F 값

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1. 개요

F값은 렌즈의 초점 거리를 유효 구경으로 나눈 값으로, 렌즈의 밝기를 나타내는 지표이다. 계산식은 초점 거리(f)를 입사 동공 지름(D)으로 나눈 값(N = f/D)으로 표현하며, "f/" 형태로 표기한다. F값이 클수록 렌즈는 어두운 이미지를 투사하며, 조리개와 연동되어 이미지의 밝기, 피사계 심도, 화질 등에 영향을 미친다. 조리개 스톱을 통해 F값을 조절할 수 있으며, T-스톱은 렌즈의 투과율을 고려한 F값이다. 천문학에서는 초점비를 의미하며, 개방 F값은 렌즈 조리개를 최대로 개방했을 때의 F값을 말한다. 사진 촬영에서는 조리개, 셔터 속도, ISO 감도 간의 관계를 설정하는 써니 16 룰 등에 활용된다.

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F 값
F값
일반 정보
수학적 세부 사항
일반적인 표준 F값 척도

2. 계산식

F값( $N$ )은 렌즈의 초점 거리( $f$ )를 유효 구경(입사 동공 지름, $D$ )으로 나눈 값으로, 다음과 같이 표현된다.^[1]

: $N = \frac{f}{D} \$

여기서 $f$ 는 초점 거리, $D$ 는 입사 동공 지름(유효 구경)이다. 관습적으로 "f/" 형태로 표기한다. 예를 들어, 렌즈의 초점 거리가 100mm이고 입사 동공 지름이 50mm이면, F값은 2가 되며, 이는 "f/2"로 표현된다.^[1]

유효 구경은 렌즈의 광축상 무한대에 있는 점 광원에서 렌즈로 입사하는 평행 광선 광속의 지름을 의미한다. F값( ${f_n}$ )은 다음과 같이 표현할 수 있다.

$f_n=\frac{f}{\Phi}$

${f}$ : 초점 거리

${\Phi}$ : 유효 구경

유효 구경이 크다는 것은 더 많은 빛을 모을 수 있다는 의미이다. 유효 구경이 $1/\sqrt{2}$ 가 되면 빛을 모으는 면적은 절반이 된다. 따라서 F값이 $\sqrt{2}$ 배가 될 때마다 밝기는 절반이 된다.

광선 투과 효율의 차이를 무시하면, F값이 클수록 렌즈는 더 어두운 이미지를 투사한다. 렌즈의 시야에 있는 장면의 밝기(휘도)에 대한 투사된 이미지의 밝기(조도)는 F값의 제곱에 따라 감소한다. 예를 들어, 100mm 초점 거리의 f/4 렌즈는 25mm의 입사 동공 지름을 갖고, 100mm 초점 거리의 f/2 렌즈는 50mm의 입사 동공 지름을 갖는다. 면적은 동공 지름의 제곱에 비례하므로, f/2 렌즈가 받아들이는 빛의 양은 f/4 렌즈의 4배이다.^[6] 동일한 사진 노출을 얻으려면 노출 시간을 4분의 1로 줄여야 한다.

카메라 렌즈는 종종 조절 가능한 조리개를 포함하며, 이는 조리개 스톱의 크기를 변경하여 입구 동공의 크기를 변경한다. 이를 통해 사용자는 필요에 따라 F값을 변경할 수 있다. 입구 동공의 지름은 조리개 스톱의 지름과 반드시 같지는 않은데, 이는 조리개 앞의 렌즈 요소의 확대 효과 때문이다.

렌즈가 맺는 상의 면적은 초점 거리의 제곱에 비례하여 확대된다. 렌즈에 입사하는 빛의 양은 렌즈의 유효 면적에 비례하고, 유효 면적은 유효 직경의 제곱에 비례한다. 따라서 상의 면적당 광량(조도)은 초점 거리의 제곱에 반비례하고 유효 직경의 제곱에 비례한다. 즉, (유효 직경/초점 거리)의 제곱 ≡ 1/F 수의 제곱에 비례한다.

