Dlaczego soczewka jest ciemniejsza niż inne przy zastosowaniu tych samych ustawień?

Posiadam lustrzankę cyfrową Nikon D500 z obiektywem Nikkor 16–80 mm 1: 2,8-4E ED VR.

Zauważyłem, że ten obiektyw, stosując dokładnie te same ustawienia (taki sam ISO, taka sama przysłona, na przykład F8.0, taki sam czas otwarcia migawki, na przykład 1/800, taki sam balans bieli itp.), Generuje ciemniejsze zdjęcia niż inne Posiadane obiektywy DX, takie jak Nikkor 18-105mm f / 3.5-5.6G ED VR, oczywiście przy użyciu tego samego korpusu aparatu.

Aby uzyskać tę samą ekspozycję, muszę zwiększyć czułość ISO lub zmienić zastosowaną przysłonę / czas otwarcia migawki.

Fakt, że jeden obiektyw wydaje się być „ciemniejszy”, jest również odzwierciedlany w ekspozymetrze wewnątrz aparatu podczas montażu tych dwóch różnych obiektywów i to samo zachowanie zaobserwowano podczas próby dokładnie takich samych obiektywów w aparacie Nikon D3200.

Dlaczego to się dzieje? Czy to z powodu innego T-stop? Skąd mam wiedzieć, jaka jest wartość T-stop dla obu soczewek? Nawiasem mówiąc, czy Nikkor 16-80 mm nie powinien być lepszy od Nikkor 18-105 mm również pod względem T-stop (jak wynika z różnych recenzji, które czytam)?

Edycja: Oto dwa przykładowe zdjęcia, które właśnie wyjąłem z mojego okna, używając ustawień wspomnianych wcześniej. Zostały zabrane w tych samych warunkach i do tej samej sceny, oświetlając je słońcem. Zrobiłem pierwsze zdjęcie z 16-80 mm, potem zmieniłem obiektyw i zrobiłem drugie zdjęcie z 18-105 mm, oba przy 35 mm. (Obrazy zostały zmniejszone, aby umożliwić przesyłanie tutaj)

Chociaż przepuszczalność soczewek może wyjaśnić tę różnicę, jej część może również wynikać z możliwości niewłaściwej kalibracji elektronicznego mechanizmu przysłony 16-80. Nie wiem, czy mechanizm przysłony tego obiektywu ma większą lub mniejszą skłonność do błędnej kalibracji, ale zakładam, że ta możliwość nie jest równa zero.

Zgadzam się z tobą, że T-stop 16-80 nie powinien być o wiele gorszy niż 18-105. Różnica w liczbie elementów / grup nie jest ogromna, a obiektyw pro powinien mieć lepsze powłoki. Różnica EV na przykładowych zdjęciach wynosi około 1/2 do 2/3 stopnia. Oznaczałoby to niedopuszczalnie niski T-stop dla obiektywu profesjonalnego.

Jeśli obiektyw jest nadal objęty gwarancją, możesz poprosić firmę Nikon, aby spojrzał i wyregulował go, jeśli to konieczne, bez żadnych opłat.

Zależy nam na dokładności ustawień aparatu w oczekiwaniu na „prawidłową” ekspozycję. W dzisiejszych czasach wbudowane pomiary i układy scalone gwarantują dobry wynik. Myślę, że jest to niezwykłe, ponieważ „poprawna” ekspozycja to ścieżka pełna pułapek. Uzależniamy od oznaczeń liczby f i ustawień czasu otwarcia migawki wraz z wartościami ISO. Będziemy mieli szczęście, jeśli wszystkie te ustawienia plus odczyt licznika dostarczą się zgodnie z obietnicą. Przykro nam, że często nie ma radości w Mudville.

W przypadku większości obiektywów ustawienia liczby f są wyprowadzane przy użyciu skromnej formuły matematycznej. Aby obliczyć liczbę f, dzielimy ogniskową obiektywu przez średnicę roboczą. Liczba f ma być uniwersalna. Innymi słowy, ustawiliśmy nasz obiektyw na f / 8 w przekonaniu, że przejdzie on na film lub czujnik cyfrowy, taką samą ilość energii świetlnej, jak każdy inny obiektyw ustawiony na tę samą aperturę. Ponownie przepraszam, że zbyt często zgłaszam, że wynikowe ekspozycje nie będą pasować.

Niedokładność ustawienia obiektywu jest zbyt duża dla branży filmowej. Kręcenie pojedynczej sceny może kosztować miliony, więc zagrożona jest reputacja. Ta branża zdecydowała się na upgrade do T-stop. Jest to bardzo dokładny ogranicznik przysłony oparty na rzeczywistej miary energii świetlnej przechodzącej przez obiektyw.

