Что такое светосила? Возможности светосильного объектива и нюансы, которые пригодятся фотографу / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

• Простыми словами

• Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

• Съёмка при слабом освещении

• Сильное и красивое размытие фона. Боке

• Что такое светосильный объектив?

• Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

• В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

• Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

• «Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

• Светосила и выбор объектива

NIKON D850 / 50.0 mm f/1. 4 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.4, 1/320 с, 50.0 мм экв.

Светосила, апертура, максимальное относительное отверстие… Фотографу стоит разобраться в этих терминах, ведь речь идёт об одном из важнейших параметров объектива. В этом уроке мы шаг за шагом, последовательно всё объясним.

Простыми словами

Каждый объектив может пропустить через себя определённое количество света. Чем шире в нём отверстие, тем больше света попадёт на матрицу фотоаппарата и тем выше качество кадра и больше творческих возможностей у фотографа.

Ширину отверстия в объективе, через которое проходит свет, регулирует механизм диафрагмы. Но и у него есть свой максимум. Чем шире открывается диафрагма, тем выше светосила объектива.

Объектив с низкой светосилой: диафрагма открыта до предела, однако отверстие в объективе всё равно небольшое.

Объектив с высокой светосилой. На открытой диафрагме получается крупное отверстие, через которое на матрицу попадает большое количество света.

• Светосила объектива — это значение самой открытой диафрагмы (в теории всё несколько сложнее, но об этом ниже).

• На объективе всегда пишут значение диафрагмы, до которого её можно открыть. Светосила — одна из важнейших характеристик оптики наряду с фокусным расстоянием. Как правило, перед её обозначением ставят букву F. Этой же буквой обозначается любое значение диафрагмы, установленное на камере. Чем меньше число, обозначающее светосилу, тем она выше. Объектив, на котором указано значение F2,8 (2.8, F 1:2.8, f/2,8 — обозначаться может по-разному), имеет светосилу выше, чем тот, на котором написано F4 (4, F1:4), а объектив F1,2 ещё более светосильный.

Объектив со светосилой F4

Объектив со светосилой F2,8

Объектив со светосилой F1,2

• Производители смартфонов светосилу объективов своих камер часто называют апертурой, а вот в фототехнике такой термин не прижился. Но в английском языке слово aperture означает «значение диафрагмы». Термин «светосила» по-английски — maximum aperture, а «светосильный объектив» — fast lens. Да-да, слово fast вовсе не про скорость фокусировки, а про светосилу.

• Светосилу нельзя путать со светочувствительностью. Светосила — характеристика объектива. Светочувствительность (ISO) — один из трёх параметров экспозиции.

Nikon Z 50 с китовым объективом NIKKOR Z DX 16-50mm f/3.5-6.3 VR. Объектив имеет переменную, сравнительно низкую светосилу. На минимальном зуме она равна F3,5, а на максимальном — F6,3. Это плата за малые размеры и доступную цену.

Светосила может быть переменной. У некоторых зум-объективов светосила отличается на минимальном и максимальном положении зума. Скажем, на самом коротком фокусном расстоянии она составит F3,5, а на максимальном — уже F6,3. Такова особенность некоторых бюджетных объективов. Зум-объективы, имеющие постоянную светосилу во всём диапазоне фокусных расстояний, считаются более продвинутыми.

Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

Съёмка при слабом освещении

Одно из важнейших достоинств светосильного объектива — возможность получать качественные фото даже при слабом освещении (например, ночью или в плохо освещённом помещении).

Ведь он способен передать матрице фотокамеры гораздо большее количество света.

То, что обычным китовым объективом вы снимали на ISO 6400 (это чревато высоким уровнем цифрового шума, низким качеством картинки), можно снять объективом со светосилой F1,4 на ISO 400.

Кадр снят в оранжерее зимой. Погода пасмурная, вечереет, света мало. Для съёмки светосильным объективом F1,4 было использовано ISO 1100. Для этих же условий объектив со светосилой F4 потребовал бы ISO 8000!

NIKON Z 7 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 1100, F1.4, 1/160 с, 85.0 мм экв.

Съёмка портретным объективом на диафрагме F1,8. Открытая диафрагма позволила не только красиво размыть люстру на фоне, но и дала возможность использовать ISO 400. Объектив со светосилой F5,6 потребовал бы уже ISO 4000.

NIKON D850 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.8, 1/125 с, 85.0 мм экв.

Со светосильным объективом вы значительно расширите список сюжетов и условий, в которых сможете работать. Теперь вам подвластны интерьеры ресторанов с приглушённым светом, вечерние улицы, храмы, театры… Просто открываем диафрагму и снимаем! Кроме того, за счёт высокой светосилы объектива будет быстрее и точнее работать система автофокуса: камера уверенно сфокусируется даже в сложных условиях освещения.

Размытый фон и съёмка при слабом освещении — конёк светосильной оптики! Учитывая, что для фотоаппарата любое освещение, кроме дневного, можно считать слабым, недостаточным, это весомое преимущество.

