ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ОТВЕРСТИЕ (СВЕТОСИЛА) ОБЪЕКТИВА. Фотосъемка. Универсальный самоучитель

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ОТВЕРСТИЕ (СВЕТОСИЛА) ОБЪЕКТИВА

Светосилой объектива называется его способность давать ту или иную яркость изображения для светочувствительного слоя. Чем выше светосила объектива, тем меньшая выдержка требуется при съемке. Светосила объектива зависит от двух величин: от размера отверстия и от фокусного расстояния. Объектив тем светосильное, чем больше его отверстие и чем короче его фокусное расстояние. Эта взаимосвязь выражается величиной относительного отверстия, которое представляет собой отношение диаметра полного действующего отверстия объектива к его главному фокусному расстоянию. Например, диаметр отверстия объектива 5 см, а фокусное расстояние 20 см. Выполняем арифметический подсчет: 5:20 = 1/4. Это и есть числовое значение относительного отверстия, которое показывает, во сколько раз диаметр полного отверстия данного объектива меньше его фокусного расстояния, обозначаемого буквой F (а данном случае F 1:4). Чем больше второй член отношения, тем меньше само относительное отверстие, тем хуже с потребительской точки зрения объектив. Например, есть два объектива с относительными отверстиями 1/1,6 и 1/5,6. При съемке в конкретных условиях при недостаточном освещении первым объективом выдержка, например, будет 1/30 секунды, тогда как для второго объектива, соответственно, выдержка будет довольно большой — 1/2 секунды, так что возникнут технические трудности во время съемки.

^{На этом снимке диафрагма была полностью прикрыта, и ее значение составляло 22.}

^{На этом снимке диафрагма была полностью открыта, и ее значение составляло 2.}

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

info.wikireading.ru

Относительное отверстие объектива — это… Что такое Относительное отверстие объектива?

Шкала наводки на резкость (сверху),
калькулятор ГРИП (в центре),
шкала диафрагм (снизу).

Относительное отверстие объектива

— отношение диаметра действующего отверстия (диаметра действующей диафрагмы) объектива к его главному фокусному расстоянию . Его величину выражают в виде дроби: , когда числитель приведён к единице.

Для всех объективов с фиксированным фокусным расстоянием справедливо также утверждение, что относительное отверстие приблизительно равно отношению фокусного расстояния к диаметру изображения диафрагмы, образованного передним компонентом и измеренного на главной плоскости объектива. Для неширокоугольных объективов упрощённо можно считать, что относительное отверстие приблизительно равно отношению фокусного расстояния к диаметру передней линзы объектива.

Относительное отверстие объектива уменьшают ирисовой диафрагмой, позволяющей менять её величину (как правило — ступенчато, однако существуют объективы и с плавной регулировкой). На оправу объектива может быть нанесена шкала из знаменателей относительных отверстий (числа ирисовой диафрагмы), соответствующих различному диафрагмированию, на большинстве современных объективов такая шкала (как и кольцо регулировки диафрагмы) отсутствует и установка диафрагмы производится органами управления на теле камеры. Перевод ирисовой диафрагмы на одно деление изменяет относительное отверстие в раза, что даёт увеличение или уменьшение освещённости оптического изображения в два раза, за исключением первых двух чисел ирисовой диафрагмы, у которых такого изменения может и не быть.

Шкала ирисовой диафрагмы стандартизована, и образует следующий ряд:

1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64.

Впрочем, первые диафрагменные числа на объективах могут и не совпадать со стандартными (1:2,5; 1:1,7).

Для удобства пользования на шкалу диафрагм обычно наносят только знаменатели относительных отверстий.

В современных автоматических и полуавтоматических фотоаппаратах, число диафрагмы может устанавливаться не только на значения стандартного ряда, но и на промежуточные величины.

Следует отметить, что для некоторых зеркально-линзовых объективов данные рассуждения применимы с оговорками. В них диафрагма может иметь форму не круга, а кольца, и для расчёта радиуса следует использовать другие формулы.

См. также

Литература

Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.

Wikimedia Foundation. 2010.

dic.academic.ru

Относительное отверстие — Традиция

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра действующего отверстия (диаметра действующей диафрагмы) объектива \(d\!\) к его главному фокусному расстоянию \(f\!\). Его величину выражают в виде дроби: \({d \over f}={1 \over K}\), когда числитель приведён к единице.

