توقف التعرض الضوئي في التصوير Exposure Stops in Photography

جدول المحتويات

لنبدأ من البداية
فهم القيم الرقمية،
توقف فتحة العدسة،
توقف سرعة الغالق،
توقف حساسية ISO،
التقييس
، تعويض تغيير معلمة واحدة بأخرى
من النظرية إلى التطبيق



Table of Contents

• Let’s Start From the Start
• Making Sense of Numeric Values
  • Aperture Stops
  • Shutter Speed Stops
  • ISO Sensitivity Stops
  • Standardization
• Compensating One Parameter Change With Another
• From Theory to Practice

لنبدأ من البداية

كما يعلم معظمكم، فإن مقدار الضوء أو المعلومات التي يتلقاها المستشعر الرقمي أو الفيلم أثناء التعرض للضوء (التقاط صورة) يعتمد على ثلاثة أشياء - سرعة الغالق وحجم فتحة العدسة وحساسية الضوء للسطح الذي يتم التقاط الصورة عليه . والأكثر من ذلك، أن كل واحدة من هذه المعلمات لها نفس القدر من الأهمية. ولجعلها قابلة للمقارنة بشكل مباشر ولتكون قادرة على تعويض التغيير في أحد المعلمات بتغيير في معلمة أخرى بسهولة، كان لا بد من العثور على شيء مشترك بين مدة تعرض السطح الحساس للضوء للضوء (سرعة الغالق)، وكم الضوء الموجود ضرب المستشعر في أي لحظة (الفتحة) ومدى حساسية السطح للضوء في المقام الأول (قيمة ISO). رقم، يجب تعيين وحدة قياس. بمعنى آخر، يجب أن يكون هناك نوع من الارتباط بين المعلمات الثلاثة، حيث يجب أن تساوي زيادة معينة في إحداها انخفاضًا معينًا في أخرى من أجل الحفاظ على نفس التعريض الضوئي الإجمالي أو سطوع الصورة الملتقطة.

الآن، أقول "يجب العثور عليه"، لكن الأمر واضح جدًا حقًا. كما ترى، إذا قمت بتعريض قطعة من الفيلم بحساسية معينة من خلال فتحة ذات قطر معين لمدة ثانية واحدة على سبيل المثال، ثم عرضت قطعة أخرى من الفيلم في نفس الظروف وبنفس الحساسية من خلال نفس قطر الفتحة لـ ثانيتين، ستستقبل القطعة الثانية من الفيلم ضوءًا أكثر بمرتين، وذلك ببساطة لأنها تعرضت للضوء لمدة أطول بمرتين. وبالمثل، إذا عرضت قطعتين متطابقتين من الفيلم تحت نفس ظروف الإضاءة لمدة ثانية واحدة، لكن استخدمت فتحة أكبر بمرتين (من حيث المساحة) لإحدى القطع، فإن تلك القطعة، مرة أخرى، ستكون مضاعفة مشرق مثل الأول. أخيرًا، إذا قمت بعرض قطعتين من الفيلم من خلال نفس الفتحة لمدة ثانية واحدة في ظل ظروف إضاءة متساوية، ولكن مع وجود قطعة واحدة من الفيلم حساسة للضوء مرتين مثل الأخرى، فإن قطعة الفيلم الأكثر حساسية ستحتوي على صورة - لقد خمنت ذلك - أكثر سطوعًا مرتين.

هل لاحظت وجود نمط؟ تؤدي زيادة أي من المعلمات مرتين إلى زيادة كمية الضوء التي تصل إلى السطح مرتين (وعلى الرغم من أن تغيير الحساسية تقنيًا لا يغير الكمية الفعلية للضوء الذي يصل إلى السطح، إلا أنه لا يزال له نفس التأثير تقريبًا على التعرض). ولا يهم المعلمات التي تغيرها لقطعتي الفيلم أيضًا - فزيادة حجم فتحة العدسة مرتين لقطعة واحدة من الفيلم هو نفس تعريض قطعة أخرى من الفيلم لمدة أطول بمرتين، والتعريض الضوئي الناتج من الصورة، كل شيء آخر متساو، سيكون هو نفسه. لا يشبه الأمر أن التعويض عن زيادة بمقدار 2x في وقت التعرض يتطلب فتحة أصغر بمقدار 7.4 أو أي رقم عشوائي، أليس كذلك؟

هذا هو الارتباط الذي نبحث عنه والإجابة الواضحة على ماهية توقفات التعرض. لذا، فإن التوقف هو ضعف الزيادة أو النقصان في الضوء المتجمع أثناء التعرض. يؤدي ضبط أي من معلمات التعريض الثلاثة بنقطة توقف واحدة إلى التقاط ضوء أكثر أو أقل بمرتين. على هذا النحو، يعد التوقف طريقة مريحة جدًا للربط بين ثلاثة معلمات مختلفة لها وحدات قياس مختلفة مخصصة لها من خلال التركيز ليس على وحدات القياس، بل على التأثير على التعرض.



