber ich möchte auf einen sehr wichtigen Unterschied hinweisen, den Sie etwas neblig hinterlassen haben. Es gibt einen Unterschied zwischen der Blendenzahl und einer Blende. Blendenstufen sind tatsächlich um sqrt (2) beabstandet, sodass sich die Belichtung zwischen den Blenden um den Faktor 2 ändert. Dies ist jedoch nur eine Konvention der Kamerahersteller, die Fotografen die Berechnung erleichtert. Wirklich, ein Objektiv kann so gebaut werden, dass es jede Blendenzahl hat, nicht nur die sqrt(2)-Abstandswerte, an die wir gewöhnt sind.
Noch wichtiger ist, dass die ISO- oder Blendenzahlskala selbst nicht exponentiell ist. Es ist tatsächlich der Abstand zwischen den Einstellungen Ihrer Kamera, die exponentiell ABSTAND sind. Als Beispiel für das, was ich meine, ist ISO 156 genau 1,56-mal empfindlicher als ISO 100, aber eine Änderung um eine Stufe von ISO 100 nach oben wäre ISO 200. Der ISO-Wert selbst ist in der Empfindlichkeit linear. Es ist die Konvention, die wir einen Belichtungsstopp nennen, der tatsächlich exponentiell ist.
@Colin K: Technisch richtig, aber über Blendenzahlen zu sprechen, die nicht in Zweierpotenzen stehen, ist ein bisschen so, als würde man die Leute daran erinnern, genug Futter und Wasser für ihre Pferde mitzubringen, wenn sie auf eine lange Reise gehen. Ich habe sehr sorgfältig nicht gesagt, dass die ISO-Zahl selbst exponentiell ist - nur, dass sie exponentiell arbeiten , und genau erklärt, was ich damit gemeint habe (Multiplikation oder Division mit einem festen Faktor ergibt eine feste Änderung in Bezug auf die Stopps).
Ich nehme es an, und wie gesagt, Ihre Antwort ist nicht falsch. Ich bin ein optischer Ingenieur mit einem Nebeninteresse an Fotografie, daher hat es mich innerlich ein wenig zum Sterben gebracht, als ich las, dass „ISO-Zahlen und Verschlusszeiten beide exponentiell funktionieren“, wenn es nur „Stopps“ sind, die exponentiell sind. Aber das ist kein Engineering-Stack-Austausch, also ist es keine große Sache.
Wie ist die quantitative Beziehung zwischen f/# des Objektivs (Blende), Belichtung und ISO?
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