Cosa significa quando un obiettivo viene descritto come f5.6 o f1.8? Come si relaziona con un numero di apertura dello stesso valore?

Ci sono due numeri principali per descrivere un obiettivo.

Il primo è la lunghezza focale, universalmente data in millimetri, in questi giorni.

Il secondo è la proporzione della lunghezza focale al diametro massimo della lente, che è scritto sulla lente come un rapporto, così 1:1.8, 1:5.6, e nella scrittura delle lenti, più normalmente come frazione, f/1.8: si noti la barra, che mostra che è una frazione; f qui sta per "lunghezza focale", i binocoli sono specificati come ingrandimento, diciamo 7x, e diametro dell'obiettivo, per esempio 50 (millimetri compresi))? È perché ciò che conta per determinare il tempo di esposizione per fare una fotografia è quanto è luminosa l'immagine, e risulta che il rapporto tra diametro dell'obiettivo e lunghezza focale è ciò che determina la luminosità, quindi tutti gli obiettivi che hanno un rapporto tra apertura dell'obiettivo e lunghezza focale di 1:1,8 faranno un'immagine della stessa luminosità, e quindi avranno bisogno dello stesso tempo di esposizione per un sensore della stessa sensibilità alla luce. Un obiettivo di lunghezza focale corta produce un'immagine piccola, quindi anche se un obiettivo f/1.8 di lunghezza focale corta ha un'apertura fisicamente piccola, la luce che passa attraverso di esso è distribuita meno che con un obiettivo di lunghezza focale più lunga, con un'apertura corrispondentemente più grande.

Nota che il numero f/number è un rapporto tra diametro e lunghezza focale, ma la quantità di luce che entra varia con l'area dell'apertura, quindi è una regola quadrata, quindi la serie familiare di f/stop va in passi di 1.4, che è approssimativamente la radice quadrata di 2, quindi ogni passo rappresenta un effettivo raddoppio dell'area di trasmissione della luce.

Perché non si vuole sempre usare la massima apertura dell'obiettivo (per una varietà di ragioni), la maggior parte degli obiettivi sono dotati di un dispositivo per ridurre l'area dell'apertura, chiamato diaframma. Questo è calibrato in f/ratios. Quindi, se diciamo che un obiettivo è f/1,8, ciò significa che la più grande apertura che possiamo ottenere è uguale alla lunghezza focale dell'obiettivo diviso 1,8.

Avrete notato che la massima apertura dell'obiettivo, il numero f/number specificante, spesso non è uno dei numeri della regolare sequenza di 1, 1,4, 2, 2,8, 4. Questo perché i produttori tipicamente fanno l'apertura massima più ampia possibile, dati altri vincoli di costo, dimensioni e qualità dell'immagine. Non c'è niente di magico nella serie di numeri f/number che usiamo attualmente, e infatti in passato venivano usate serie diverse. Inoltre, l'apertura massima di un obiettivo può essere usata nella pubblicità, e poiché è ammessa dall'uso commerciale una certa tolleranza in queste cose, l'apertura massima è spesso più un prodotto del dipartimento di pubblicità che del progettista dell'obiettivo. Vedrete obiettivi con aperture massime quotate di f/1.7, f/1.8 e f/1.9. Non è garantito che uno di questi abbia un'apertura più grande di un obiettivo di un produttore conservatore descritto come f/2.

Ci sono altri aspetti della fotografia in cui la dimensione fisica dell'apertura dell'obiettivo è più importante del numero f, ma per l'esposizione, il numero f è quello che conta.

Mentre ci sono, se qualcuno sta ancora leggendo, ecco la lunghezza focale. Per semplificare, pensate a una lente semplice, come una lente d'ingrandimento, o l'obiettivo di una delle macchine fotografiche a scatola che hanno dominato la fotografia nella prima metà del XX secolo, e che devono tornare di moda. Se si tiene una di queste lenti davanti a un foglio di carta e si fa l'immagine di un oggetto lontano, bisogna spostare la lente verso o lontano dalla carta per ottenere un'immagine nitida. La distanza tra l'obiettivo e il piano dell'immagine quando l'immagine di un oggetto lontano è nitida si chiama lunghezza focale. Con gli obiettivi moderni, è tutto molto più complicato, ma la lunghezza focale citata è questa semplice distanza di un obiettivo semplice equivalente.

Più lunga è la lunghezza focale, più grande è l'immagine. Questo è importante per scopi fotografici come il conteggio dei serbatoi nelle immagini da un satellite, o la fotografia di vita selvaggia, dove o non puoi avvicinarti al tuo soggetto (uccelli, insetti), o non vuoi farlo (leoni, coccodrilli). In molta fotografia, però, ciò che conta di più è che, per una dimensione fissa del sensore di immagine, un obiettivo più lungo avrà un campo visivo più stretto, e un obiettivo con una lunghezza focale più corta avrà un campo visivo più ampio (supponendo che sia progettato correttamente per quella dimensione del sensore). Così, sul sensore di dimensioni 4/3 che uso, un obiettivo con lunghezza focale di 14mm ha un campo visivo piuttosto ampio, e uno con una lunghezza focale di 150mm ha un campo visivo stretto.

Ora diventa davvero complicato. Ai vecchi tempi della pellicola, c'erano solo alcune dimensioni d'immagine che contavano, e un'enorme quantità di fotografia, specialmente quella amatoriale/appassionata, veniva fatta su pellicola 35mm con una dimensione d'immagine di 24mm x 36mm (chiamata Full Frame). Quando è arrivato il digitale, le fotocamere sono state prodotte con una gamma molto più ampia di dimensioni dell'immagine, e il modo in cui la maggior parte di queste dimensioni è specificata è fantasticamente inutile, essendo basato su una tecnologia televisiva obsoleta. Così una lente su una piccola fotocamera con una lunghezza focale di 5 mm potrebbe avere lo stesso campo visivo di una lente su una grande fotocamera di 28 mm. Per molti scopi, ci preoccupiamo innanzitutto del campo visivo di un obiettivo, quindi si potrebbe pensare che i produttori, e le persone che scrivono di attrezzature, comincino a specificare il campo visivo di un obiettivo (siamo, dopo tutto, abituati a questo con i binocoli). Invece, hanno preso la via d'uscita veloce di descrivere il campo visivo come quello di un obiettivo equivalente su una fotocamera Full Frame. Così, l'obiettivo zoom di base della mia fotocamera 4/3 ha una gamma di lunghezza focale effettiva di 14mm-42mm, ma questo potrebbe essere descritto come "28-84 equivalente". Il che va bene, se disordinato, ma a volte i produttori di piccole fotocamere point and shoot specificano la lunghezza focale equivalente, piuttosto che l'effettiva, fisica, onesta lunghezza focale Daguerre. Per il calcolo dei f-stop, è la lunghezza focale reale che conta, non qualsiasi equivalente.