Let’s Start From the Start


As most of you know, how much light or information a digital sensor or film receives during exposure to light (capture of an image) depends on three things – the shutter speed, aperture size and light sensitivity of the surface on which the image is captured. More than that, every one of these parameters is exactly as important. To make them directly comparable and to be able to compensate a change in one parameter with a change in another easily, something common had to be found between how long the light-sensitive surface is exposed to light (shutter speed), how much light is hitting the sensor at any given moment (aperture) and how sensitive the surface is to light in the first place (ISO value). A number, a measuring unit needs to be assigned. In other words, there has to be some sort of correlation between the three parameters, where a certain increase of one must equal a certain decrease of another in order to preserve the same overall exposure or brightness of the photograph captured.

Now, I say “needs to be found”, but it’s really quite obvious. You see, if you expose a piece of film of a certain sensitivity through an aperture of a certain diameter for, say, one second, and then expose another piece of the film under the same circumstances of the same sensitivity through the same aperture diameter for two seconds, the second piece of film will receive twice more light, simply because it was exposed to light two times as long. Likewise, if you expose two identical pieces of the film under the same lighting conditions for one second, but use a twice-as-big aperture (area-wise) for one of the pieces, that piece is, again, going to be twice as bright as the first one. Finally, if you expose two pieces of film through the same aperture for one second under equal lighting conditions, but with one piece of film being twice as sensitive to light as the other, the more sensitive piece of film will contain an image that is – you guessed it – twice brighter.

Have you noticed a pattern? Increasing any one of the parameters twice increases the amount of light hitting the surface twice (and, although technically changing sensitivity does not change the actual amount of light hitting the surface, it still has pretty much the same effect on exposure). And it doesn’t matter which parameters you change for the two pieces of film, too – increasing the size of the aperture twice for one piece of film is the same as exposing another piece of film for two times as long, and the resulting exposure of the image, all else being equal, will be the same. It’s not like compensating for a 2x increase in exposure time requires a 7.4-or-any-random-number times smaller aperture, correct?

That is the correlation we are looking for and a clear answer to what exposure stops are. So, a stop is two times the increase or decrease of light gathered during exposure. Adjusting any one of the three exposure parameters by one stop results either in twice more or twice less light captured. As such, a stop is a very convenient way of relating three different parameters that have different measurement units assigned to them by emphasizing not the measuring units, but the effect on exposure.

فهم القيم الرقمية

الآن بعد أن عرفنا ما هو التوقف من الناحية النظرية، فقد حان الوقت للتعرف على القيم الرقمية وتعلم كيفية التعويض عن التغيير في أحد المعلمات بتغيير في معلمة أخرى.

توقف الفتحة

بالنسبة لأولئك منكم الذين لم يعتادوا بعد على تعريف فتحة العدسة أو f-stop، في التصوير الفوتوغرافي، فإن قراءة مقالتنا حول هذا الموضوع هي الخطوة الأولى التي يجب اتخاذها قبل المتابعة. ببساطة، الفتحة هي الفتحة التي يمر عبرها الضوء قبل الوصول إلى المستشعر أو الفيلم. يتم التحكم في حجم الفتحة (قطرها) بواسطة شفرات الحجاب الحاجز. كلما انخفضت قيمة f-stop الرقمية، زادت فتحة العدسة، وزاد مرور الضوء في أي لحظة معينة، والعكس صحيح.

يتم تحديد حجم فتحة العدسة من خلال ما يسمى بـ f-stop (كما ذكرت سابقًا، كلما انخفض رقم f-stop، زادت فتحة الفتحة). الآن، يعتمد الحجم الفعلي للفتحة على البعد البؤري للعدسة بالإضافة إلى نقطة التوقف الفعلية، ولكن لأغراض هذه المقالة، هذا ليس له صلة إلى حد كبير. المهم هو أنه من أجل مضاعفة كمية الضوء القادمة، يجب مضاعفة مساحة الفتحة وليس القطر. هذا هو السبب في أن حساب قيم إيقاف الفتحة الرقمية أصعب قليلاً من حساب سرعة الغالق أو حساسية ISO، كما سترى، وربما يكون حفظ الأرقام أكثر عملية (إذا كان، يمكن القول، غير ضروري في معظم الحالات). كما هو الحال مع سرعة الغالق وISO، هناك بعض قيم f-stop التي تعتبر "افتراضية" أو "مستديرة" أو "قياسية". فيما يلي رسم توضيحي يعرض قيم التوقف الكامل ونصف التوقف والتوقف الثالث بالإضافة إلى تمثيل رسومي لحجم الافتتاح نفسه:



