Kecepatan rana ditulis sebagai pecahan detik karena mengukur bagian satu detik saat sensor tetap terbuka: 1/125 s membuka selama seper seratus dua puluh lima detik dan 1/60 s selama seper enam puluh detik. Angka f adalah perbandingan antara jarak fokus dan diameter bukaan; karena itu f/4 memasukkan seperempat cahaya yang masuk pada f/2.
Intinya
- Kecepatan rana adalah pecahan satuan dari satu detik: 1/1000 s, 1/500 s, 1/250 s, 1/125 s.
- Setiap nilai dalam daftar, dari 1/1000 s sampai 1/125 s, berdurasi dua kali nilai sebelumnya: 1/125 s membiarkan cahaya masuk dua kali lebih lama daripada 1/250 s. Label 1/60 s dan f/2,8 adalah pembulatan dari nilai eksaknya.
- Gandaan eksak 1/125 s adalah 1/62,5 s; skala mencetaknya dibulatkan menjadi 1/60 s.
- Angka f adalah perbandingan: N = jarak fokus ÷ diameter bukaan. Dengan 50 mm pada f/2, diameternya 25 mm.
- Cahaya yang masuk bergantung pada kuadrat diameter: dari f/2 ke f/4 diameter dibagi 2 dan luas dibagi 4.
- Deret angka f satu stop penuh adalah f/1,4, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, f/22.
Kecepatan rana sebagai pecahan detik
Kecepatan rana adalah pecahan satuan dari satu detik: pembilangnya 1. Mengatakan 1/125 s berarti rana membiarkan cahaya masuk selama seper seratus dua puluh lima detik dan tidak lebih. Satuannya adalah detik penuh, dan setiap nilai mengukur bagian yang sama dari satuan itu.
Skala bakunya merangkai nilai yang berdurasi dua kali nilai sebelumnya. Mulai dari 1/1000 s, nilai berikutnya berdurasi dua kali, 1/500 s; lalu 1/250 s dan 1/125 s. Setiap lompatan itu menggandakan waktu paparan secara eksak; gandaan eksak berikutnya, 1/62,5 s, dicetak dibulatkan menjadi 1/60 s. Setiap stop penuh menggandakan cahaya yang diterima gambar. Kalkulator pembanding pecahan mengurutkan dua nilai ini saat ragu mana yang lebih lama.
1/1000 → 1/500 → 1/250 → 1/125 s adalah penggandaan eksak; 1/62,5 s dicetak dibulatkan menjadi 1/60 s.
Ada dua hal yang perlu dipisahkan dari label. Nilai eksak yang menggandakan 1/125 s adalah 1/62,5 s, karena 1/125 × 2 = 2/125 = 1/62,5. Nilai nominal yang tercetak adalah 1/60 s, lebih mudah dibaca. Selisihnya kecil: 1/60 − 1/62,5 = 1/1500 s. Saat membandingkan waktu, kita memakai nama pada skala; saat menghitung, nilai eksak boleh dipakai.
Apa bedanya 1/125 dan 1/60?
1/60 s membiarkan cahaya masuk lebih lama daripada 1/125 s, jadi dengan bukaan yang sama fotonya lebih terang. Perbandingannya cukup mengurutkan dua pecahan satuan: dengan pembilang yang sama, pecahan yang lebih besar adalah yang penyebutnya lebih kecil, dan karena 60 < 125, maka 1/60 s > 1/125 s.
Kalkulator pembanding pecahan memastikan urutan itu. Rasio antara kedua waktu, berguna untuk menalar cahaya, adalah 1/60 ÷ 1/125 = 125/60 = 25/12 ≈ 2,083. Artinya, 1/60 s membiarkan masuk sedikit lebih dari dua kali waktu 1/125 s, bukan tepat dua kali, karena 1/60 bukan nilai eksak 1/62,5.
Paparan setara: setengah waktu, satu stop
Paparan setara mempertahankan jumlah cahaya yang sama sambil mengubah dua pengaturan sekaligus. Aturannya sederhana: jika waktu dibagi 2 (satu stop lebih sedikit waktu), bukaan harus dibuka satu stop untuk menyeimbangkan. Cahaya yang sama, dibagi dengan cara berbeda.
Contoh dengan nilai skala:
- Mulai dari 1/500 s dengan f/2,8.
- Perpendek satu stop waktu: 1/500 ÷ 2 = 1/1000 s.
- Buka satu stop diafragma: dari f/2,8 ke f/2, yang menggandakan luasnya.
- Hasilnya, 1/1000 s dengan f/2, menerima cahaya yang sama dengan 1/500 s dengan f/2,8.
Stop berlaku dua arah. Jika bukan membuka melainkan menutup satu stop, waktu harus digandakan agar tidak kehilangan cahaya. Inilah sebabnya satu pemandangan menerima banyak pasangan nilai yang sah, dan fotografer memilih sesuai apa yang ingin dibekukan atau dibiarkan kabur.