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 280, F2.2, 1/100 с, 50.0 мм экв.

При наличии штатива светосильная оптика позволяет получить качественные кадры звёздного неба.

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 3200, F3.5, 25 с, 18.0 мм экв.

Сильное и красивое размытие фона. Боке

Чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости. А светосильные объективы позволяют открывать диафрагму широко. С ними глубину резкости можно сделать очень небольшой, а остальное — размыть! Светосильная оптика — лучший инструмент для работы с размытым фоном.

NIKON D850 УСТАНОВКИ: ISO 250, F1.6, 1/400 с, 105.0 мм экв.

Фон размывают для того, чтобы выделить главный объект, добавить объём или же скрыть нежелательные детали заднего плана. Размытый фон называют «боке». Такие снимки смотрятся дороже по сравнению с кадрами, сделанными на смартфон. Из-за технических ограничений камера смартфона не может сильно размывать фон (разве что с помощью цифровой обработки, но такое размытие часто смотрится неестественно).

NIKON D780 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: F1.8, 1/125 с, 50.0 мм экв.

Чемпионами по размытому фону являются портретные объективы. Они созданы для работы с малой глубиной резкости. Подробнее о том, как получить размытый фон и какие для этого нужны настройки — в отдельном уроке. Разумеется, фон следует размывать далеко не всегда. К примеру, в предметной, пейзажной, архитектурной и интерьерной съёмке размывать передний и задний план не принято.

NIKON Z 5 / 85mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 280, F1.6, 1/1600 с, 85.0 мм экв.

Что такое светосильный объектив?

Какие объективы называются светосильными? Это модели, которые имеют светосилу F2,8 или выше (F1,8, F1,4). Для зум-объективов (за редчайшими исключениями) максимальной светосилой как раз и будет значение F2,8.

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S на Nikon Z 7

Как правило, зумы с такой светосилой принадлежат линейке профессиональной оптики и, кроме светосилы, имеют быстрый привод автофокуса и надёжную конструкцию. Зумы со светосилой F2,8 обычно дороже и имеют внушительные размеры.

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 560, F4, 1/400 с, 210.0 мм экв.

Однако есть объективы со значительно более высокой светосилой! Они позволяют получить ещё более качественную картинку при слабом освещении, сильнее размывают фон. И при этом могут быть компактнее и дешевле. Речь о светосильных фикс-объективах. Они лишены возможности менять угол обзора, зато обладают светосилой F2, F1,8, F1,4 или даже F1,2! К сравнению: объектив F1,4 пропускает в 4 раза больше света, чем объектив F2,8, и в 16 раз больше, чем объектив со светосилой F5,6! Увеличение светосилы в 1,4 раза соответствует увеличению светового потока в два раза.

Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.8G — доступный светосильный фикс для зеркалок Nikon.

Полнокадровые камеры позволяют пользоваться самыми светосильными объективами при самой большой по площади матрице. Только здесь мы встретим объективы со светосилой F1,4 или F1,2. На полный кадр светосильных объективов существует огромное количество, с любыми фокусными расстояниями и на любой кошелёк.

NIKON Z 5 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.4, 1/500 с, 50.0 мм экв.

На камерах среднего формата (с площадью матрицы больше 36×24 мм) объективы с такой светосилой мы уже не встретим — придётся довольствоваться оптикой F2,8 или даже F5,6: чем больше площадь сенсора, тем в среднем ниже светосила оптики в системе. Ведь чтобы сделать объектив с высокой светосилой, покрывающий большую площадь матрицы, само изделие должно быть очень крупным и дорогим. Но и на матрицах меньшего размера (кроп x1.5, x2, компакты) тоже практически нет объективов со светосилой более F1,2. Так что полный кадр на сегодня продолжает оставаться золотой серединой.

Рекордсмен по светосиле NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct на камере Nikon Z 7

Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

При выборе оптики фотографы часто спрашивают: «Почему объектив со светосилой F1,8 стоит вдвое дешевле, чем F1,4? Ведь разница в экспозиции между ними — меньше ступени!». Действительно, разница между объективами со светосилой F1,4 и F1,8 крайне мала, а на итоговой фотографии вряд ли кто-то сможет определить, на объектив с какой светосилой она была сделана. Так откуда же такая разница в цене?

NIKKOR Z 50mm f/1.8 S

NIKKOR Z 50mm f/1.2 S — топовый «полтинник» для системы Nikon Z, дороже своего собрата со светосилой F1,8 в 4 раза.

Так исторически сложилось, что светосила F1,8 — атрибут сравнительно доступной, любительской оптики. Тогда как профессиональные модели обладают значением F1,4 или даже F1,2. Чтобы сделать любительские объективы доступнее, упрощают конструкцию, применяют бюджетные материалы и менее сложные оптические схемы. Тогда как оптика профессионального уровня, наоборот, должна выдерживать все испытания — конструкция таких объективов делается пыле- и влагозащищённой, автофокус максимально быстр.