يُظهر الرسم التوضيحي قيم فتحات كاملة قياسية تتراوح من f/1.4 كبيرة جدًا إلى f/32 صغيرة جدًا، مع f/2، f/2.8، f/4، f/5.6، f/8، f /11 وf/16 وf/22 بين القيمتين. في المجمل، يمتد الرسم البياني لنطاق 10 نقاط توقف كاملة، لكن هذا لا يعني أن هذه هي كل نقاط التوقف التي تحصل عليها. نقطة واحدة أعرض من f/1.4 هي f/1، اذهب أبعد من ذلك وستصل إلى f/0.7، وهو كبير للغاية. تعتبر العدسات التي تحتوي على مثل هذه المعلمات نادرة للغاية وغريبة، لذا فإن تضمينها في الرسم التوضيحي ليس ضروريًا حقًا. الأمر نفسه ينطبق على الطرف الآخر من المقياس حيث يصبح حجم الفتحة أصغر - f/44 أو f/64 (ناهيك عن الفتحات الأصغر) بالكاد قابلة للتطبيق في التصوير الفوتوغرافي اليوم وهناك عدد قليل من العدسات التي تسمح بمثل هذا الإعداد ( تلك التي تفعل ذلك مصممة في الغالب لكاميرات الأفلام ذات التنسيق المتوسط ​​أو الكبير).

نظرًا لأن اختلاف نقطة التوقف الواحدة يؤدي إلى مرور ضوء أكثر أو أقل بمرتين، فإن حساب الفرق في كمية الضوء التي تمر بين طرفي المقياس أمر بسيط للغاية - فتحة f/1.4 تسمح بدخول ضوء أكثر بمرتين من f /2، ضوء أكثر بثماني مرات من f/4 و512 مرة أكثر من f/32، في أي لحظة. نعم، هذا كثير.



Making Sense of Numeric Values


Now that we know what a stop is in theory, it’s time to get acquainted with the numeric values and learn to compensate for a change in one parameter with a change in another.
Aperture Stops


To those of you who are yet unfamiliar with the definition of aperture or f-stop, in photography, reading our article on the subject is the very first step to take before continuing. Simply put, the aperture is the opening that the light goes through before reaching the sensor or film. The size of the aperture (its diameter) is controlled with diaphragm blades. The lower the numeric f-stop value, the larger the aperture, and the more light goes through at any given moment and vice versa.

Aperture size is defined by the so-called f-stops (as I’ve already mentioned, the lower the f-stop number, the larger the aperture opening). Now, the physical size of the aperture depends on the focal length of the lens as well as the actual f-stop, but for the purposes of this article that is largely irrelevant. What is important is that, in order to double the amount of light coming through, the area of the opening and not the diameter must be doubled. That is why calculating numeric aperture stop values is a tiny bit more difficult than that of shutter speed or ISO sensitivity, as you will see, and memorizing the numbers is perhaps more practical (if, arguably, unnecessary in most cases). Just as with shutter speed and ISO, there are certain f-stop values that are considered to be “default”, “round” or “standard”. Here is an illustration showcasing standard full-stop, half-stop, and third-stop values as well as a graphical representation of the size of the opening itself:

The illustration shows standard full-stop apertures values ranging from a very-large f/1.4 to really-rather-tiny f/32, with f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16 and f/22 in-between the two values. In total, the diagram spans the range of 10 full stops, but that does not mean that is all the stops you get. One stop wider than f/1.4 is f/1, go further than that and you will reach f/0.7, which is extremely large. Lenses with such parameters are extremely rare and exotic, however, so including them in the illustration really is not necessary. The same goes for the other end of the scale where aperture size gets smaller – f/44 or f/64 (not to mention even smaller apertures) are hardly ever applicable in today’s photography and there are few lenses that even allow such a setting (those that do are mostly designed for medium or large format film cameras).

Given that a difference of one-stop results in twice more or less light going through, calculating the difference in the amount of light going through between the two extremes of the scale is quite simple – f/1.4 opening lets in twice more light than f/2, eight times more light than f/4 and 512 times more light than f/32, at any given moment. Yes, that is a lot.