Dlaczego f-stop miałby być niedokładny? Wywodzi się ze stosunku ogniskowej do średnicy roboczej. Nie uwzględnia: A. utraty światła ze względu na to, że szklane soczewki nie są idealne pod względem przezroczystości. B. Każda powierzchnia soczewki jest wypolerowana, dlatego część światła traci się z powodu odbić powierzchni. C. Promienie światła, które po prostu ocierają się o łopatki tęczówki, zostają źle skierowane. D. Promienie rozproszone z powodu nieskorygowanych aberracji soczewki tracą swój ślad. E. Inne ingerencje nie wymienione.

Niektóre obiektywy aparatów fotograficznych są kalibrowane za pomocą metody T-stop. To dla mnie tajemnica, dlaczego wszystkie wysokiej klasy obiektywy aparatu używają przysłony w przeciwieństwie do przysłony.

(Ta odpowiedź opiera się na założeniu, że nie używasz różnych „ochronnych” filtrów UV, filtrów ND, filtrów polaryzacyjnych lub jakichkolwiek innych filtrów na obu soczewkach. Jeśli masz różne filtry na każdej soczewce, powinno to być dość oczywiste skąd te różnice pochodzą głównie.)

Dlaczego soczewka jest ciemniejsza niż inne przy zastosowaniu tych samych ustawień?

Najbardziej prawdopodobne wytłumaczenie jest takie, że obiektyw 18-105 mm z mechanicznym sterowaniem przysłoną niepoprawnie eksponuje lżejsze niż obiektyw 16-80 mm z elektronicznym sterowaniem przysłoną .

Różnica jest subtelna, ale znacząca.

Innymi słowy, elektronicznie kontrolowana przysłona obiektywu 16–80 mm zapewnia prawdopodobnie dokładniejszą ekspozycję niż kontrolowana mechanicznie przysłona obiektywu 18–105 mm.

Jeśli dzieje się tak w przypadku wszystkich obiektywów DX, to najprawdopodobniej problem tkwi w mechanicznym połączeniu przysłony aparatu, a nie w połączeniu obiektywów DX. Jeśli dzieje się tak również z innymi korpusami aparatu, kreda to do ogólnych różnic między mechanicznym sterowaniem przysłoną a elektronicznym sterowaniem przysłoną. A może łącznik na Twoim przyjacielu D3200 jest równie zużyty lub wygięty o mniej więcej tyle samo, co Twój D500.

Trochę tła¹

Gdy technologia AF zaczęła pojawiać się pod koniec lat 80. XX wieku, firma Nikon próbowała stworzyć system, który pozwoliłby, aby stare obiektywy z mocowaniem F aż do późnych lat pięćdziesiątych pozostały użyteczne jako obiektywy z manualnym ustawianiem ostrości na nowych korpusach z obsługą AF. Zdecydowali się umieścić silnik ogniskowania w kamerze tam, gdzie napędzał elementy ogniskowania w obiektywie za pomocą mechanicznego połączenia, zamiast umieszczać silnik ogniskowania w obiektywie. Ponadto postanowili zachować mechaniczne połączenie między aparatem a obiektywem, aby kontrolować przysłonę i związane z nią pomiary, tak aby był kompatybilny wstecz ze starszymi obiektywami z mocowaniem F. Pentax również przyjął to podejście.

Kilku innych głównych producentów aparatów zdecydowało się zrobić czystą przerwę i stworzyć nowy system mocowania obiektywu z całkowicie elektronicznym połączeniem między kamerą a obiektywem i umieścić silnik ostrości w obiektywie. W 1985 r. Firma Minolta wprowadziła nowy „mocowanie A” z całkowicie elektronicznym systemem (ostatecznie stał się mocowaniem Sony A po zakupie Minolty przez Sony). Canon wprowadził podobny system EOS w 1987 roku. Żaden system nie pozwolił użytkownikom używać wcześniejszych obiektywów w starszych mocowaniach zakupionych odpowiednio od Minolty lub Canona, z nowymi aparatami, które korzystały z nowych mocowań. Od samego początku firma Nikon zdobyła udział w rynku, wprowadzając nowe aparaty AF i obiektywy kompatybilne wstecz z istniejącymi aparatami i obiektywami z mocowaniem typu F.¹

Przez większość czasu, odkąd Minolta (1985) i Canon (1987) wprowadzili systemy kamer z całkowicie elektronicznym mocowaniem, Pentax i Nikon stopniowo wprowadzali połączenia elektroniczne do swoich istniejących systemów mocowań w kilku etapach. Pentax zrobił to wcześniej i bardziej agresywnie niż Nikon.