Для всех объективов с фиксированным фокусным расстоянием справедливо также утверждение, что относительное отверстие приблизительно равно отношению фокусного расстояния к диаметру изображения диафрагмы, образованного передним компонентом и измеренного на главной плоскости объектива. Для неширокоугольных объективов упрощённо можно считать, что относительное отверстие приблизительно равно отношению фокусного расстояния к диаметру передней линзы объектива.

Диафрагма прыгающая

Относительное отверстие объектива уменьшают диафрагмой из специальных ирисовых лепестков, позволяющей менять её величину ступенчато, однако или с плавной регулировкой. В современных фотообъективах предусмотрена плавная регулировка величины диафрагмироваия отверстия. На оправу объектива может быть нанесена шкала из знаменателей относительных отверстий (числа ирисовой диафрагмы), соответствующих различному диафрагмированию, на большинстве современных объективов такая шкала (как и кольцо регулировки диафрагмы) отсутствует и установка диафрагмы производится органами управления на теле фотокамеры. Перевод диафрагмы на одно деление изменяет относительное отверстие в \(\sqrt{2}\approx 1,41\) раза, что даёт увеличение или уменьшение освещённости оптического изображения в два раза, за исключением первых двух чисел ирисовой диафрагмы, у которых такого изменения может и не быть.

Шкала ирисовой диафрагмы стандартизована, и образует следующий ряд:

1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64.

Однако первые диафрагменные числа на объективах могут и не совпадать со стандартными (1:2,5; 1:1,8).

Для удобства пользования на шкалу диафрагм обычно наносят только знаменатели относительных отверстий.

В современных автоматических и полуавтоматических фотоаппаратах, число диафрагмы может устанавливаться не только на значения стандартного ряда, но и на промежуточные величины.

Следует отметить, что для некоторых зеркально-линзовых объективов данные рассуждения применимы с оговорками. В них диафрагма может иметь форму не круга, а кольца, и для расчёта радиуса следует использовать другие формулы.

Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.

traditio.wiki

2. Геометрической и эффективное относительное отверстие.

Отношение диаметра входного отверстия (зрачка) объектива к его фокусному расстоянию называется относи­тельным отверстием. Это отношение выражается в виде дроби с числителем, равным единице, и знаменателем к, равным отношению фокусного расстояния / к диаметру D действующего отверстия объектива. Оно показывает, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше диамет­ра входного отверстия (зрачка): D /1=1\ к

Величины к — это так называемые числа диафрагмы, кото­рые гравируют на оправе объектива.

Относительное отверстие — важная характеристика, так как от него зависит светосила объектива, глубина резко изображаемого пространства и абсолютная резкость изображения.

При диафрагмировании объектива увеличивается глуби­на резко изображаемого пространства, но вместе с тем изменяется абсолютная резкость изображения .

Уменьшение отверстия диафрагмы объектива вначале ведет к повышению абсолютной резкости изображения. В пределах относительных отверстий 1 :5.6—1:8 резкость максимальная. Дальнейшее диафрагмирование сопровож­дается снижением абсолютной резкости изображения. Это следует иметь в виду и применять диафрагмирование объектива более 1:8 при съемках только в случаях крайней необходимости.

На оправах объективов имеются деления, которые явля­ются знаменателями относительных отверстий и называ­ются числами диафрагмы. Для всех объективов установ­лен следующий стандартный ряд чисел диафрагмы: 2у 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22. Число 2 соответствует относительному отверстию 1:2; число 2,8 — относительному от­верстию 1:2,8 и т. д. Каждое последующее деление) диафрагмы соответствует двукратному изменению освещенности оптического изображения в кадровом окне кино­аппарата. Чтобы сравнить светосилу объектива при двух разных значениях диафрагмы, следует сопоставить квадраты чисел диафрагмы. Например, требуется рассчитать, во сколько раз снизится освещенность оптического изображения в киноаппарате, если переставить диафрагму с деления, обозначенного числом 2, на деление с числом 8. Сравним квадраты чисел диафрагмы 2~: 8″ = 4:64 = 1: 16, узнаем, что освещенность при диафрагме 8 будет в 16 раз меньше, чем при диафрагме 2. Следовательно, при диафрагмирова­нии объектива с числа 2 до числа 8 необходимо увеличить выдержку в 16 раз, чтобы получить такую же экспозицию, как при диафрагме 2.

Коэффициент светопропускания т непросветленных объективов составляет 0,5—0,7, в то время как у про­светленных он достигает значения 0,9.