3. 표기법

f값 은 $N = \frac{f}{D} \$ 와 같이 표기하며, 여기서 는 초점 거리, 는 입구 동공의 지름(''유효 구경'')이다.^[1] f-number 앞에 "f/"를 붙여 쓰는 것이 일반적인데, 이는 렌즈 시스템에서 ""와 같이 표현된다. 예를 들어 렌즈의 초점 거리가 100mm이고 입구 동공 지름이 50mm이면, f값은 2가 된다.^[1]

야시카-D TLR 카메라 전면. "F-NUMBER"라고 표시된 몇 안 되는 카메라 중 하나이다.

야시카-D의 상단에서 조리개 설정 창은 "f:" 표기법을 사용한다. 조리개는 "스톱" 없이 지속적으로 가변적이다.

1920년대에 ''f-number''라는 용어는 ''F number''와 ''f/number''로 책에 등장했다. 현대에는 ''f-number''와 ''f number'' 형식이 더 흔하지만, 이전 형식과 ''F-number''도 여전히 일부 책에서 발견된다. 드물게 ''f-number'' 또는 ''f/number''의 초기 소문자 ''f''는 갈고리 모양의 이탤릭체: ƒ로 설정된다.^[31]

f-number의 표기법은 20세기 초에 상당히 다양했다. 때로는 대문자 F로,^[32] 때로는 슬래시 대신 점(마침표)으로,^[33] 때로는 세로 분수로 설정되었다.^[34]

1961년 ASA 표준 PH2.12-1961 ''미국 표준 일반 용도 사진 노출계 (광전식)''는 "상대 조리개 기호는 ƒ/ 또는 ƒ:로 하고 유효 ƒ-number를 따른다."고 명시하고 있다.

유효 구경이란 렌즈의 광축상 무한대의 위치에 있는 점 광원을 가정했을 때, 그 점 광원에서 렌즈로 입사하는 평행 광선의 광속의 지름을 말한다. F값을

{f_n}

라고 하면

f_n=\frac{f}{\Phi}

(

{f}

: 초점 거리,

{\Phi}

: 유효 구경) 와 같은 식이 된다. 유효 구경이 크다는 것은 빛을 더 많이 모을 수 있다는 의미이다. 유효 구경이

1/\sqrt{2}

가 되면 빛을 모으는 면적은 절반이 된다. 따라서, F값이

\sqrt{2}

배가 될 때마다 밝기는 절반이 된다.

카메라의 라이트 밸류 LV 값의 정의는 "'''감광량'''"으로 생각하여, F^2=1, 1/T=1로 하고, 상대 비례 값을 2를 밑으로 하는 대수로 나타낸다. 렌즈가 맺는 상의 면적은 초점 거리의 제곱에 비례하여 확대된다. 한편, 렌즈에 입사하는 빛의 양은 렌즈의 유효 면적에 비례한다. 렌즈의 유효 면적은 유효 직경의 제곱에 비례한다. 따라서, 상의 면적당 광량(조도)은 초점 거리의 제곱에 반비례하고 유효 직경의 제곱에 비례한다. 즉, (유효 직경/초점 거리)의 제곱 ≡ 1/F 수의 제곱에 비례한다.

4. 조리개, 스톱, 노출

카메라 렌즈는 조절 가능한 조리개를 포함하며, 조리개 스톱의 크기를 변경하여 입구 동공의 크기를 변경하고, f값을 조절한다. "스톱"은 빛이나 노출의 비율을 정량화하는 데 사용되는 단위이며, 1 스톱은 빛의 양이 2배 또는 1/2배가 되는 것을 의미한다. f-스톱은 빛의 강도를 절반으로 줄이는 것을 나타낸다. 이는 동공 및 조리개 직경이 1/ (약 0.7071)배 감소하는 것과 같다.

섬네일]]

섬네일

"스톱"이라는 단어는 때때로 혼란을 주는데, 이는 여러 가지 의미를 가지고 있기 때문이다. 스톱은 물리적인 물체일 수 있다. 특정 광선을 차단하는 광학 시스템의 불투명한 부분이다. ''조리개 스톱''은 입력 동공 크기를 제한하여 이미지의 밝기를 제한하는 조리개 설정인 반면, ''필드 스톱''은 원하는 시야 밖의 빛을 차단하여 플레어나 기타 문제를 일으킬 수 있는 빛을 차단하기 위한 스톱이다.