Если вы ищете недорогой объектив с высокой светосилой, смело берите модель F1,8, она порадует отличной картинкой. Если же вы занимаетесь фотографией серьёзно, снимаете много и часто, имеет смысл выбрать объектив профессионального уровня со светосилой F1,4 или F1,2.

Недавно был анонсирован NIKKOR Z 40mm f/2 — самый компактный и бюджетный «полтинник» для байонета Z. Он хорош тем, что будет давать универсальный угол обзора как на полном кадре, так и на кропе. Отличное дополнение к Nikon Z 5 и Nikon Z 50.

С учётом уже упомянутых NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct, NIKKOR Z 50mm f/1.2 S, и NIKKOR Z 50mm f/1.8 S в линейке оптики Nikon Z на сегодня есть целых четыре «полтинника». Четвёртым стал NIKKOR Z 40mm f/2. Пусть вас не смущает то, что фокусное расстояние у него не 50, а 40 мм. По своему классу и области применения это самый настоящий универсальный «полтинник».

В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

Мы привыкли, что значение диафрагмы характеризуются числами. Их часто называют F-числами (F-number), а в обозначении диафрагмы перед ним ставят букву F: F2,8 или f/2,8. Чем меньше число, тем сильнее открыта диафрагма на объективе. Но откуда вообще взялись эти числа и что они обозначают?

Начнём с того, что параметр, который фотографы называют диафрагмой, правильно называть относительным отверстием. Диафрагма — это лишь механизм, его регулирующий. Его в объективе может и не быть, и тогда он будет всегда снимать на самой открытой диафрагме — так устроены почти все объективы камер смартфонов. Нет диафрагмы и в зеркально-линзовых объективах.

Механизм диафрагмы состоит из нескольких лепестков, регулирующих размер отверстия в объективе.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (место, где расположен механизм диафрагмы) к его фокусному расстоянию. К примеру, при фокусном расстоянии 50 мм и диаметре отверстия 25 мм объектив будет иметь относительное отверстие 1:2 или F2.

Если максимальный диаметр отверстия в объективе с фокусным расстоянием 50 мм составит те же 50 мм, такой объектив будет иметь относительное отверстие 1:1 или F1. В любом современном объективе есть механизм диафрагмы, поэтому диаметр относительного отверстия можно уменьшить. Но вот максимальное относительное отверстие (светосила) ограничено максимальным диаметром отверстия в объективе.

Nikon AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II. Чтобы обеспечить светосилу F2 при 200 мм фокусного расстояния, объектив должен быть крупным. Этот «малыш» весит почти три кило.

Чтобы иметь относительное отверстие F2 на объективе в 200 мм, потребуется уже диаметр 100 мм! Представьте себе размеры такого объектива! Между прочим, в линейке Nikon такая модель существует. Чем более длиннофокусный объектив перед нами, тем сложнее добиться высокой светосилы. Как правило, светосильные длиннофокусные объективы очень крупные и дорогие: для их изготовления нужно много стекла, требуются огромные по размеру линзы.

Почему же значения диафрагмы обозначаются в формате F2,8 (относительное отверстие 1:2.8)? Давайте посмотрим на так называемый диафрагменный ряд, чтобы увидеть все его значения.

Между каждым из этих значений разница в одну ступень экспозиции. Переключившись с диафрагмы F2,8 на F4, мы сократим поток света, проходящий через объектив, в два раза. Эти значения различаются на квадратный корень из двух. И именно такие цифры получаются из-за того, что меняется прежде всего площадь отверстия в объективе — она влияет на количество проходящего света. А нам нужно охарактеризовать площадь круглого отверстия через его диаметр. Увеличение площади круга вдвое приводит к увеличению его диаметра в 1,4 раза, отсюда получаются такие числа в ряду диафрагм.

В современных фотоаппаратах есть и другие, промежуточные значения, так как в них относительное отверстие регулируется с шагом не в одну ступень экспозиции, а в ⅓ ступени. Это нужно для более гибкой регулировки параметров, яркости получаемых кадров.

Итак, относительное отверстие объектива, значение диафрагмы, в полном виде будет обозначаться как дробь (например, 1:2.8). Но для упрощения записи фотографы стали писать F/2,8, а потом и просто F2,8. Теперь мы знаем, почему значения диафрагмы имеют такой странный вид и почему открытая диафрагма обозначается малым числом, а закрытая — бóльшим, хотя интуитивно всё должно быть наоборот. Чем больше делитель дроби, тем меньшее число он обозначает, и поэтому, например, отверстие 1:1.8 (F1.8) значительно крупнее, чем 1:16 (F16).

Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

Всё сказанное выше относилось к геометрической светосиле. В своих расчётах мы учитывали лишь геометрические параметры — диаметр, ширину отверстия… Однако на то, сколько света пройдёт через объектив, влияет ещё и качество стёкла, из которого сделаны линзы. Ни одно стекло не пропускает через себя 100% света, какая-то его часть отражается от поверхности линз, теряется в оптической схеме объектива. У современной оптики потери могут доходить до 40%! Потери тем больше, чем сложнее оптическая схема объектива. Разумеется, на светопропускание линзы влияет и качество её изготовления, совершенство антибликовых просветляющих покрытий. Чтобы сократить потери, часто объединяют несколько линз в группы.