تتوقف سرعة الغالق

لن أخوض في الكثير من التفاصيل عند الحديث عن سرعة الغالق وما هي بالضبط - فلدينا بالفعل مقالة رائعة لهذا الغرض وإذا لم تكن على دراية بهذا المصطلح بعد، فإنني أوصيك بقراءتها قبل المتابعة. باختصار، تحدد سرعة الغالق الفترة الزمنية التي يُسمح خلالها للضوء بالمرور عبر العنصر البصري (العدسة) إلى السطح الحساس للضوء (مستشعر رقمي أو قطعة فيلم). فكر في قصر جميل بسياج وبوابة حيث يتم استضافة حفلة: المستشعر أو الفيلم هو القصر نفسه، والضوء - الضيوف الذين يتدفقون عبر البوابة إلى القصر، والفتحة - عرض الطريق المؤدي إلى البوابة بينما سرعة الغالق هي المدة التي تظل فيها البوابة مفتوحة وتسمح للضيوف بالمرور حتى يتمكن عدد كافٍ من الضيوف من الحضور، ولكن لا يصبح المكان مكتظًا.

كما قد تتخيل، يتم قياس سرعة الغالق بالثواني، أو في أغلب الأحيان، بأجزاء من الثانية. كما هو الحال مع الفتحة، هناك نقاط توقف كاملة، ونصف توقفات، ونقاط توقف ثالثة. فيما يلي رسم توضيحي يوضح نطاق سرعة الغالق البالغ 10 توقفات مع قيم تتراوح من ثانية واحدة حتى 1/500 من الثانية:



لاحظ كيف أن علامة سرعة الغالق الأولى للمقياس تحتوي على علامة اقتباس - 1". تعني علامة الاقتباس أن سرعة الغالق المحددة تكون بالثواني وليس بالكسور. وهو ضروري لأغراض التمييز لأنه لا يتم وضع علامة على الكسور على أنها كسور - لذا فإن التوقف 250 هو في الواقع سرعة غالق تبلغ 1/250 من الثانية. وقد تم كل هذا من أجل الراحة فقط.

من المهم أيضًا أن نفهم أنه مع التصوير الرقمي اليوم، أصبح مقياس سرعة الغالق أكبر بكثير من الوقفات العشر الموضحة في الرسم التوضيحي - غالبًا ما يستخدم المصورون سرعات منخفضة تصل إلى 30 بوصة (ثانية)، وهي أبطأ بمقدار 5 توقفات من 1 بوصة. سرعة الغالق التي بدأت بها؛ ويصل إلى 8000 (جزء من الثانية)، وهو أعلى بـ 4 نقاط توقف أخرى من 500 الموضح في الرسم البياني. يمكن لبعض الكاميرات أن ترتفع إلى مستوى أعلى. بمعنى آخر، نطاق توقفات سرعة الغالق العملية أوسع بكثير من نطاق فتحة العدسة. لاحظ أيضًا أن حساب نقاط التوقف يكون أسهل بكثير مع سرعات الغالق مقارنةً بالفتحة - كل ما عليك فعله هو ضرب الرقم أو قسمته على اثنين للحصول على قيمة التوقف التالي أو السابق.



Shutter Speed Stops


I will not go into too much detail when talking about shutter speed and what it is, exactly – we already have a great article for that purpose and if you are yet unfamiliar with the term, I recommend you read it before continuing. In short, shutter speed defines the period of time during which light is allowed to go through the optical element (the lens) onto the light-sensitive surface (a digital sensor or a piece of film). Think of a beautiful mansion with a fence and a gate where a party is hosted: the sensor or film is the mansion itself, the light – guests flooding through the gate into the mansion, aperture – the width of the road leading to the gate while shutter speed is how long the gate remains open and allows the guests through so as to enough guests attend, but the place does not become overcrowded.

As you would imagine, shutter speed is measured in seconds or, rather more often, in fractions of a second. Much like with aperture, there are standard full-stops, half-stops, and third-stops. Here is an illustration showing a shutter speed range of 10 stops with values from one second all the way to 1/500th of a second:

Notice how the first shutter speed marking of the scale has a quotation mark – 1“. The quotation mark means that the marked shutter speed is in seconds and not fractions. It is necessary for distinguishing purposes because fractions are not marked as fractions – so the 250 stop is actually a shutter speed of 1/250th of a second. All this has been done purely for convenience.

It is also important to understand that, with today’s digital photography, the shutter speed scale is much larger than the ten stops shown in the illustration – photographers often use speeds as low as 30″ (seconds), which is 5 stops slower than 1″ shutter speed that I started with; and as high as 8000 (fraction of a second), which is another 4 stops higher than 500 shown in the graph. Certain cameras can go higher still. In other words, the range of practical shutter speed stops is much wider than that of aperture. Also notice that calculating stops is much easier with shutter speeds than it is with aperture – you just have to multiply or divide the number by two to get the value of the next or previous stop.