Некоторые киносъемочные объективы имеют две шка­лы диафрагм: обычную, обозначающую геометрические относительные отверстия, и красную — выражающую эф­фективную светосилу с учетом коэффициента светопропус­кания объектива.

Однако понятие относительного отверстия как чисто геометри­ческого отношения для характеристики светосилы справедливо только для идеального объектива, не вызывающего никаких потерь света. В реальных объективах всегда имеются потери света на поглощение в стекле линз и отражения на их поверхностях, грани­чащих с воздухом. Величины этих потерь зависят от конструкции объектива, т.е. количества входящих в него оптических компонен­тов и суммарной толщины стекла линз. Они могут достигать значи­тельной величины и ими нельзя пренебрегать при определении экспозиции.

Поэтому в практике применяют понятие эффективного относи­тельного отверстия, которое всегда меньше геометрического на ве­личину, эквивалентную сумме всех видов световых потерь в объек­тиве. Величины эффективных относительных отверстий выражаются также в виде дроби с числителем единица, но обозначения соответ­ствуют не действительному геометрическому отношению диаметра действующего отверстия и фокусного расстояния, а тому отноше­нию, которое имел бы идеальный объектив при такой же действи­тельной светосиле, как имеющийся реальный.

Каждый объектив имеет расположенную в соответствующем месте между линзами ирисовую апертурную диафрагму, позволяю­щую плавно изменять диаметр действующего отверстия объектива, а следовательно, и его относительное отверстие.

Разметка шкал диафрагм производится в значениях эффек­тивных относительных отверстий. Максимальное значение гео­метрического относительного отверстия наносится только на оправе объектива. Градуировка шкал диафрагм производится таким обра­зом, что каждому следующему смежному делению соответствует изменение светового потока, проходящего через объектив, в два раза. Это значит, что площади, соответствующие смежным отвер­стиям, также отличаются в два раза, а их диаметры в -у2~ или в 1,41 раза.

Для разметки шкал диафрагм киносъемочных объективов при­нят следующий ряд величин относительных отверстий: 1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32. Для упрощения обозначений на шкалы диафрагм на объективах наносятся только знаменатели указанных дробей, выражающих величины относитель­ных отверстий. Шкала каждого конкретного объектива начинается с его максимального эффективного относительного отверстия, которое может и не совпадать с указанным рядом, все же после­дующие должны ему соответствовать.

Следует иметь в виду, что при наводке объективов на дистанцию съемки, соизмеримую с его фокусным расстоянием, дополнитель­ное выдвижение становится значительным и вызывает изменение светосилы и угла зрения, которыми уже нельзя пренебрегать, например при макросъемках.

Остановимся на назначении и применении имеющейся в каждом съемочном объективе ирисовой диафрагмы. Легкость изменения при помощи диафрагмы величины относительного отверстия объектива, а следовательно, и освещенности создаваемого им изображения привела к тому, что иногда считают диафрагмирование объектива средством установления правильного режима экспонирования кино­пленки, в зависимости от ее светочувствительности и условий освещения объекта съемки.

Однако основное назначение диафрагмы заключается не в уста­новлении режима экспонирования, а в выборе нужной глубины рез­ко изображаемого пространства. Кинооператор почти никогда не выбирает величину относительного отверстия объектива, ориенти­руясь только на режим экспонирования.

Диафрагмированием он в первую очередь добивается нужного характера изображения, а экспозицию устанавливает соответ­ствующим освещением объекта, изменением угла открытия обтю­ратора или применением нейтральных светофильтров. В условиях репортажных съемок это невозможно, и приходится использовать диафрагму для установки режима экспонирования.

Более подробно о влиянии диафрагмирования на глубину резко изображаемого пространства и характер изображения сказано в главе значениях диафрагмы, следует сопоставить квадраты чисел диафрагмы. Например, требуется рассчитать, во сколько раз снизится освещенность оптического изображения в киноаппарате, если переставить диафрагму с деления, обозначенного числом 2, на деление с числом 8. Сравним квадраты чисел диафрагмы 2~: 8″ = 4:64 = 1: 16, узнаем, что освещенность при диафрагме 8 будет в 16 раз меньше, чем при диафрагме 2. Следовательно, при диафрагмирова­нии объектива с числа 2 до числа 8 необходимо увеличить выдержку в 16 раз, чтобы получить такую же экспозицию, как при диафрагме 2.