Но эффективная светосила объектива всегда будет чуть ниже геометрической. Если геометрическую светосилу обозначают буквой F, то эффективную светосилу, учитывающую потери света в объективе, характеризуют буквой T (Transmission).

Производители фотооптики редко указывают светосилу в T-стопах. Поэтому светопропускание объектива измеряют сторонние лаборатории, такие как DXOmark.

При одинаковой геометрической светосиле объектив с более высокой эффективной светосилой будет давать более яркую картинку. За редкими исключениями, разница между геометрической и эффективной светосилой у современной оптики невелика и составляет менее ½ ступени экспозиции.

Однако для кинематографистов эффективная светосила важна. Поэтому на кинообъективах всегда указывают именно T-стопы, а не F-стопы.

«Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

На просторах форумов можно встретить такой термин как «эквивалентная светосила». Подобно тому как пересчитывают эквивалентное фокусное расстояние, чтобы охарактеризовать угол обзора объектива на камерах с разным кроп-фактором, некоторые пользователи предлагают пересчитать и светосилу.

Отталкиваются они от величины глубины резкости, получаемой на одном и том же угле обзора объективами с разным фокусным расстоянием на кропе и полном кадре.

Формула простая: F экв. = F × кроп-фактор

Кадр снят на объектив Nikon AF-S 50mm f/1. 4G Nikkor. Тот же угол обзора и глубину резкости на полном кадре мы получим с объективом 75мм F2.2. Стало быть, «эквивалентная светосила» Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor на кропе составит F2,2.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75.0 мм экв.

Однако термин «эквивалентная светосила» всё же несостоятелен. Почему? Реальная светосила влияет не только на глубину резкости и степень размытия фона, но и на экспозицию! Светосила — термин, имеющий отношение именно к экспозиции, а она не зависит от размера матрицы. В одних и тех же условиях и камера смартфона, и кроп-камера, и полнокадровая камера будут снимать на одинаковых параметрах выдержки, диафрагмы и светочувствительности. А значит «эквивалентная светосила» не нужна.

Светосила и выбор объектива

Дадим несколько рекомендаций по выбору и работе со светосильной оптикой.

NIKON D810 / 50.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.8, 1/500 с, 50. 0 мм экв.

Да, светосила — это здорово. Однако светосильная оптика часто бывает тяжёлой, дорогой. Есть жанры, где светосила объектива неважна, ведь снимать нужно на закрытых диафрагмах, со штатива. Это любая студийная съёмка с импульсным светом, каталожная предметная съёмка, интерьерная фотография, пейзажная (за исключением съёмки звёздного неба, где высокая светосила принципиально важна) и архитектурная фотография.

Каталожная съёмка всегда ведётся на закрытых диафрагмах, ведь нужно обеспечить достаточно большую глубину резкости, чтобы в неё вошел весь объект съёмки. Следовательно, высокая светосила объектива для таких съёмок необязательна.

Если вы интересуетесь такими видами съёмки, светосила не должна быть решающим фактором при выборе оптики. Есть и другие важные свойства объективов (диапазон фокусных расстояний, резкость, бликозащита, минимальная дистанция фокусировки, «рисунок» и др.), на которые необходимо обратить внимание. Порой, выбрав менее светосильную оптику, можно серьёзно сэкономить бюджет и облегчить комплект оборудования.

Для достижения достаточной глубины резкости и хорошей резкости по всей площади кадра объектив закрыт до F9. Съёмка ведётся со штатива, без него получится «шевелёнка».

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F9, 20 с, 24.0 мм экв.

В каких направлениях съёмки точно понадобится светосильный объектив? В портретной и свадебной фотографии пригодится светосильный портретный фикс и, возможно, другие объективы с высокой светосилой.

Nikon AF-S NIKKOR 105mm f/1.4E ED

Nikon AF-S NIKKOR 85mm f/1.8G

NIKKOR Z 85mm f/1.8 S

Светосильные фикс-объективы широко применяются и в творческих съёмках.

Для камер формата DX (кроп 1.5) в качестве портретных объективов можно использовать «полтинники», например Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.4G. Они дадут на кропе подходящий для классического портрета угол обзора.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1. 4, 1/80 с, 75.0 мм экв.

Если вы занимаетесь репортажной фотографией, присмотритесь к зум-объективам со светосилой F2,8. Конечно, самый востребованный класс объективов для репортажа — 24-70 F2.8, но не надо забывать и о 70-200 F2.8. Телевики бывают нужны часто!

Nikon AF-S NIKKOR 24-70mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 320, F4, 1/1000 с, 210.0 мм экв.