تتوقف حساسية ISO

وأخيرا، نصل إلى معلمة التعرض الأخيرة، وتوقفاتها. كما هو الحال مع المعلمتين الأخريين، لدينا مقالة شاملة حول هذا الموضوع - هناك الكثير مما يجب معرفته حول حساسية ISO. ومع ذلك، فإننا نتحدث في هذه المقالة عن توقفات التعرض، لذا فإن التعمق أكثر من اللازم ليس ضروريًا. لأغراضنا، الشرح التالي كافٍ تمامًا (لكنني أقترح عليك قراءة هذه المقالة إذا كنت تريد معرفة المزيد) - ISO هو مستوى حساسية مستشعر الكاميرا (أو الفيلم) للضوء المتاح. كلما انخفض رقم ISO، قلت حساسيته للضوء، بينما يزيد رقم ISO الأعلى من حساسية الكاميرا. يُطلق على المكون الموجود داخل الكاميرا والذي يمكنه تغيير الحساسية اسم "مستشعر الصورة" أو ببساطة "المستشعر". إنه الجزء الأكثر أهمية (والأغلى) في الكاميرا وهو المسؤول عن جمع الضوء وتحويله إلى صورة. مع زيادة الحساسية، يمكن لمستشعر الكاميرا التقاط الصور في البيئات منخفضة الإضاءة دون الحاجة إلى استخدام الفلاش. لكن الحساسية العالية تأتي على حساب - فهي تضيف الحبوب أو "الضوضاء" إلى الصور.

يمتلك مستشعر Ever حساسية ISO "أساسية" - وهي قيمة عندما لا يحتاج إلى زيادة أو تقليل حساسيته للضوء. تبدأ بعض الكاميرات عند ISO 200، مثل موديلات Nikon الأقدم وكاميرات Fujifilm الحالية غير المزودة بمرآة. يبدأ البعض الآخر عند ISO 100 (وربما الأفضل)، وهنا يبدأ الرسم التوضيحي لحساسية ISO الخاصة بنا:



كما هو الحال مع توقفات سرعة الغالق، يعد حساب توقفات حساسية ISO أمرًا سهلاً للغاية - يحتاج المرء فقط إلى تقسيم القيمة أو ضربها في 2 لإضافة توقف أو خفض توقف واحد. من السهل أيضًا حفظ نقاط التوقف القياسية. في حين أن معظم الكاميرات الحديثة يمكن أن تنخفض عن ISO 100 أو أعلى من 51200، بسبب القيود التي يتم فرضها عند زيادة الحساسية أكثر من اللازم، يوضح الرسم التوضيحي نقاط توقف ISO الأكثر فائدة وقابلة للاستخدام مع آخر قيمتين أو ثلاث قيم توقف كاملة متاخمة نادرًا ما يستخدمه معظم المصورين.

كما هو الحال مع الرسمين التوضيحيين السابقين، يعرض هذا الرسم أيضًا قيمتي التوقف النصفي والثالث. لم أتحدث عنهم بعد لسبب واحد – هناك تحذير.

ISO Sensitivity Stops


Finally, we get to the last exposure parameter, and its stops. As with the other two parameters, we have a comprehensive article on the subject – there is a lot to know about ISO sensitivity. In this article, however, we are talking about exposure stops, so going too in-depth is not necessary. For our purposes, the following explanation is quite enough (but I do suggest you read that article if you want to learn more) – ISO is the level of sensitivity of your camera sensor (or film) to available light. The lower the ISO number, the less sensitive it is to the light, while a higher ISO number increases the sensitivity of your camera. The component within your camera that can change sensitivity is called “image sensor” or simply “sensor”. It is the most important (and most expensive) part of a camera and it is responsible for gathering light and transforming it into an image. With increased sensitivity, your camera sensor can capture images in low-light environments without having to use a flash. But higher sensitivity comes at an expense – it adds grain or “noise” to the pictures.

Ever sensor has a “base” ISO – a value when it does not need to increase or decrease its sensitivity to light. Some cameras start at ISO 200, like older Nikon models and current Fujifilm mirrorless cameras. Others start at (arguably more preferable) ISO 100, and that is where our ISO sensitivity stops illustration starts:

As with shutter speed stops, calculating ISO sensitivity stops is very easy – one just needs to divide or multiply the value by 2 to add a stop or go one stop down. The standard stops are also very easy to memorize. While most modern cameras can go lower than ISO 100 or higher than 51,200, because of the limitations that are imposed when increasing sensitivity too much, the illustration shows the most useful and usable ISO stops with the last two or three highest full-stop values bordering on hardly-ever-used for most photographers.

As with the previous two illustrations, this one also shows half- and third-stop values. I’ve not talked about them yet for one reason – there is a caveat.

