Existe-t-il une raison valable pour laquelle ¹⁄₁₂₅ ne représente pas exactement la moitié de ¹⁄₆₀?

Voici quelques vitesses d'obturation courantes que vous trouverez sur la plupart des appareils photo reflex numériques:

• 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000

En vous déplaçant de gauche à droite ou en augmentant la vitesse d'obturation, vous divisez par deux la quantité de lumière qui frappe le capteur. En d'autres termes, vous diminuez la quantité de lumière d'un arrêt pour chaque étape. Donc, 1/30 est la moitié de 1/15, et 1/60 est la moitié de 1/30. Mais alors vous arrivez à 1/125, ce qui n’est pas la moitié de 1/60. La moitié de 1/60 est 1/120. Ceci est des mathématiques de base.

Donc, vous cassez la séquence ou le motif. Mais à mesure que vous continuez, cela commence à avoir un sens. Donc 1/250 équivaut en fait à la moitié de 1/125, et 1/500 à la moitié de 1/250, et 1/1000 à la moitié de 1/500, et ainsi de suite.

Il semble donc y avoir deux séquences distinctes ici.

• 1/15, 1/30, 1/60

• 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000

Y a-t-il une raison saine à cela?

Je sais que les gens parlent parfois de demi-arrêts ou même de tiers d'arrêt complet. Mais ce qui est 1/125 l'arrêt de la moitié, ou troisième arrêt de ? Si vous augmentez 1/60 d'un tiers, vous obtenez 1/180. Ce paramètre n'existe pas dans la séquence standard. Le plus proche que vous obtiendrez est 1/160. Si vous augmentez de 1/60 de moitié, vous obtenez 1/120 et cela n'existe pas non plus.

Tout cela est-il réglé de manière arbitraire par les fabricants d'appareils photo ou y a-t-il peut-être une raison et un passé derrière cela?

En réalité, 1/125 correspond à la moitié de 1/60, ± 0,06 f-stop.

En examinant les vitesses d'obturation, il devrait être évident qu'elles ont été choisies comme étant l'inverse des bons nombres ronds. Commencez par 1 seconde et divisez le résultat par 2. Notez que vous avez raté la différence entre 1/16 s et 1/15 s. Si vous continuez à utiliser des multiples mathématiques strictement stricts, alors 1/60 s doit être 1/64 s, 1/1000 s, 1/1024 s, etc.

Le problème fondamental est que, dans la photographie, nous sommes habitués à traiter avec des facteurs de 2, mais une séquence de facteurs de 2 ne donne pas de bons nombres dans notre système de numérotation décimale. Nous observons donc que 10 ³ est proche de 2 ¹⁰ , et nous réalisons que l’erreur de 0,034 f-stop est sans conséquence.

L'ajout de légers changements dans le facteur de progression 2 à la séquence de vitesse d'obturation afin de les conserver sous forme de nombres arrondis dans notre système décimal permet aux gens de faire plus facilement des calculs mentaux.

La différence entre les vitesses d'obturation "réelles" à des puissances de 2 (32, 16, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256, 1/512, 1/1024, etc.) et les nombres arrondis que nous utilisons (30, 15, 8, 4, 2, 1, 1/2, 1/4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, etc.) est si trivial qu’il dépasse les limites de la grande majorité des caméras existantes pour pouvoir différencier. La plupart des reflex numériques grand public et professionnels ne sont pas précis à la différence de 0,034 entre 1/1000 et 1/1024 seconde, ni même de 0,06 entre 1/125 et 1/120 secondes.

Il en va de même avec l'alternance de f-arrêts entiers. f / 1.4 est une version arrondie de √2 et il en est de même pour tous les autres f-stops qui incluent des multiples impairs du √2: f / 2.8, 5.6, 11, 22, etc. sont en fait (effectués à 16 chiffres significatifs ) f / 2,828427124746919, 5.65685424949238, 11.31370849898476, 22.62741699796952, 45.25483399593904, 90.50966799187808, etc. Notez que f / 22 arrondit effectivement plus près de f / 23 et f / 90 plus près de f / 91. Ceci est totalement insignifiant, car tous les objectifs de laboratoire, à l'exception des plus précis, ne peuvent contrôler l'ouverture avec suffisamment de précision pour créer cette petite différence de toute façon.

La sensibilité la plus grande du triangle d’exposition entre les nombres réels et théoriques avec la plupart des reflex numériques est la sensibilité ISO. De nombreux fabricants falsifient ce nombre, certains jusqu'à 2/3 d'arrêt, pour améliorer leurs performances à "ISO 1600", car, en réalité, les mesures ont été prises à la sensibilité réelle de, par exemple, ISO 1057 lorsque l'appareil photo est réglé. à l'ISO 1600! C'est environ 20 fois plus imprécis que la différence entre 1/1000 et 1/1024 seconde. Le graphique suivant illustre les sensibilités réelles de trois reflex numériques haut de gamme à différents réglages ISO complets, tels que mesurés par DxO Labs. Lorsque l'appareil photo est réglé sur ISO 1600, les appareils photo suivants sont réellement sensibles à la valeur ISO entre parenthèses: Canon EOS 1D X (1222), Nikon D4 (1192), Sony SLT Alpha A99 (913). De nombreux autres reflex numériques sont similaires.