Для съёмки звёздного неба тоже нужна высокая светосила. Чтобы снимать в жанре астропейзажа, потребуется светосильный широкоугольный объектив. Есть класс объективов 14-24 F2.8, они хороши и для репортажа, и для любых видов пейзажной фотографии, в том числе ночной.

Nikon AF-S NIKKOR 14-24mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 14-24mm F2.8 S

Альтернативой этим зумам могут стать фиксы типа 20 мм F1.8

Nikon AF-S NIKKOR 20mm f/1.8 G ED

NIKKOR Z 20mm f/1.8 S

А что, если вы пока не знаете, в каком жанре будете снимать? Может, сейчас нужен максимально универсальный объектив с высокой светосилой? В таком случае обратите внимание на «полтинники». На кропе такой вариант будет неплохим «портретником», позволит заниматься предметной съёмкой, а на полном кадре он превратится в универсал на все случаи жизни. О них мы писали выше.

NIKON Z 7 / 0.0 mm f/0.0 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.2, 1/125 с, 55.0 мм экв.

Светосильный объектив сделать нетрудно, что подтверждает множество дешёвых объективов от сторонних производителей с рекордной светосилой. Но трудно сделать оптику, которая на открытой диафрагме даёт резкое изображение. Качественный объектив уже на самой открытой диафрагме даст отличное изображение с минимумом искажений и аберраций. Если же резкость изображения вам не так важна и вы скорее за художественность картинки, то присмотритесь к винтажной оптике: она «рисует» интереснее современной, и те же старинные объективы Nikkor способны на многое, а использовать их на современных камерах очень просто.

NIKON D850 / 85 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.4, 1/200 с, 85. 0 мм экв.

Заключение

«А что, так можно было?!» — часто слышу от своих учеников, впервые попробовавших что-то типа простого 50mm F1.8 после китового объектива. Переход на светосильную оптику — отдельный этап в становлении фотографа, открывающий ему новые возможности.

Как и любой инструмент, светосильный объектив требует от пользователя определённых навыков. К примеру, съёмка на открытых диафрагмах требует идеально точной фокусировки и рационального расчёта глубины резкости. Поэтому автофокус по глазам на беззеркальных камерах — такая классная штука, он позволяет гораздо эффективнее работать со светосильной оптикой.

Не останавливайтесь на достигнутом и совершенствуйтесь в съёмке вместе с нами!

Что такое светосила? Возможности светосильного объектива и нюансы, которые пригодятся фотографу / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

• Простыми словами

• Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

• Съёмка при слабом освещении

• Сильное и красивое размытие фона.

  Боке

• Что такое светосильный объектив?

• Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

• В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

• Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

• «Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

• Светосила и выбор объектива

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.4, 1/320 с, 50.0 мм экв.

Светосила, апертура, максимальное относительное отверстие… Фотографу стоит разобраться в этих терминах, ведь речь идёт об одном из важнейших параметров объектива. В этом уроке мы шаг за шагом, последовательно всё объясним.

Простыми словами

Каждый объектив может пропустить через себя определённое количество света. Чем шире в нём отверстие, тем больше света попадёт на матрицу фотоаппарата и тем выше качество кадра и больше творческих возможностей у фотографа.

Ширину отверстия в объективе, через которое проходит свет, регулирует механизм диафрагмы. Но и у него есть свой максимум. Чем шире открывается диафрагма, тем выше светосила объектива.

Объектив с низкой светосилой: диафрагма открыта до предела, однако отверстие в объективе всё равно небольшое.

Объектив с высокой светосилой. На открытой диафрагме получается крупное отверстие, через которое на матрицу попадает большое количество света.

• Светосила объектива — это значение самой открытой диафрагмы (в теории всё несколько сложнее, но об этом ниже).

• На объективе всегда пишут значение диафрагмы, до которого её можно открыть. Светосила — одна из важнейших характеристик оптики наряду с фокусным расстоянием. Как правило, перед её обозначением ставят букву F. Этой же буквой обозначается любое значение диафрагмы, установленное на камере. Чем меньше число, обозначающее светосилу, тем она выше. Объектив, на котором указано значение F2,8 (2. 8, F 1:2.8, f/2,8 — обозначаться может по-разному), имеет светосилу выше, чем тот, на котором написано F4 (4, F1:4), а объектив F1,2 ещё более светосильный.

Объектив со светосилой F4

Объектив со светосилой F2,8

Объектив со светосилой F1,2

• Производители смартфонов светосилу объективов своих камер часто называют апертурой, а вот в фототехнике такой термин не прижился. Но в английском языке слово aperture означает «значение диафрагмы». Термин «светосила» по-английски — maximum aperture, а «светосильный объектив» — fast lens. Да-да, слово fast вовсе не про скорость фокусировки, а про светосилу.

• Светосилу нельзя путать со светочувствительностью. Светосила — характеристика объектива. Светочувствительность (ISO) — один из трёх параметров экспозиции.

Nikon Z 50 с китовым объективом NIKKOR Z DX 16-50mm f/3.5-6.3 VR. Объектив имеет переменную, сравнительно низкую светосилу. На минимальном зуме она равна F3,5, а на максимальном — F6,3. Это плата за малые размеры и доступную цену.