التوحيد القياسي

إذا ألقيت نظرة على أحد الرسوم التوضيحية مرة أخرى، لكن ركزت هذه المرة ليس على قيم النقاط الكاملة، بل على نقاط التوقف النصفية والنقاط الثالثة، فمن المحتمل أن تلاحظ أن المقياس يحتوي على بعض التناقضات. على سبيل المثال، نصف التوقف بين f/11 وf/16 هو f/13، ولكن يتم تعريف التوقف الثالث الأول أيضًا على أنه f/13. وكيف يكون ذلك إذا كان الثلث أقل من النصف؟ ألا ينبغي أن تكون القيمة أقل أيضًا؟ حسنا، من الناحية النظرية، نعم. ولكن من الناحية العملية، اختار المصنعون بشكل مختلف.

كما ترى، فإن نقاط التوقف الكاملة فقط هي التي تم توحيدها بالكامل ويبذل المصنعون قصارى جهدهم للالتزام بقيم التوقف الكاملة هذه، سواء كانت تلك التي تراها في فتحة العدسة أو سرعة الغالق أو الرسوم التوضيحية لحساسية ISO. ولكن بالنسبة للتوقفات الثالثة والنصف، كان بعض التقريب أمرًا لا مفر منه. والأكثر من ذلك، تختار الشركات المصنعة للكاميرات المختلفة التقريب بشكل مختلف أيضًا. على سبيل المثال، تم تحديد النقطة الثالثة الأولى بين f/5.6 وf/8 في كاميرا Nikon D700 على أنها f/6.3، كما هو موضح في الرسم التوضيحي، ولكن جهاز Fujifilm الخاص بي يحدد f/6.4 بدلاً من ذلك. في هذه الحالة بالذات، يظهر هامش الخطأ لأنه، رياضيًا، تحتاج إلى ضرب قيمة f-stop في الجذر التربيعي لـ 2 لإضافة نقطة توقف إليها، والجذر التربيعي لـ 2 ليس رقمًا مستديرًا (1.414 هو مجرد البداية). لذلك، من الناحية النظرية، يجب أن تكون نقطة التوقف الثالثة بين f/11 وf/16 أقل بشكل هامشي من f/13، بينما يجب أن تكون نقطة التوقف النصفية أكبر بشكل هامشي. من أجل التيسير، تقوم الشركات المصنعة بتقريب القيم، وبالتالي فإن القيم المحددة هي القيم الفعلية المستخدمة أثناء التعرض. في الممارسة العملية، هذا لا يكاد يكون ذا صلة. خلاصة القول هي أن نقاط التوقف الثالثة والنصف قد تظهر بشكل مختلف في الكاميرا عما تظهره في هذه الرسوم التوضيحية. وهذا أمر طبيعي تماما.


Standardization


If you take a look at one of the illustrations again, but focus this time not on the full-stop values, but rather on half-stops and third-stops, you will probably notice that the scale contains some inconsistencies. For example, the half-stop between f/11 and f/16 is f/13, but then the first third-stop is also defined as f/13. How could it be, if a third is less than a half? Shouldn’t the value be less, too? Well, theoretically, yes. But from a practical standpoint, manufacturers chose differently.

You see, only the full-stops are completely standardized and manufacturers are doing their best to stick to such full-stop values, be it the ones you see in the aperture, shutter speed or ISO sensitivity illustrations. But for third- and half-stops, some rounding up was unavoidable. More than that, different camera manufacturers choose to round up differently, too. For example, the first third stop between f/5.6 and f/8 on my Nikon D700 is specified as f/6.3, as shown in the illustration, but my Fujifilm specifies f/6.4 instead. In this particular case, the margin of error appears because, mathematically, you need to multiply an f-stop value by the square root of 2 to add a stop to it, and square root of 2 is not a round number (1.414 is just the start). So, theoretically, the third stop between f/11 and f/16 should actually be marginally less than f/13, while half-stop should be marginally more. For convenience, manufacturers round up the values, and so the marked values are the actual values used during exposure. In practice, this is hardly relevant. Bottom line is, third- and half-stops may appear differently in your camera than in these illustrations. That is perfectly normal.