Wkrótce nowy aparat „Ultra-Sonic Motor” zastosowany we wszystkich obiektywach z wyjątkiem obiektywów niskiej klasy okazał się znacznie lepszy pod względem szybkości i dokładności autofokusa w porównaniu z mechanicznym łącznikiem zastosowanym przez Nikona, Pentaxa i innych. Niemal z dnia na dzień Canon przechwycił większość profesjonalnego rynku 35 mm, który Nikon dominował przez dziesięciolecia, szczególnie wśród tych, którzy kręcili sport / akcję. Aby pozostać konkurencyjnym, w połowie lat 90. firma Nikon dodała styki elektryczne do systemu mocowania F i zaczęła tworzyć obiektywy AF-I z silnikami wewnątrz dla dużych teleobiektywów, które wymagają cięższych elementów ustawiania ostrości. Obiektywy AF-S z silnikami AF, które zostały zaprojektowane bardzo podobnie do pierścieniowego aparatu USM firmy Canon, pojawiły się dopiero w 1998 roku. Nikon nadal umieszczał silniki AF w swoich ciałach, aby napędzać istniejące obiektywy AF bez własnego silnika.

Ale aż do XXI wieku Nikon oferował jedynie mechanicznie kontrolowane przysłony we wszystkich swoich obiektywach.

Poza kilkoma obiektywami z funkcją kontroli perspektywy (pochylania / zmiany) wprowadzonymi w 2008 roku, Nikon nie oferował obiektywu z mocowaniem F i elektronicznie sterowaną przysłoną aż do AF-S 800 mm f / 5.6E VR w 2012 roku. Kilka innych wysokiej klasy (i drogie), a następnie soczewki „E”.

AF-S 16–80 mm f / 2.8-4E Dx VR był pierwszym obiektywem „E” firmy Nikon, który nie kosztował w górę około 2000 USD. Został on wprowadzony w drugiej połowie 2016 r., Około trzydziestu lat po pierwszych masowych soczewkach konsumpcyjnych z elektronicznie sterowanymi przysłonami. W międzyczasie wprowadzono także kilka innych nowych mocowań / systemów, które wykorzystują wyłącznie elektroniczną, a nie mechaniczną komunikację między aparatem a obiektywem. Wśród nich: system Four Thirds i Micro FourThirds z konsorcjum utworzonego przez Olympus i Panasonic, mocowanie Sony E, mocowanie Fuji X, mocowanie Samsung NX (teraz niedziałające), a nawet kompaktowe mocowanie Nikon 1 / CX (również teraz nieczynne ) ogłoszone w 2011 r.

Ponieważ aparaty wykorzystujące całą komunikację elektroniczną kamera / obiektyw zaczęły być używane do celów, o których nawet nie marzono w połowie lat 80. XX wieku, zalety elektronicznie sterowanych przysłon stały się coraz bardziej widoczne w ciągu trzech dekad od połowy lat 80. do połowy 2010 :

• Szybsze uruchomienie. Serwa używane w obiektywach elektronicznych są bardziej kompaktowe, a system ma znacznie mniej luzu. Bez sprężyn powrotnych serwomechanizmy mogą również otworzyć przysłonę po ekspozycji tak szybko, jak została zatrzymana.
• Mniejsza podatność na bardzo niskie temperatury, spowalniając zatrzymanie bezpośrednio przed zrobieniem zdjęcia.
• Lepsza dokładność od strzału do strzału, gdy oba systemy są nowe i odpowiednio dostosowane.
• Nie trzeba okresowo testować i regulować mechanizmów łączących zarówno aparatu, jak i każdego obiektywu w miarę ich zużycia i / lub luzowania śrub regulacyjnych.
• Brak podatności na zginanie mechanicznego połączenia, gdy obiektyw jest przymocowany do aparatu. Jeśli dźwignia aparatu jest wygięta, będzie ona niedokładna dla wszystkich obiektywów sterowanych mechanicznie używanych z aparatem. Zazwyczaj objawia się to prześwietleniem.