Je suis un peu surpris que personne ne le sache, mais les vitesses d'obturation indiquées par les caméras sont simplement le résultat de conventions. Il y avait deux conventions différentes jusque vers 1939, mais ce n'est pas la question.

À l'époque des caméras mécaniques, les réparateurs disposaient d'un dispositif simple qui pouvait être utilisé pour déterminer la vitesse d'obturation réelle d'une caméra. Ils ont découvert que les appareils photo fabriqués par différents fabricants présentaient des biais spécifiques, par exemple les vitesses d'obturation de Leica étaient de 1/10, 1/20, 1/40, 1/80, 1/200, 1/400, 1/800. Les volets en feuilles de Hasselblad avaient tendance à être orientés vers le haut, si je me souviens bien. Cela importait peu, car l'indice de vitesse du film associé à la température, au pH et aux aléas de l'agitation des solutions de traitement varierait facilement de +/- 50%.

Je devrais également mentionner que la plupart des caméras mécaniques avaient deux ajustements de synchronisation distincts pour les vitesses lentes et les vitesses élevées. En fait, les premiers appareils à plan focal ne présentaient qu'une seule vitesse "élevée", avec différentes ouvertures d'obturateur de largeur fixe choisies parmi un rouleau de tissu d'obturateur pour modifier l'exposition réelle sans aucune modification de l'heure. Des vitesses lentes ont été créées par la persistance d’un obturateur à pleine ouverture pendant un certain temps.

La règle n'est pas exacte avec des vitesses d'obturation plus lentes: 1/15, 1/8 , 1/4, 1/2, etc.

Je pense que la seule raison à cela est que la série de points d'arrêt complets (dont 1/125 fait partie) a été acceptée à un moment donné en tant que norme afin que le calcul de l'exposition soit plus facile lorsque vous travaillez avec la série de diaphragmes à ouverture complète. Je ne pense pas que les petites "erreurs" aient un effet significatif sur le fait de doubler ou de réduire de moitié la quantité de lumière utilisée pour votre exposition.

Ces chiffres datent d'il y a un siècle, lorsque tout était mécanique à la caméra. Il n'y avait aucun moyen de construire un obturateur si précis qu'il y aurait eu une différence entre 1/120 et 1/125 ... Et 1000 est lisible par l'homme pour 1024 ...

Les vitesses d'obturation réelles que nous utilisons sont nécessairement des puissances de deux, mais les vitesses d'obturation nominales MARKED ne sont que des approximations arrondies pratiques. Nous N'UTILISONS PAS les valeurs numériques marquées, l'appareil photo sait comment utiliser et substituer les puissances réelles des deux. 1/30 est 1/32, 1/60 est 1/64 et 1/125 est 1/128 seconde. Les marquages ​​peuvent montrer trois séquences, mais la caméra utilise uniquement le pouvoir UN de deux séquences.

Par exemple, chronométrez le déclencheur de 30 secondes sur votre appareil photo et le temps réel sera de 32 secondes. Nécessairement, à cause de 1,2,4,8,16,32 secondes, et nous avons besoin que chaque arrêt soit exactement le double pour que le concept fonctionne. Mais les marquages ​​pensent qu’il est pratique de montrer les mêmes chiffres pendant 30 secondes et 1/30 seconde, qui ne sont en réalité pas des valeurs réelles précises réellement utilisées par la caméra. C'est un très vieux système, à l'époque où le binaire était courant (1/128 semblait étrange), et les choses importaient peu. Plus de détails sur http://www.scantips.com/lights/fstop.html

Par exemple, la caméra possède des troisième et demi-arrêts de 1/10 et 1/20 de seconde, mais la même valeur marquée ne peut pas être à la fois un troisième et un demi-arrêt, espacés de 1/6. Et ce n'est pas. La caméra sait bien faire les choses. Les arrêts doivent être des pouvoirs de deux.

Par exemple, ce que nous appelons f / 11 est en réalité f / 11.31. Ceci est un avantage tout à fait arrondi dans les marquages ​​nominaux, mais l’appareil sait le faire correctement.

Le seul moment où nous pourrions être concernés par cette petite différence (qui n'existe que dans notre esprit et dans les marques) est lorsque nous effectuons nous-mêmes des calculs numériques. Nous calculons de petites incohérences avec les nombres nominaux, mais les nombres réels utilisés montrent des relations précises.

Et quand la caméra le fait, ça se passe bien. La caméra utilise des valeurs précises, mais marque les approximations arrondies nominales.

En termes simples, l'exposition "de base" dans les appareils photo des "temps anciens" était de 1/125 obturateur à une ouverture de f / 8 sur un film ISO100. Cela donnerait un bien en plein jour. Je m'attends à ce que les obturateurs de la caméra aient été calibrés pour ce 1/125 de seconde. Aller plus vite d’un arrêt signifiait doubler à 1/250, 1/500 et continuer. En ralentissant, vous ne vouliez pas exprimer cela à l’utilisateur sur une fraction décimale horrible, donc 1/60, 1 / 30,1 / 15, 1/8 et ainsi de suite était "assez bon" même si bon que exactement le double de l'exposition chaque arrêt à partir de 1/125.