تعويض تغيير معلمة واحدة مع آخر

جميع المعلمات الثلاثة لها نفس التأثير تمامًا على التعرض. ستؤدي زيادة أي نقطة توقف واحدة تلو الأخرى إلى السماح بدخول ضوء أكثر مرتين إلى المستشعر (هذا ليس صحيحًا تمامًا مع حساسية ISO، لكنك تفهم قصدي)، في حين أن التناقص سيكون له تأثير معاكس. وهذا يعني أيضًا أنه يمكن تعويض زيادة معلمة واحدة بمقدار نقطة التوقف عن طريق تقليل معلمة أخرى بنفس نقطة التوقف، أو معلمتين أخريين بمقدار نصف نقطة لكل منهما. لذلك، على سبيل المثال، إذا كنت تقوم ببعض التصوير الفوتوغرافي للألعاب الرياضية وتحصل على صور ضبابية قليلاً بينما تكون إعداداتك الحالية f/5.6 و1/250 وISO 400، فأنت بحاجة إلى تسريع الغالق لالتقاط الحركة السريعة بشكل أكثر وضوحًا، ولكن حافظ على التعرض الإجمالي كما هو. ما هي أفضل طريقة للقيام بذلك؟ بشرط أن تسمح العدسة بذلك في المقام الأول، فإن فتح الفتحة بمقدار توقف واحد إلى f/4 ورفع قيمة ISO بمقدار توقف آخر إلى ISO 800 سيسمح بدخول ضوء أكثر بأربعة أضعاف، وهو ما يمنحك بدوره توقفان كاملان للتعويض عن سرعة الغالق وتطبيع تعرض الصورة. لذا، من خلال فتح الفتحة بمقدار توقف، وزيادة الحساسية بمقدار توقف، وزيادة سرعة الغالق بمقدار توقفين نتيجة لذلك، ينتهي بك الأمر مع f/4، 1/1000، ISO 800، صور ملتقطة بدقة وتصحيح التعرض، على حساب زيادة طفيفة في الضوضاء وعمق مجال أقل قليلاً. هناك دائمًا بعض المقايضة، لكنها ليست دائمًا ذات معنى.



Compensating One Parameter Change With Another


All three of the parameters have exactly the same effect on exposure. Increasing either one by one stop will let in twice more light to the sensor (not strictly true with ISO sensitivity, but you get my meaning), while decreasing will have an opposite effect. This also means that an increase of one parameter by a stop can be compensated by decreasing another by the same stop, or two others by half-stop each. So, for example, if you are doing some sports photography and coming up with slightly blurry images while your current settings read f/5.6, 1/250, ISO 400, you need to speed up the shutter to capture quick motion more crisply, but keep the overall exposure the same. What’s the best way to do it? Provided that the lens allows this in the first place, opening up the aperture by one stop to f/4 and bumping up the ISO value by another stop to ISO 800 will let result in four times more light coming in, which in turn gives you two full stops to compensate with shutter speed and normalize the exposure of the image. So by opening up the aperture by a stop, increasing sensitivity by a stop, and increasing the shutter speed by two stops as a result of that, you end up with f/4, 1/1000, ISO 800, sharply captured images and correct exposure, at the expense of a slight increase in noise and slightly shallower depth of field. There is always some trade-off, but it’s not always a meaningful one.

من النظرية إلى التطبيق

والآن بعد أن أصبحت النظرية بأكملها أمام أعيننا، فقد حان الوقت لإجراء بعض التجارب الأساسية لمعرفة ما إذا كانت تعمل بهذه الطريقة حقًا. لقد ثبت أن التقاط صور بسيطة لأغراض توضيحية أمر بسيط - لقد وجدت سيارة Land Rover Defender رائعة وخضراء وقديمة بشكل لا يقاس لإظهار ما يفعله ما يقرب من ثلثي التوقف وأكثر من توقف واحد في سرعة الغالق في التعريض الضوئي، و بعض القناطر لمساعدتي في تعويض التغيير في أحد الإعدادات بآخر. لنبدأ بالأخير.

تم التقاط الصورة التالية بفتحة f/1.4، 1/800، ISO 200:

X-E2 + XF23mmF1.4 R عند 23 مم، ISO 200، 1/800، f/1.4

إليك كيفية مقارنته بنفس المشهد (لا تمانع في التغييرات الطفيفة في الإطار، فقد قمت بالتصوير وأنا محمول) الذي تم التقاطه بفتحة f/2، و1/800، وISO 400:





From Theory to Practice


Now that we have the whole theory before our eyes, time to do some basic experiments to see if it really does work that way. Coming up with unpretentious photographs for illustrative purposes proved to be simple – I found an immeasurably cool, green and old Land Rover Defender to show what a roughly two-thirds of a stop and over one stop of difference in shutter speed does to exposure, and some archways to help me out with compensating a change in one setting with another. Let’s start with the latter.

The following image was taken at f/1.4, 1/800, ISO 200:
X-E2 + XF23mmF1.4 R @ 23mm, ISO 200, 1/800, f/1.4
Here is how it compares to the same scene (don’t mind the slight framing changes, I shot hand-held) captured at f/2, 1/800, ISO 400:

كما ترون، بعد تعويض الزيادة في حساسية ISO بمقدار توقف واحد مع تقليل حجم الفتحة بمقدار توقف واحد، ظل التعرض الإجمالي (أو السطوع) للصورة كما هو تمامًا. على الرغم من أن إغلاق الفتحة عن طريق التوقف يضمن وصول ضوء أقل مرتين إلى المستشعر، إلا أن زيادة الحساسية مرة واحدة فعلت العكس تمامًا. الآن، دعونا نجري مقارنة مع تغيير سرعة الغالق:





تم التقاط الصورة السابقة بفتحة f/1.4، و1/800، وISO 200، بينما تم التقاط الصورة اللاحقة بفتحة f/1.4، و1/1600، وISO 400. ومرة ​​أخرى، يتم تعويض سرعة الغالق الأسرع بوقفة واحدة. أثبتت الزيادة في حساسية ISO أنها تعرض نفس التعريض الضوئي تمامًا.