Светосила может быть переменной. У некоторых зум-объективов светосила отличается на минимальном и максимальном положении зума. Скажем, на самом коротком фокусном расстоянии она составит F3,5, а на максимальном — уже F6,3. Такова особенность некоторых бюджетных объективов. Зум-объективы, имеющие постоянную светосилу во всём диапазоне фокусных расстояний, считаются более продвинутыми.

Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

Съёмка при слабом освещении

Одно из важнейших достоинств светосильного объектива — возможность получать качественные фото даже при слабом освещении (например, ночью или в плохо освещённом помещении). Ведь он способен передать матрице фотокамеры гораздо большее количество света.

То, что обычным китовым объективом вы снимали на ISO 6400 (это чревато высоким уровнем цифрового шума, низким качеством картинки), можно снять объективом со светосилой F1,4 на ISO 400.

Кадр снят в оранжерее зимой. Погода пасмурная, вечереет, света мало. Для съёмки светосильным объективом F1,4 было использовано ISO 1100. Для этих же условий объектив со светосилой F4 потребовал бы ISO 8000!

NIKON Z 7 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 1100, F1.4, 1/160 с, 85.0 мм экв.

Съёмка портретным объективом на диафрагме F1,8. Открытая диафрагма позволила не только красиво размыть люстру на фоне, но и дала возможность использовать ISO 400. Объектив со светосилой F5,6 потребовал бы уже ISO 4000.

NIKON D850 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.8, 1/125 с, 85.0 мм экв.

Со светосильным объективом вы значительно расширите список сюжетов и условий, в которых сможете работать. Теперь вам подвластны интерьеры ресторанов с приглушённым светом, вечерние улицы, храмы, театры… Просто открываем диафрагму и снимаем! Кроме того, за счёт высокой светосилы объектива будет быстрее и точнее работать система автофокуса: камера уверенно сфокусируется даже в сложных условиях освещения.

Размытый фон и съёмка при слабом освещении — конёк светосильной оптики! Учитывая, что для фотоаппарата любое освещение, кроме дневного, можно считать слабым, недостаточным, это весомое преимущество.

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 280, F2.2, 1/100 с, 50.0 мм экв.

При наличии штатива светосильная оптика позволяет получить качественные кадры звёздного неба.

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 3200, F3.5, 25 с, 18.0 мм экв.

Сильное и красивое размытие фона. Боке

Чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости. А светосильные объективы позволяют открывать диафрагму широко. С ними глубину резкости можно сделать очень небольшой, а остальное — размыть! Светосильная оптика — лучший инструмент для работы с размытым фоном.

NIKON D850 УСТАНОВКИ: ISO 250, F1.6, 1/400 с, 105.0 мм экв.

Фон размывают для того, чтобы выделить главный объект, добавить объём или же скрыть нежелательные детали заднего плана. Размытый фон называют «боке». Такие снимки смотрятся дороже по сравнению с кадрами, сделанными на смартфон. Из-за технических ограничений камера смартфона не может сильно размывать фон (разве что с помощью цифровой обработки, но такое размытие часто смотрится неестественно).

NIKON D780 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: F1.8, 1/125 с, 50.0 мм экв.

Чемпионами по размытому фону являются портретные объективы. Они созданы для работы с малой глубиной резкости. Подробнее о том, как получить размытый фон и какие для этого нужны настройки — в отдельном уроке. Разумеется, фон следует размывать далеко не всегда. К примеру, в предметной, пейзажной, архитектурной и интерьерной съёмке размывать передний и задний план не принято.

NIKON Z 5 / 85mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 280, F1.6, 1/1600 с, 85.0 мм экв.

Что такое светосильный объектив?

Какие объективы называются светосильными? Это модели, которые имеют светосилу F2,8 или выше (F1,8, F1,4). Для зум-объективов (за редчайшими исключениями) максимальной светосилой как раз и будет значение F2,8.

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S на Nikon Z 7

Как правило, зумы с такой светосилой принадлежат линейке профессиональной оптики и, кроме светосилы, имеют быстрый привод автофокуса и надёжную конструкцию. Зумы со светосилой F2,8 обычно дороже и имеют внушительные размеры.

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 560, F4, 1/400 с, 210.0 мм экв.

Однако есть объективы со значительно более высокой светосилой! Они позволяют получить ещё более качественную картинку при слабом освещении, сильнее размывают фон. И при этом могут быть компактнее и дешевле. Речь о светосильных фикс-объективах. Они лишены возможности менять угол обзора, зато обладают светосилой F2, F1,8, F1,4 или даже F1,2! К сравнению: объектив F1,4 пропускает в 4 раза больше света, чем объектив F2,8, и в 16 раз больше, чем объектив со светосилой F5,6! Увеличение светосилы в 1,4 раза соответствует увеличению светового потока в два раза.

Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.8G — доступный светосильный фикс для зеркалок Nikon.