사진에서 스톱은 빛이나 노출의 비율을 정량화하는 데 사용되는 "단위"이기도 하다. 각 스톱이 추가될 때마다 빛의 양은 2의 배수가 되고, 각 스톱이 감소할 때마다 1/2의 배수가 된다. 1스톱 단위는 EV (노출 값) 단위라고도 한다. 카메라에서 조리개 설정은 전통적으로 '''''f-스톱''''''으로 알려진 개별 단계로 조정된다. 각 "'''스톱'''"은 해당 f-수로 표시되며 이전 스톱에서 빛의 강도를 절반으로 줄이는 것을 나타낸다. 이는 동공 및 조리개 직경이 1/ 또는 약 0.7071의 인수로 감소하고, 따라서 동공의 면적이 절반으로 줄어드는 것과 같다.

대부분의 최신 렌즈는 표준 f-스톱 눈금을 사용하며, 이는 제곱근의 거듭제곱의 시퀀스에 해당하는 숫자의 근사 기하 수열이다. , , , , , , , , , , , , , , 등이다. 수열의 각 요소는 왼쪽 요소보다 1스톱 낮고 오른쪽 요소보다 1스톱 높다. 비율 값은 기억하고 쓰기 쉽도록 이러한 특정 관례적인 숫자로 반올림된다.

1 f-스톱이 빛의 강도에서 2의 배수에 해당하는 것과 마찬가지로, 셔터 속도는 각 설정이 인접한 설정과 기간에서 약 2의 배수로 다르도록 배열된다. 렌즈를 1스톱 열면 주어진 시간 동안 필름에 두 배의 빛이 떨어진다. 따라서 이전 조리개에서와 동일한 노출을 이 더 큰 조리개에서 얻으려면 셔터를 절반으로 짧게 열어야 한다(즉, 두 배의 속도). 필름은 ''상반성''의 속성이 있으므로 이러한 동일한 양의 빛에 동일하게 반응한다. 이는 노출이 매우 길거나 짧은 경우 덜 적용되며, 이때 상반성 실패가 발생한다. 조리개, 셔터 속도 및 필름 감도는 연결되어 있다. 장면 밝기가 일정할 경우, 조리개 면적을 두 배로 늘리거나(1스톱), 셔터 속도를 절반으로 줄이거나(개방 시간 두 배), 또는 두 배 더 민감한 필름을 사용하면 노출된 이미지에 동일한 영향을 미친다.

사진 작가는 때때로 다른 노출 비율을 '스톱'으로 표현한다. f-수 표시를 무시하면 f-스톱은 노출 강도의 로그 눈금을 만듭니다.

현재는 F1을 시작으로 1단계에서 노출량이 절반이 되는 국제 조리개가 일반적으로 사용되고 있다. 즉 F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F45 등이다.

오래된 렌즈에는 대륙 조리개를 채용한 렌즈도 있다.(F1.1, F1.6, F2.2, F3.2, F4.5, F6.3, F9, F12.5, F18, F25, F36, F50 등이다.

4. 1. 표준 f값

대부분의 렌즈는 표준 f-스톱 눈금을 사용하며, 이는 2의 제곱근의 거듭제곱에 해당한다. f/1, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22, f/32 등이 있다. 각 요소는 왼쪽 요소보다 1스톱 낮고, 오른쪽 요소보다 1스톱 높다.

조리개 값 (AV)	−2	−1	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
N	0.5	0.7	1.0	1.4	2	2.8	4	5.6	8	11	16	22	32	45	64	90	128	180	256
계산됨	0.5	0.707...	1.0	1.414...	2.0	2.828...	4.0	5.657...	8.0	11.31...	16.0	22.62...	32.0	45.25...	64.0	90.51...	128.0	181.02...	256.0

조리개 값 AV를 포함하여:

: $N = \sqrt{2^{\text{AV}}}$

현재는 F1을 시작으로 1단계에서 노출량이 절반이 되는 국제 조리개가 일반적으로 사용되고 있다. 즉 F1, F1.4, F2, F2.8, F4, F5.6, F8, F11, F16, F22, F32, F45 등이다. 오래된 렌즈에는 대륙 조리개를 채용한 렌즈도 있다.(F1.1, F1.6,) F2.2, F3.2, F4.5, F6.3, F9, F12.5, F18, F25, F36, F50 등이다.