Kompensasi terbalik antara waktu dan luas adalah contoh perbandingan: jika luas digandakan, waktu dibagi 2, pembagian yang dapat diperiksa dengan kalkulator membagi pecahan. Tabel pecahan, desimal, dan persen membantu membaca pecahan detik sebagai desimal.
Angka f adalah perbandingan
Angka f sebuah lensa adalah perbandingan: diperoleh dengan membagi jarak fokus dengan diameter bukaan. Dalam simbol, N = jarak fokus ÷ diameter. Ini bukan pecahan cahaya atau persen; ini hasil bagi dua panjang, karena itu tidak bersatuan.
Dengan lensa 50 mm, angka f/2 berkaitan dengan diameter bukaan 25 mm, karena 50 ÷ 2 = 25. Menutup ke f/4 menurunkan diameter ke 12,5 mm, karena 50 ÷ 4 = 12,5. Dengan jarak fokus yang sama, semakin besar angka f, semakin kecil diameternya, dan semakin sedikit cahaya masuk.
Kalkulator perkalian pecahan memungkinkan meniru perhitungan itu sebagai hasil kali: diameternya adalah jarak fokus dikalikan kebalikan angka f, yaitu 50 × 1/4 = 12,5 mm.
N = jarak fokus ÷ diameter → 50/2 = 25; 50/4 = 12,5; 50/8 = 6,25 (dalam mm).
Mengapa f/4 memasukkan seperempat cahaya f/2?
f/4 memasukkan seperempat cahaya yang masuk pada f/2 karena jumlah cahaya bergantung pada luas bukaan, dan luas berubah dengan kuadrat diameter. Dari f/2 ke f/4, diameter dibagi 2; jika dikuadratkan, (1/2)² = 1/4.
Penalarannya bertumpu pada dua rasio. Pertama, rasio antara diameter: 12,5/25 = 1/2. Kedua, rasio itu dikuadratkan untuk berpindah dari panjang ke luas, dan itu adalah pangkat: (1/2)² = 1/4. Seperempat luas berarti seperempat cahaya, dan karena itu f/4 dua stop lebih gelap daripada f/2.
Perhitungan yang sama berlanjut pada sisa deret. Dari f/2 ke f/8 diameter dibagi 4, dan (1/4)² = 1/16: f/8 memasukkan seperenam belas cahaya f/2. Aturan umumnya, setiap stop menggandakan atau membagi dua cahaya, dan karena itu akar kuadrat muncul saat berpindah dari cahaya ke diameter: jika cahaya dibagi dua, diameter dikalikan 1/√2.
Deret angka f: setiap stop dikali √2
Deret angka f satu stop penuh adalah f/1,4, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, dan f/22. Setiap nilai kira-kira nilai sebelumnya dikalikan akar kuadrat 2, yang bernilai ≈ 1,414. Angka yang tercetak sudah dibulatkan, jadi rasio sebenarnya berkisar antara 1,375 dan 1,455 menurut bagiannya.
Mekanismenya bisa diperiksa: luas berlipat dua pada setiap stop ke belakang, dan karena luas berubah dengan kuadrat diameter, diameter harus dikalikan akar kuadrat 2 untuk melipatgandakan luas. Karena itu deretnya tumbuh dengan faktor tersebut dan bukan dengan angka 2 yang bulat.
| Angka f | Diameter dengan 50 mm | Cahaya terhadap f/2 |
|---|---|---|
| f/1,4 | ≈ 35,7 mm | ≈ 2 (dua kali) |
| f/2 | 25 mm | 1 (acuan) |
| f/2,8 | ≈ 17,9 mm | ≈ 1/2 |
| f/4 | 12,5 mm | 1/4 |
| f/5,6 | ≈ 8,9 mm | ≈ 1/8 |
| f/8 | 6,25 mm | 1/16 |
| f/11 | ≈ 4,5 mm | ≈ 1/32 |
| f/16 | 3,125 mm | 1/64 |
Nilai eksak pada tabel adalah yang dihitung dengan 50 mm: f/2 memberi 25 mm, f/4 memberi 12,5 mm, f/8 memberi 6,25 mm, dan f/16 memberi 3,125 mm. Sisanya ditulis dengan ≈ karena label f/1,4, f/2,8, atau f/5,6 adalah pembulatan. Kolom cahaya juga hampiran kecuali pada f/4, f/8, dan f/16, tempat kuadratnya memberi pecahan eksak.
Bagaimana waktu dan bukaan digabungkan
Cahaya total yang mencapai sensor bergantung pada berapa lama bukaan terbuka dan seberapa besar ukurannya. Karena itu hasil yang sama dicapai dengan menggeser dua pengaturan ke arah berlawanan: waktu lebih sedikit, bukaan lebih besar; waktu lebih banyak, bukaan lebih kecil. Inilah dasar pasangan setara.
Untuk membandingkan dua pengaturan, dua rasio harus digabungkan, dan di sinilah hasil kali berperan. Jika waktu dikalikan 1/2 dan luas dikalikan 2, cahayanya tidak berubah: 1/2 × 2 = 1. Jika waktu dikalikan 1/2 dan luas juga, cahayanya berkurang menjadi 1/4.