Полнокадровые камеры позволяют пользоваться самыми светосильными объективами при самой большой по площади матрице. Только здесь мы встретим объективы со светосилой F1,4 или F1,2. На полный кадр светосильных объективов существует огромное количество, с любыми фокусными расстояниями и на любой кошелёк.

NIKON Z 5 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.4, 1/500 с, 50.0 мм экв.

На камерах среднего формата (с площадью матрицы больше 36×24 мм) объективы с такой светосилой мы уже не встретим — придётся довольствоваться оптикой F2,8 или даже F5,6: чем больше площадь сенсора, тем в среднем ниже светосила оптики в системе. Ведь чтобы сделать объектив с высокой светосилой, покрывающий большую площадь матрицы, само изделие должно быть очень крупным и дорогим. Но и на матрицах меньшего размера (кроп x1.5, x2, компакты) тоже практически нет объективов со светосилой более F1,2. Так что полный кадр на сегодня продолжает оставаться золотой серединой.

Рекордсмен по светосиле NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct на камере Nikon Z 7

Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

При выборе оптики фотографы часто спрашивают: «Почему объектив со светосилой F1,8 стоит вдвое дешевле, чем F1,4? Ведь разница в экспозиции между ними — меньше ступени!». Действительно, разница между объективами со светосилой F1,4 и F1,8 крайне мала, а на итоговой фотографии вряд ли кто-то сможет определить, на объектив с какой светосилой она была сделана. Так откуда же такая разница в цене?

NIKKOR Z 50mm f/1.8 S

NIKKOR Z 50mm f/1.2 S — топовый «полтинник» для системы Nikon Z, дороже своего собрата со светосилой F1,8 в 4 раза.

Так исторически сложилось, что светосила F1,8 — атрибут сравнительно доступной, любительской оптики. Тогда как профессиональные модели обладают значением F1,4 или даже F1,2. Чтобы сделать любительские объективы доступнее, упрощают конструкцию, применяют бюджетные материалы и менее сложные оптические схемы. Тогда как оптика профессионального уровня, наоборот, должна выдерживать все испытания — конструкция таких объективов делается пыле- и влагозащищённой, автофокус максимально быстр.

Если вы ищете недорогой объектив с высокой светосилой, смело берите модель F1,8, она порадует отличной картинкой. Если же вы занимаетесь фотографией серьёзно, снимаете много и часто, имеет смысл выбрать объектив профессионального уровня со светосилой F1,4 или F1,2.

Недавно был анонсирован NIKKOR Z 40mm f/2 — самый компактный и бюджетный «полтинник» для байонета Z. Он хорош тем, что будет давать универсальный угол обзора как на полном кадре, так и на кропе. Отличное дополнение к Nikon Z 5 и Nikon Z 50.

С учётом уже упомянутых NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct, NIKKOR Z 50mm f/1.2 S, и NIKKOR Z 50mm f/1.8 S в линейке оптики Nikon Z на сегодня есть целых четыре «полтинника». Четвёртым стал NIKKOR Z 40mm f/2. Пусть вас не смущает то, что фокусное расстояние у него не 50, а 40 мм. По своему классу и области применения это самый настоящий универсальный «полтинник».

В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

Мы привыкли, что значение диафрагмы характеризуются числами. Их часто называют F-числами (F-number), а в обозначении диафрагмы перед ним ставят букву F: F2,8 или f/2,8. Чем меньше число, тем сильнее открыта диафрагма на объективе. Но откуда вообще взялись эти числа и что они обозначают?

Начнём с того, что параметр, который фотографы называют диафрагмой, правильно называть относительным отверстием. Диафрагма — это лишь механизм, его регулирующий. Его в объективе может и не быть, и тогда он будет всегда снимать на самой открытой диафрагме — так устроены почти все объективы камер смартфонов. Нет диафрагмы и в зеркально-линзовых объективах.

Механизм диафрагмы состоит из нескольких лепестков, регулирующих размер отверстия в объективе.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (место, где расположен механизм диафрагмы) к его фокусному расстоянию. К примеру, при фокусном расстоянии 50 мм и диаметре отверстия 25 мм объектив будет иметь относительное отверстие 1:2 или F2.

Если максимальный диаметр отверстия в объективе с фокусным расстоянием 50 мм составит те же 50 мм, такой объектив будет иметь относительное отверстие 1:1 или F1. В любом современном объективе есть механизм диафрагмы, поэтому диаметр относительного отверстия можно уменьшить. Но вот максимальное относительное отверстие (светосила) ограничено максимальным диаметром отверстия в объективе.

Nikon AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II. Чтобы обеспечить светосилу F2 при 200 мм фокусного расстояния, объектив должен быть крупным. Этот «малыш» весит почти три кило.