Różnice T-Stop

Istnieje również możliwość, że 35 mm, który wydaje się być najsłabszym miejscem dla współczynnika przysłony 18-105 mm dla przysłony F do stopu przy szerokim otwarciu, jest również ogniskową, w której obiektyw 16-80 mm może mieć większą różnicę między liczba f i T-stop. Nawet jeśli używasz obu obiektywów na przysłonie f / 8, większość obiektywów ma tendencję do „zachowywania” różnic między określoną liczbą przysłony a rzeczywistą ilością światła transmitowanego przez obiektyw, gdy jest on przymknięty. Twórcy obiektywu robią to, aby zachować odległość między każdym przystankiem w zakresie ustawień przysłony. W przypadku obiektywów zmiennoogniskowych częściej widać różnice między liczbą f i ogranicznikiem T, gdy obiektyw jest szeroko otwarty i zmieniona jest ogniskowa.

Oto profil transmisji dla AF-S DX 18-105mm f / 3.5-5.6 G ED VR (pomarańczowy) i dwóch innych obiektywów Nikon opublikowanych przez DxO Mark (niestety ani DxO, ani Imaging Resources nie opublikowały pomiarów dla AF-S 16 -80 mm f / 28-4E ED VR):

W górnej tabeli dla „teoretycznego” 18–105 mm f / 3.5–5.6 moglibyśmy oczekiwać linii o mniej więcej stałym nachyleniu od nieco nieco ciemniejszego niż T-3.5 po lewej do mniej więcej tej samej ilości nieco ciemniejszej niż T-5.6 po prawej. Właśnie to widzimy w AF-S 24-120 mm f / 3.5-5.6G IF-ED VR (niebieski). Różnica między nominalną liczbą f i zmierzonym T-stopem jest bardzo mała w całym zakresie ogniskowych dla obiektywu 24-120 mm f / 3.5-5.6. Ale nie to dostajemy z 18-105 mm.

Zwróć uwagę, że kilka innych obiektywów zmiennoogniskowych Nikon DX, takich jak AF-S 18-135 mm f / 3.5-5.6G IF ED (nie pokazano) i AF-S DX 18-70 mm f / 3.5-4.5G IF ED (czerwony ) mają prawie identyczny profil w porównaniu do 18–105 mm. Wydaje się, że w przypadku niektórych tańszych obiektywów DX Nikon zamyka nieco szeroko otwartą przysłonę przy nieco szerszych ogniskowych, być może w celu ograniczenia aberracji na brzegu pola obrazu?

Bez pomiarów T-stop dla AF-S DX 16–80 mm f / 2.8-4E ED VR trudno powiedzieć, czy zauważalną różnicę można przypisać temu obiektywowi, który ma wyższą wartość T-stop przy powiększeniu do 35 mm. Interesujące może być wypróbowanie podobnego testu z użyciem 16–18 mm, 50 mm i 70–80 mm dla każdej soczewki, aby sprawdzić, czy wyniki są takie same jak dla 35 mm.

_{¹ Aby uzyskać jeszcze szersze spojrzenie na historię mocowania F firmy Nikon i jego porównanie z mocowaniami konkurencji od czasu wprowadzenia AF w latach 80., zobacz tę odpowiedź na inne pytanie.}

_{² Rewolucja cyfrowa sprawiła, że ​​niewielkie przyrosty zmienności ekspozycji stały się większym problemem niż w przypadku filmu. Jak Time lapse fotografii i wideo za pomocą kamer przeznaczonych głównie do tworzenia zdjęć stało się jeszcze bardziej powszechne, to okazało się coraz bardziej istotna.}

Jak zauważyłeś, soczewki prawdopodobnie przepuszczają różne ilości światła, co jest związane z ogranicznikami T. Można to wytłumaczyć większą liczbą grubszych elementów w celu skorygowania wad i umożliwienia maksymalnego otworu F2,8 na szerokim końcu.

• Nikon AF-S NIKKOR 16–80 mm f / 2.8-4E DX ED VR SWM IF ma 17 elementów w 13 grupach.

• Nikon AF-S DX NIKKOR 18-105mm f / 3.5-5.6G ED VR ma 15 elementów w 11 grupach.

Istnieją różne sposoby, aby soczewki były lepsze od innych. Chociaż 16-80 / 2.8-4 przepuszcza mniej światła niż 18-105 / 3.5-5.6 na danym otworze, ma większy maksymalny otwór i może przepuszczać więcej światła.

Jeśli chcesz tylko poznać różnicę między obiektywami, możesz użyć miernika punktowego w aparacie. Po zmierzeniu ustawień dla kilku źródeł światła i przysłon, wykonaj kilka obliczeń, aby ustalić, ile różnic między stopami występuje między soczewkami.

Jeśli chcesz obliczyć T-stop, możesz porównać z obiektywem o znanych wartościach T-stop.

Zobacz Co to jest T-stop / T-stop?