4. 2. 분수 스톱

현대 카메라는 1/3 스톱 또는 1/2 스톱 단위로 f값을 조절한다. 예를 들어, f/2.8^영어보다 1/3 스톱 작은 조리개는 f/3.2^영어이고, 2/3 스톱 작으면 f/3.5^영어이다.

4. 2. 1. 표준 전체 스톱 f값 눈금

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AV	−2	−1	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
N	0.5	0.7	1.0	1.4	2	2.8	4	5.6	8	11	16	22	32	45	64	90	128	180	256
계산됨	0.5	0.707...	1.0	1.414...	2.0	2.828...	4.0	5.657...	8.0	11.31...	16.0	22.62...	32.0	45.25...	64.0	90.51...	128.0	181.02...	256.0

4. 2. 2. 일반적인 1/2 스톱 f값 눈금

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AV	-1	-0.5	0	0.5	1	1.5	2	2.5	3	3.5	4	4.5	5	5.5	6	6.5	7	7.5	8	8.5	9	9.5	10	10.5	11	11.5	12	12.5	13	13.5	14
N	0.7	0.8	1.0	1.2	1.4	1.7	2	2.4	2.8	3.3	4	4.8	5.6	6.7	8	9.5	11	13	16	19	22	27	32	38	45	54	64	76	90	107	128

4. 2. 3. 일반적인 1/3 스톱 f값 눈금

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AV	−1	−	−	0			1			2			3			4			5			6			7			8			9			10			11			12			13
N	0.7	0.8	0.9	1.0	1.1	1.2	1.4	1.6	1.8	2	2.2	2.5	2.8	3.2	3.5	4	4.5	5.0	5.6	6.3	7.1	8	9	10	11	13	14	16	18	20	22	25	29	32	36	40	45	51	57	64	72	80	90

때때로 동일한 숫자가 여러 눈금에 포함된다. 예를 들어, f/1.2의 조리개는 반 스톱^[7] 또는 3분의 1 스톱 시스템에서 사용될 수 있다.^[8] 때때로 f/1.3과 f/3.2 및 기타 차이가 3분의 1 스톱 눈금에 사용된다.^[9]

4. 3. H-스톱

H-스톱은 로덴스톡 이마곤 렌즈에서 발견되는 디퓨전 디스크 또는 체 아퍼처의 구멍이 덮는 면적을 기준으로 한 유효 노출에 대한 f값과 동등한 값이다. 이마곤 등 조리개가 아닌 연근 모양 등의 그리드로 광량 조절을 하는 렌즈에서는 F값을 사용할 수 없기 때문에, 상당 값인 H값이 사용된다. 이것도 노출 결정에 있어서 F값과 마찬가지로 취급해도 문제가 없다.

4. 4. T-스톱

T-스톱(transmission stops, 대문자 T로 표기)은 빛 투과율을 고려하여 조정한 f값이다. T-스톱이 인 렌즈는 투과율이 100%이고 f값이 인 이상적인 렌즈와 동일한 밝기의 이미지를 투사한다.^[10] 렌즈 투과율은 일반적으로 60%–95%이다.^[14]

실제 렌즈의 투과율은 100% 미만이므로, 렌즈의 T-스톱 숫자는 항상 f값보다 크다.^[10] 코팅이 없는 렌즈는 공기-유리 표면당 8%의 손실이 발생하기 때문에, 렌즈의 멀티 코팅은 렌즈의 투과율 손실을 줄이는 렌즈 설계의 핵심이다.^[10]