Coba sendiri
Dua latihan singkat untuk memantapkan kedua gagasan. Jawabannya tepat di bawah, lengkap dengan perhitungannya.
Tantangan 1. Dengan lensa 100 mm, diameter bukaan berapa yang bersesuaian dengan f/4?
Tantangan 2. Berapa banyak cahaya yang masuk pada f/8 dibandingkan f/4?
Jawaban. Pada tantangan 1, diameternya adalah jarak fokus dibagi angka f: 100 ÷ 4 = 25 mm. Pada tantangan 2, dari f/4 ke f/8 diameter dibagi dua, jadi luas dan cahaya dibagi empat: (1/2)² = 1/4. Dengan lensa yang sama, f/8 memasukkan seperempat cahaya f/4.
Kapan memakai setiap pengaturan
Kecepatan cepat, seperti 1/1000 s, membekukan gerakan; kecepatan lambat, seperti 1/30 s, menerima lebih banyak cahaya tetapi meninggalkan jejak pada subjek atau tangan. Skala rana memungkinkan menalar kompromi dalam satuan stop: setiap stop menggandakan atau membagi dua waktu.
Angka f punya komprominya sendiri, selain soal cahaya: diafragma juga memengaruhi kedalaman bidang. Di sini hanya bagian pecahannya yang penting: diameter sebagai hasil bagi dan cahaya sebagai kuadrat diameter. Kalkulator rasio ke pecahan menuliskan perbandingan dua besaran sebagai pecahan; angka f adalah perbandingan dua panjang.
Batas pendekatan ini
Mereduksi paparan menjadi pecahan eksak berguna untuk memahami skala dan membandingkan stop, tetapi tidak menggambarkan seluruh fotografi. Cahaya yang benar-benar diukur sensor tidak hanya bergantung pada waktu dan luas: pemandangan, kerugian pada lensa, dan pengaturan sensitivitas juga berpengaruh, dan semuanya tidak dibahas di sini.
Selain itu, nilai yang tercetak adalah pembulatan yang praktis. Untuk menghitung, pakai nilai eksak 1/62,5 s, bukan label 1/60 s; saat membandingkan dua foto nyata, ingat bahwa labelnya tidak eksak. Aturan praktisnya adalah menalar dalam stop penuh dan memakai nilai eksak hanya saat melakukan perhitungan konkret. Untuk menempatkan pecahan detik atau diameter itu pada sebuah skala, garis bilangan pecahan menunjukkan urutannya sekilas.
Pertanyaan yang sering diajukan
Mengapa kecepatan rana ditulis sebagai pecahan?
Karena mengukur bagian satu detik saat sensor menerima cahaya. Pecahan satuan seperti 1/125 s lebih jelas daripada desimal: langsung menyatakan berapa bagian detik paparan berlangsung dan memungkinkan membandingkan dua waktu dari besar penyebutnya. Angka penyebut yang lebih besar berarti waktu yang lebih singkat.
Apakah 1/60 tepat setengah waktu dari 1/30?
Ya, waktunya berlipat dua di setiap arah: 1/30 s berdurasi dua kali 1/60 s. Pada skala nominal lompatannya satu stop penuh, dan rasio 1/30 ÷ 1/60 = 2 eksak, sama seperti 1/125 ÷ 1/250 = 2. Yang tidak eksak adalah nilai mutlak 1/60, yang membulatkan 1/62,5.
Angka f lebih besar berarti lebih banyak cahaya?
Lebih sedikit cahaya. Angka f adalah jarak fokus dibagi diameter, jadi angka lebih besar berkaitan dengan diameter lebih kecil. Menutup dari f/2 ke f/4 membagi dua diameter dan membagi empat luas, sehingga f/4 memasukkan seperempat cahaya f/2. Setiap kenaikan satu stop mengurangi cahaya menjadi separuhnya.
Mengapa deret angka f tidak naik satu per satu?
Karena setiap stop harus menggandakan luas, bukan diameter. Karena luas berubah dengan kuadrat diameter, diameter tumbuh dikalikan akar kuadrat 2, yang bernilai ≈ 1,414. Dari situ muncul nilai bulat f/1,4, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, dan seterusnya. Jadi deretnya mengikuti pangkat, bukan bilangan bulat berurutan.
Bagaimana cara menghitung diameter bukaan?
Bagi jarak fokus dengan angka f. Dengan lensa 50 mm, pada f/2 diameternya 50 ÷ 2 = 25 mm, dan pada f/4 adalah 50 ÷ 4 = 12,5 mm. Hasilnya adalah panjang, dalam milimeter, bukan pecahan cahaya atau persen. Dengan lensa 100 mm, f/4 memberi 25 mm.
Apa artinya paparan setara?
Dua kombinasi waktu dan bukaan yang berbeda membiarkan masuk cahaya yang sama. Jika waktu dibagi dua dan bukaan dibuka satu stop, kehilangan waktu dikompensasi oleh pertambahan luas, dan hasilnya jumlah cahaya yang sama pada sensor. Jadi banyak pasangan pengaturan bisa memberi paparan identik.