من المهم أن نفهم أنه من الناحية العملية، نادرًا ما يلتزم المصورون (والكاميرات أيضًا) بنقاط التوقف. ليس من المحتمل جدًا أن يتطلب التعريض الضوئي الصحيح لمشهد معين قيم توقف كاملة قياسية من كل معلمة، أليس كذلك؟ وبالتالي فإن نماذج الصور التي ستراها الآن ستعرض تعديلات أكبر أو أصغر من النقطة.



As you can see, after compensating a one-stop increase in ISO sensitivity with one-stop decrease in aperture size, the overall exposure (or brightness) of the photograph remained exactly the same. Even though closing down the aperture by a stop ensured twice less light was making its way onto the sensor, a one-stop increase in sensitivity did the exact opposite. Now, let’s make a comparison with shutter speed change:


The before image was captured at f/1.4, 1/800, ISO 200, while the after image was captured at f/1.4, 1/1600, ISO 400. Again, compensating a one-stop faster shutter speed with a one-stop increase in ISO sensitivity proved to render the exact same exposure.

It is important to understand that, in practice, photographers (and the cameras, too) rarely stick to full stops. It is not too likely that the correct exposure for a particular scene will require standard full-stop values from every parameter, is it? And so the sample images that you will see now will showcase larger or smaller adjustments than a full-stop.

ملاحظة جانبية: لقد التقطت نماذج الصور هذه دون استخدام حامل ثلاثي الأرجل. أي تغييرات غريبة في المنظور قد تلاحظها هي نتيجة جانبية لاستخدام أداة محاذاة الطبقة في Photoshop.

الصورة التالية هي ما أعتبره (وFujifilm X-E2) مكشوفًا جيدًا:

X-E2 + XF23mmF1.4 R عند 23 مم، ISO 400، 1/680، f/1.4

X-E2 + XF23mmF1.4 R عند 23 مم، ISO 400، 1/680، f/1.4[/caption] X-E2 + XF23mmF1.4 R عند 23 مم، ISO 400، 1/680، f/1.4[/caption]

الآن دعونا نرى ما يفعله تغيير سرعة الغالق من 1/680 إلى 1/1700 (تقريبًا 1.3 نقطة توقف) للسطوع:





الفرق كبير - من المؤكد أن المستشعر استقبل ضوءًا أقل بمقدار مرتين بسبب فتح الغالق لفترة زمنية أقصر بكثير. الآن دعونا نرى ما سيحدث إذا قمنا بتقليل سرعة الغالق بمقدار ثلثي التوقف بدلاً من ذلك - من 1/680 إلى 1/420:





ومرة أخرى، أصبح الفرق ملحوظًا بوضوح، على الرغم من أنه ليس بنفس الوضوح كما كان من قبل. ومع ذلك، فإن هذا يثبت أنه حتى ثلثي التوقف يعتبر كثيرًا. ما يثبته أيضًا هو أن التعرض "الصحيح" أمر شخصي للغاية - يمكن للمرء أن يفضل أيًا من الصور الثلاث من حيث التعرض


A side note: I took these sample images without using a tripod. Any weird perspective changes you might notice are a side-result of using Photoshop’s Layer Align tool.

The following photograph is what I (and the Fujifilm X-E2) consider to be well-exposed:
X-E2 + XF23mmF1.4 R @ 23mm, ISO 400, 1/680, f/1.4
X-E2 + XF23mmF1.4 R @ 23mm, ISO 400, 1/680, f/1.4[/caption] X-E2 + XF23mmF1.4 R @ 23mm, ISO 400, 1/680, f/1.4[/caption]

Now let’s see what a shutter speed change from 1/680 to 1/1700 (roughly 1.3 stops of difference) does to the brightness:


The difference is significant – the sensor definitely received over two times less light due to the shutter being open for a much shorter period of time. Now let’s see what happens if we decrease the shutter speed by two-thirds a stop instead – from 1/680 to 1/420:


The difference is, again, clearly noticeable, although nowhere near as prominent as before. Still, this proves that even two thirds of a stop is a lot. What it also proves is that “correct” exposure is very subjective – one could prefer any of the three images in terms of exposure