T-스톱은 특히 외부 노출계를 사용할 때 노출을 보다 정확하게 결정하기 위해 f값 대신 사용되기도 한다.^[13] T-스톱은 많은 이미지가 빠르게 연속적으로 보이는 시네마토그래피에서 자주 사용되며, 노출의 작은 변화조차도 눈에 띄게 된다. 시네마 카메라 렌즈는 일반적으로 f값 대신 T-스톱으로 보정된다.^[13]

스틸 사진에서는 모든 렌즈와 카메라의 엄격한 일관성이 필요하지 않으므로 노출의 약간의 차이는 덜 중요하지만, T-스톱은 미놀타 및 소니의 스무스 트랜스 포커스 렌즈와 같은 일부 특수 목적 렌즈에서도 사용된다. 렌즈의 투과율이 문제가 되는 경우로는, STF 렌즈처럼 필터가 포함되어 있는 광학계 등에서도 문제가 된다.

광학계의 투과율을 감안한 실질적인 밝기를 나타내는 지표를 T값이라고 부르며, 영화용 고급 렌즈에서는 조리개 링에 T값이 표시되어 있는 경우가 있다. STF 렌즈 등을 제외하면 스틸 사진용 렌즈에는 거의 존재하지 않지만 포톤용 쿠크 아모탈 아나스티그마 T2.2 (F2)와 쿠크 필드 팡크로 4in T2.8 (F2.5), 니콘의 F 마운트 300mm T2.2 (F2)가 알려져 있다.^[10]

5. 화질에 미치는 영향

피사계 심도는 f값이 커짐에 따라 증가한다. 낮은 f값(큰 조리개)으로 촬영한 사진은 한 거리에 있는 피사체에 초점이 맞춰지고, 나머지 이미지(가까운 곳과 먼 곳의 요소)는 초점이 흐려지는 경향이 있다. 이는 배경 흐림(보케)이 미학적으로 아름다울 수 있고, 보는 사람의 시선을 전경의 주요 피사체에 집중시킬 수 있기 때문에 자연 사진 및 인물 사진에 자주 사용된다. 주어진 f값으로 생성된 이미지의 피사계 심도는 초점 거리, 피사체 거리, 이미지를 캡처하는 데 사용되는 필름 형식을 포함한 다른 매개변수에도 의존한다. 피사계 심도는 시야각, 피사체 거리, 입사동 직경에만 의존하는 것으로 설명할 수 있다(예: 폰 로어의 방법). 결과적으로, 더 작은 형식은 동일한 초점 거리와 동일한 시야각에서 동일한 f값으로 더 큰 형식보다 더 깊은 피사계 심도를 갖게 된다. 이는 더 작은 형식이 동일한 시야각을 생성하기 위해 더 짧은 초점 거리(더 넓은 각도 렌즈)가 필요하고, 피사계 심도가 더 짧은 초점 거리와 함께 증가하기 때문이다. 따라서 얕은 피사계 심도 효과를 얻으려면 더 작은 형식의 카메라를 사용할 때 더 큰 형식의 카메라를 사용할 때보다 더 작은 f값(따라서 잠재적으로 더 어렵거나 복잡한 광학 장치가 필요하다)이 필요하다.

초점 외에도 이미지 선명도는 두 가지 다른 광학적 효과를 통해 f값과 관련이 있다. 불완전한 렌즈 설계로 인한 광학 수차, 빛의 파동 특성으로 인한 회절이다.^[15] 블러 최적 f값은 렌즈 설계에 따라 다르다. 6개 또는 7개의 요소를 가진 현대 표준 렌즈의 경우 가장 선명한 이미지는 종종 f/5.6–f/8 주변에서 얻을 수 있으며, 4개의 요소만 가진 구형 표준 렌즈(테사 공식)의 경우 f/11로 조이면 가장 선명한 이미지를 얻을 수 있다. 현대 렌즈의 요소 수가 많아지면 설계자가 수차를 보상할 수 있으므로 렌즈는 더 낮은 f값에서 더 나은 사진을 제공할 수 있다. 작은 조리개에서는 피사계 심도와 수차가 개선되지만, 회절은 빛의 더 많은 확산을 생성하여 블러를 유발한다.

광량 저하 또한 f값에 민감하다. 많은 광각 렌즈는 큰 조리개에서 가장자리에 상당한 광량 저하(비네팅)를 보인다.