Коэффициент светопропускания т непросветленных объективов составляет 0,5—0,7, в то время как у про­светленных он достигает значения 0,9.

Некоторые киносъемочные объективы имеют две шка­лы диафрагм: обычную, обозначающую геометрические относительные отверстия, и красную — выражающую эф­фективную светосилу с учетом коэффициента светопропус­кания объектива.

studfiles.net

Диафрагма фотоаппарата, светосила, относительное отверстие

Говоря простым языком, диафрагма фотоаппарата – это устройство, через которое свет попадает на матрицу фотоаппарата. Диафрагма состоит из так называемых «лепестков», количество которых может варьироваться от трех до двадцати штук. В зависимости от интенсивности освещения лепестки уменьшают или увеличивают диаметр светопропускающего отверстия. Принцип их действия аналогичен зрачку: при тусклом свете он расширяется, при ярком – сужается.

Шестилепестковая диафрагма

Чтобы лучше понять принципы расчета характеристики объектива (в том числе, и значения диафрагмы), необходимо знать, что  такое фокусное расстояние объектива.

Фокусное расстояние объектива

Фокусное расстояние – это расстояние между матрицей фотоаппарата и главной оптической плоскостью объектива при условии его фокусировки в бесконечность. Этим показателем определяется угол обзора, достигаемый тем или иным объективом. Чем фокусное расстояние больше, тем угол обзора меньше. В характеристиках обычно указываются минимальное и максимальное фокусное расстояние, которые обеспечивает объектив. Измерять его принято в миллиметрах.

Отношение фокусного расстояния к размеру отверстия диафрагмы называется f-числом. Именно оно и определяет значение диафрагмы. Чем меньше этот показатель, тем больше отверстие, и тем больше света проникает на матрицу фотоаппарата. Стоит учесть, что значение диафрагмы часто указывается в виде знаменателя дроби, без уточнения фокусного расстояния.

Диаметр отверстия диафрагмы от выбраного f-числа

Возможные значения f-чисел описываются специальной шкалой диафрагм, представляющей собой последовательность чисел:

1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22  и так далее.

Суть шкалы в том, что сужение отверстия объектива в два раза приводит к уменьшению количества света, попадающего на матрицу, в четыре раза. Аналогичное действие оказывает и двойное увеличение фокусного расстояния. Диафрагменная шкала нередко наносится на оправу объектива для удобства фотографа.

Максимальное количество света пропускают объективы с наименьшими f-числами (f/1,2 – f/1,8). Называются такие объективы светосильными.

Светосильный объектив Nikon, f-число=1,4

Светосила объектива

Светосила – это степень ослабления объективом фотоаппарата светового потока, или, другими словами, способность объектива передавать реальную яркость объекта. Чем больше светосила, тем качественнее получаются снимки, сделанные в условиях плохого освещения без использования штатива и вспышки. Кроме того, светосильные объективы позволяют фотографировать с максимально короткой выдержкой.

Значение светосилы определяется значением максимально открытой диафрагмы. Вместе с фокусным расстоянием его обычно указывают на ободе объектива. Так, например, надпись 7-21/2,0-2,8 означает, что при фокусном расстоянии в 7 миллиметров светосила равна 2,0. Соответственно, при фокусном расстоянии в 21 миллиметр – 2,8.

При выборе объектива стоит учитывать, что максимально открытая диафрагма используется очень редко. При этом цена светосильных объективов ощутимо выше. Для большинства покупателей нет никакого смысла переплачивать за показатель 1:1.2, вполне достаточно купить более бюджетный вариант со светосилой 1:1.8.

Относительное отверстие

Величину, обратную диафрагменному числу, называют относительным отверстием. Величина относительного отверстия определяет, во сколько раз фокусное расстояние объектива превышает диаметр его отверстия. На оправе объектива этот показатель обычно имеет вид дроби типа 1:2. Такие цифры означают, что диаметр отверстия вдвое меньше фокусного расстояния.

В разных источниках понятия значения светосилы, величины относительного отверстия и непосредственно диафрагмы часто описаны научным, малопонятным языком. Чтобы не ошибиться при выборе фотоаппарата и не запутаться в характеристиках объектива, стоит запомнить зависимости, существующие между ними.

Так, светосила – это постоянное свойство оптики, которое невозможно изменить или настроить. Следует помнить, что светосила не имеет отношения к текущему значению диафрагмы. Как уже упоминалось выше, ее значение равно значению диафрагмы в максимально открытом положении.