사진 기자들은 "f/8 앤 비 데어"라는 말을 하는데, 이는 기술적인 세부 사항을 걱정하는 것보다 현장에 있는 것이 더 중요하다는 의미이다. 실제로 f/8 (35mm 및 더 큰 형식)은 대부분의 주간 상황에서 적절한 피사계 심도와 괜찮은 기본 노출을 위한 충분한 렌즈 속도를 허용한다.^[16]

5. 1. 피사계 심도

피사계 심도는 f값으로 조절할 수 있다. 낮은 f값으로 사진을 찍으면 초점을 맞춘 피사체 주변에 여백을 남기면서 피사체만 선명하게 하고 배경은 흐리게 (보케) 하는 경향을 보여준다. 이는 주로 초상화나 자연 사진, 또 특정한 특수 효과에 유용하다. 높은 f값은 깊은 피사계 심도를 만들어 이미지 전체가 선명하게 초점이 맞도록 한다. f값에 따른 피사체의 심도 변화는 초점의 길이, 물체의 거리, 필름의 종류, 사진을 찍는 데 쓰이는 센서와 같은 주변 변수에 따라 달라질 수 있다.

5. 2. 광학 수차 및 회절

이미지 선명도는 광학 수차와 회절의 영향을 받는다. 낮은 f값에서는 수차가, 높은 f값에서는 회절이 이미지 품질을 저하시킬 수 있다. 최적의 f값은 렌즈 설계에 따라 다르다.

피사계 심도는 f값으로 늘릴 수 있다. 낮은 f값으로 사진을 찍으면 초점을 맞춘 피사체 주변에 여백을 남기면서 피사체만 살리는 경향을 보여 준다. 이것은 주로 초상화나 자연 사진, 또 특정한 특수 효과에 유용하다. f값에 따른 피사체의 심도 변화는 주변 변수에 따라 달라질 수 있다. 이를테면 초점의 길이, 물체의 거리, 필름의 종류, 사진을 찍는 데 쓰이는 센서를 들 수 있다.

6. 역사

19세기 후반, 상대 구경을 지정하기 위한 f값 시스템은 여러 다른 구경 표기 시스템과 경쟁하며 발전하였다.^[21] 1867년 서튼과 도슨은 "애퍼철 비율"을 정의했는데, 이는 현대 f값의 역수와 본질적으로 동일하다.^[21] 예를 들어, 6인치(152mm) 초점 거리를 가진 단일 뷰 렌즈에서 1/4인치(6.35mm) 조리개를 사용하면, 애퍼철 비율은 24분의 1이 되며, 이는 f/24 f-스톱에 해당한다.^[21]

1874년, 존 헨리 달마이어는 렌즈의 $1/N$ 비율을 "강도 비율"이라고 불렀다.^[22] 그는 이 비율을 확인하기 위해 등가 초점을 렌즈의 실제 작동 조리개의 직경으로 나누었다.^[22] 그는 아직 에른스트 아베의 조리개와 동공에 대한 이론에 접근할 수 없었지만,^[23] 자신의 ''작동 조리개''가 조리개 스톱의 물리적 직경과 동일하지 않다는 것을 알고 있었다.^[22]

1922년 코닥 카메라, 미국식 조리개 스톱으로 표시됨. 사용자가 f-넘버 변환 차트를 추가했습니다.

1895년까지 Hodges는 f값 시스템이 자리를 잡았다고 말하면서, "이것은 f/x 시스템이라고 불리며, 우수한 구조의 모든 현대 렌즈의 조리개는 그렇게 표시됩니다."라고 언급했다.^[28]

1901년, C. Welborne Piper는 조리개 표시의 다섯 가지 다른 시스템에 대해 논의했는데, 여기에는 실제 강도에 기반한 이전 및 새로운 자이스 시스템과 노출에 기반한 U.S., C.I., Dallmeyer 시스템이 포함되었다.^[29] 1902년, Beck과 Andrews는 f/4, f/5.6, f/8, f/11.3 등의 영국 왕립 사진 협회 표준에 대해 이야기했다.^[30]

7. 기타

7. 1. 초점비 (천문학)

천문학에서 F 값은 일반적으로

N

으로 표기되는 초점비(f-비)라고 하며, 대물렌즈의 초점 거리

f

를 직경

D

로 나눈 값 또는 시스템의 조리개 정지 직경으로 정의된다.

:

N = \frac{f}{D}

초점 길이는 기기의 시야와 접안 렌즈, 필름 플레이트 또는 CCD에 초점면에 제시되는 이미지의 축척을 제어한다. 예를 들어 SOAR 4미터 망원경은 별 연구에 유용한 작은 시야(f/16)를 가지고 있다. 3일마다 전체 하늘을 덮을 LSST 8.4 m 망원경은 매우 넓은 시야를 가지고 있으며, 짧은 10.3 m 초점 길이(f/1.2)는 이차 및 삼차 거울, 3개의 굴절 시스템 및 능동형 마운트와 광학계를 포함하는 오류 보정 시스템으로 가능하다.

7. 2. 유효 f값

f값은 무한대 거리에 있는 물체에 대해서만 렌즈의 집광 능력을 정확하게 설명한다.^[20] 이러한 제한은 일반적으로 사진 촬영에서 무시되며, f값은 물체까지의 거리에 관계없이 자주 사용된다. 광학 설계에서는 물체가 렌즈에서 멀리 떨어져 있지 않은 시스템에 대해 대안이 필요한 경우가 많다. 이러한 경우 '''유효 f값'''이 사용된다. 유효 f값은 벨로우즈 팩터에 의해 보정된 f값으로 설명되기도 한다.^[20]

사진 촬영에서 이것은 초점을 더 가깝게 맞출수록 렌즈의 유효 구경이 작아져 노출이 어두워진다는 것을 의미한다. 이것은 특히 접사 촬영에서 중요하다.

7. 3. 개방 F값

렌즈의 조리개를 최대로 개방했을 때의 F값을 '''개방 F값'''이라고 한다. 개방 F값이 작은 렌즈를 "밝은 렌즈"라고 하며, 고속 셔터 스피드로 촬영할 수 있기 때문에 "하이 스피드 렌즈" 또는 "고속 렌즈"라고도 불린다.

일반적으로 시판되는 제품 중에서는 코시나의 "보이그랜더 슈퍼 녹톤 F0.8"(마이크로 포서즈, 29mm, 풀 사이즈 환산 58mm)이 있다. 실효 F값^일본어이라면 라이카의 "녹티룩스 M 50mm f/0.95"(라이카 M 마운트)나 니콘의 "니코르 Z 58mm f/0.95 S 녹트"(니콘 Z 마운트) 등이 가장 밝은 렌즈이다. 과거에는 캐논에서 "캐논 50mm f/0.95"(캐논 S 마운트)가 시판되었다.

스탠리 큐브릭이 아폴로 계획용으로 설계된 것을 입수하여 영화 『배리 린든』에 사용한 칼 자이스의 "플라나 50mm F0.7"이나, 구 일본군용으로 도쿄 광학(현 탑콘)이 설계한 "토코 50mm F0.7"을 기반으로 전후 재설계하여 매일신문사의 남극 탐험대가 사용한 "심라 50mm F0.7" 등이 특주품으로 존재했다.

현실적으로 셔터 스피드의 한계나 피사계 심도의 문제가 있기 때문에, 최고 F1.2에서 F1.4 정도가 실용 범위이며, F2.8 정도면 충분히 밝은 수준이라고 할 수 있다.

7. 4. 써니 16 규칙

사진에서 f-숫자의 사용 예시로 써니 16 룰이 있는데, 맑은 날에는 대략적으로 정확한 노출을 얻기 위해 조리개를 F16으로 설정하고 셔터 속도를 ISO 감도의 역수에 가깝게 설정한다. 예를 들어, ISO 200 필름을 사용하는 경우 조리개를 F16으로 설정하고 셔터 속도는 1/200초로 설정한다. 그런 다음, 빛이 적은 상황에 맞게 f-숫자를 낮출 수 있다. 낮은 f-숫자를 선택하는 것은 렌즈를 "열어주는" 것이고, 높은 f-숫자를 선택하는 것은 렌즈를 "닫거나" "조여주는" 것이다.