Относительное отверстие, в отличие от светосилы, величина изменяемая. Отрегулировать ее можно при помощи диафрагмы.

www.fotokomok.ru

Относительное отверстие объектива Википедия

Относительное отверстие объектива — оптическая мера светопропускания объектива. Различают геометрическое и эффективное относительные отверстия. Геометрическим отверстием считается отношение диаметра входного зрачка объектива к его заднему фокусному расстоянию^[1]. Эффективное относительное отверстие всегда меньше, чем геометрическое, поскольку учитывает потери света при его прохождении через стекло и рассеянии на границах с воздухом и деталях оправы.

Зависимость светопропускания объектива от относительного отверстия

Расчёт относительного отверстия[ | ]

Геометрическое относительное отверстие N{\displaystyle N} выражают в виде дроби^[2]:

N=Df′{\displaystyle N={D \over f’}},

где D{\displaystyle D} обозначает диаметр входного зрачка, а f′{\displaystyle f’} — заднее фокусное расстояние. Относительное отверстие принято обозначать соотношением двух чисел, написанных через двоеточие. При этом, первое число всегда принимается за единицу, например 1:5,6. В современной литературе более широкое распространение получило обозначение относительного отверстия в виде дроби с числителем f, например f/5,6. Для зеркально-линзовых объективов площадь входного зрачка рассчитывается по более сложному закону, поскольку его центральная часть экранирована^[1]. В этом случае диафрагма может иметь форму не круга, а кольца, и для нахождения диаметра входного зрачка необходимо реальный входной зрачок (кольцо) заменить при расчёте кругом эквивалентной площади. Диаметр найденного круга и будет являться искомым диаметром входного зрачка для применения в дальнейших расчётах.

Квадрат относительного отверстия называется светосилой и определяет соотношение яркости объекта и освещённости его изображения в фокальной плоскости^[1]. Эффективное относительное отверстие вычисляется с учётом коэффициента светопропускания τ{\displaystyle \tau } оптической системы, учитывающего общую толщину стекла и количество границ воздух/стекло. Коэффициент, снижающий прозрачность объектива, определяется по формуле:

ru-wiki.ru

Геометрическое относительное отверстие объектива | БЛОГ ДМИТРИЯ ЕВТИФЕЕВА

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра выходного зрачка объектива к его заднему фокусному расстоянию . Его величину выражают в виде дроби: 1/К, когда числитель приведён к единице. Знаменатель относительного отверстия называют «диафрагменным числом» или «числом диафрагмы» .

Теоретический предел относительного отверстия для апланатических систем 1:0,5

Относительное отверстие объектива уменьшают ирисовой диафрагмой, позволяющей бесступенчато менять её величину (большинство современных объективов оснащаются кольцами управления такой диафрагмой с фиксацией на конкретных значениях) . На оправу объектива может быть нанесена шкала из знаменателей относительных отверстий (числа ирисовой диафрагмы) , соответствующих различному диафрагмированию, на большинстве современных объективов такая шкала (как и кольцо регулировки диафрагмы) отсутствует и установка диафрагмы производится органами управления на теле камеры. Перевод ирисовой диафрагмы на одно деление изменяет относительное отверстие в раза, что даёт увеличение или уменьшение освещённости оптического изображения в два раза, за исключением первых двух чисел ирисовой диафрагмы, у которых такого изменения может и не быть.

Шкала ирисовой диафрагмы стандартизована, и образует следующий ряд:

1:0,7; 1:1; 1:1,4; 1:2; 1:2,8; 1:4; 1:5,6; 1:8; 1:11; 1:16; 1:22; 1:32; 1:45; 1:64.

Впрочем, первые диафрагменные числа на объективах могут и не совпадать со стандартными (1:2,5; 1:1,7).

Для удобства пользования на шкалу диафрагм обычно наносят только знаменатели относительных отверстий.

В современных автоматических и полуавтоматических фотоаппаратах число диафрагмы может устанавливаться не только на значения стандартного ряда, но и на промежуточные величины.

Следует отметить, что для некоторых зеркально-линзовых объективов данные рассуждения применимы с оговорками. В них диафрагма может иметь форму не круга, а кольца, и для нахождения диаметра входного зрачка необходимо реальный входной зрачок (кольцо) заменить при расчёте кругом эквивалентной площади. Диаметр найденого круга и будет являться искомым диаметром входного зрачка для применения в дальнейших расчётах.

evtifeev.com