참조

_[1] 서적 Modern Optical Engineering McGraw-Hill Professional
_[2] 서적 Optics Addison Wesley
_[3] 서적 Field Guide to Geometrical Optics SPIE
_[4] 서적 Modern Lens Design McGraw-Hill
_[5] 간행물 Photography—Apertures and related properties pertaining to photographic lenses—Designations and measurements ISO 2008
_[6] 문서 Area of a circle
_[7] 서적 Set lighting technician's handbook: film lighting equipment, practice, and electrical distribution https://books.google[...] Focal Press
_[8] 서적 Underwater photography https://books.google[...] Guild of Master Craftsman
_[9] 서적 Manual for cinematographers https://books.google[...] Focal Press
_[10] 웹사이트 Transmission, light transmission https://www.dxomark.[...] 2021-05-08
_[11] 웹사이트 Sigma 85mm F1.4 Art lens review: New benchmark https://www.dxomark.[...] 2018-01-04
_[12] 웹사이트 Colour rendering in binoculars and lenses - Colours and transmission https://www.lenstip.[...] 2018-01-04
_[13] 웹사이트 Kodak Motion Picture Camera Films http://www.kodak.com[...] Eastman Kodak 2000-11-01
_[14] 웹사이트 Marianne Oelund, "Lens T-stops", dpreview.com, 2009 http://forums.dprevi[...] 2013-01-11
_[15] 서적 Basic Photography https://archive.org/[...] Focal Press
_[16] 서적 Selecting and Using Classic Cameras: A User's Guide to Evaluating Features, Condition & Usability of Classic Cameras Amherst Media, Inc
_[17] 서적 Optics Addison Wesley
_[18] 저널 LSST Reference Design http://lsst.org/file[...] LSST Corporation 2011-01-10
_[19] 서적 Encyclopedia of Optical Engineering: Pho-Z, pages 2049-3050 https://books.google[...] CRC Press 2020-06-18
_[20] 서적 Field Guide to Geometrical Optics SPIE
_[21] 서적 A Dictionary of Photography Sampson Low, Son & Marston
_[22] 간행물 Photographic Lenses: On Their Choice and Use – Special Edition Edited for American Photographers
_[23] 서적 The Principles and Methods of Geometrical Optics: Especially as applied to the theory of optical instruments https://archive.org/[...] Macmillan
_[24] 서적 Theorie der optischen Instrumente, nach Abbe Trewendt
_[25] 논문 "Theory of Optical Instruments by Dr. Czapski," in ''Astronomy and Astro-physics''
_[26] 서적 Telephotography: An elementary treatise on the construction and application of the telephotographic lens Heinemann
_[27] 서적 Ilford Manual of Photography Britannia Works Co. Ltd.
_[28] 서적 Photographic Lenses: How to Choose, and How to Use Percy Lund & Co.
_[29] 서적 A First Book of the Lens: An Elementary Treatise on the Action and Use of the Photographic Lens Hazell, Watson, and Viney, Ltd.
_[30] 서적 Photographic Lenses: A Simple Treatise R. & J. Beck Ltd.
_[31] 웹사이트 Google search https://books.google[...]
_[32] 서적 Airplane Photography https://books.google[...] J. B. Lippincott 2007-03-12
_[33] 서적 The Fundamentals of Photography https://books.google[...] Eastman Kodak 2007-03-12
_[34] 서적 Photography for Students of Physics and Chemistry https://books.google[...] Macmillan 2007-03-12
_[35] 웹사이트 レンズの焦点距離とF値 https://av.jpn.suppo[...]
_[36] 문서 正確には対称型配置のレンズでは直感的に原理通り、おおよそ倍率に反比例するが、非対称な望遠タイプや逆望遠タイプでは比率が異なる。
_[37] 서적 Modern Optical Engineering McGraw-Hill Professional
_[38] 서적 Optics https://archive.org/[...] Addison Wesley
_[39] 서적 Field Guide to Geometrical Optics https://archive.org/[...] SPIE

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