Чтобы иметь относительное отверстие F2 на объективе в 200 мм, потребуется уже диаметр 100 мм! Представьте себе размеры такого объектива! Между прочим, в линейке Nikon такая модель существует. Чем более длиннофокусный объектив перед нами, тем сложнее добиться высокой светосилы. Как правило, светосильные длиннофокусные объективы очень крупные и дорогие: для их изготовления нужно много стекла, требуются огромные по размеру линзы.

Почему же значения диафрагмы обозначаются в формате F2,8 (относительное отверстие 1:2.8)? Давайте посмотрим на так называемый диафрагменный ряд, чтобы увидеть все его значения.

Между каждым из этих значений разница в одну ступень экспозиции. Переключившись с диафрагмы F2,8 на F4, мы сократим поток света, проходящий через объектив, в два раза. Эти значения различаются на квадратный корень из двух. И именно такие цифры получаются из-за того, что меняется прежде всего площадь отверстия в объективе — она влияет на количество проходящего света. А нам нужно охарактеризовать площадь круглого отверстия через его диаметр. Увеличение площади круга вдвое приводит к увеличению его диаметра в 1,4 раза, отсюда получаются такие числа в ряду диафрагм.

В современных фотоаппаратах есть и другие, промежуточные значения, так как в них относительное отверстие регулируется с шагом не в одну ступень экспозиции, а в ⅓ ступени. Это нужно для более гибкой регулировки параметров, яркости получаемых кадров.

Итак, относительное отверстие объектива, значение диафрагмы, в полном виде будет обозначаться как дробь (например, 1:2.8). Но для упрощения записи фотографы стали писать F/2,8, а потом и просто F2,8. Теперь мы знаем, почему значения диафрагмы имеют такой странный вид и почему открытая диафрагма обозначается малым числом, а закрытая — бóльшим, хотя интуитивно всё должно быть наоборот. Чем больше делитель дроби, тем меньшее число он обозначает, и поэтому, например, отверстие 1:1.8 (F1.8) значительно крупнее, чем 1:16 (F16).

Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

Всё сказанное выше относилось к геометрической светосиле. В своих расчётах мы учитывали лишь геометрические параметры — диаметр, ширину отверстия… Однако на то, сколько света пройдёт через объектив, влияет ещё и качество стёкла, из которого сделаны линзы. Ни одно стекло не пропускает через себя 100% света, какая-то его часть отражается от поверхности линз, теряется в оптической схеме объектива. У современной оптики потери могут доходить до 40%! Потери тем больше, чем сложнее оптическая схема объектива. Разумеется, на светопропускание линзы влияет и качество её изготовления, совершенство антибликовых просветляющих покрытий. Чтобы сократить потери, часто объединяют несколько линз в группы.

Но эффективная светосила объектива всегда будет чуть ниже геометрической. Если геометрическую светосилу обозначают буквой F, то эффективную светосилу, учитывающую потери света в объективе, характеризуют буквой T (Transmission).

Производители фотооптики редко указывают светосилу в T-стопах. Поэтому светопропускание объектива измеряют сторонние лаборатории, такие как DXOmark.

При одинаковой геометрической светосиле объектив с более высокой эффективной светосилой будет давать более яркую картинку. За редкими исключениями, разница между геометрической и эффективной светосилой у современной оптики невелика и составляет менее ½ ступени экспозиции.

Однако для кинематографистов эффективная светосила важна. Поэтому на кинообъективах всегда указывают именно T-стопы, а не F-стопы.

«Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

На просторах форумов можно встретить такой термин как «эквивалентная светосила». Подобно тому как пересчитывают эквивалентное фокусное расстояние, чтобы охарактеризовать угол обзора объектива на камерах с разным кроп-фактором, некоторые пользователи предлагают пересчитать и светосилу.

Отталкиваются они от величины глубины резкости, получаемой на одном и том же угле обзора объективами с разным фокусным расстоянием на кропе и полном кадре.

Формула простая: F экв. = F × кроп-фактор

Кадр снят на объектив Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor. Тот же угол обзора и глубину резкости на полном кадре мы получим с объективом 75мм F2.2. Стало быть, «эквивалентная светосила» Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor на кропе составит F2,2.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75. 0 мм экв.

Однако термин «эквивалентная светосила» всё же несостоятелен. Почему? Реальная светосила влияет не только на глубину резкости и степень размытия фона, но и на экспозицию! Светосила — термин, имеющий отношение именно к экспозиции, а она не зависит от размера матрицы. В одних и тех же условиях и камера смартфона, и кроп-камера, и полнокадровая камера будут снимать на одинаковых параметрах выдержки, диафрагмы и светочувствительности. А значит «эквивалентная светосила» не нужна.

Светосила и выбор объектива

Дадим несколько рекомендаций по выбору и работе со светосильной оптикой.

NIKON D810 / 50.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.8, 1/500 с, 50.0 мм экв.

Да, светосила — это здорово. Однако светосильная оптика часто бывает тяжёлой, дорогой. Есть жанры, где светосила объектива неважна, ведь снимать нужно на закрытых диафрагмах, со штатива. Это любая студийная съёмка с импульсным светом, каталожная предметная съёмка, интерьерная фотография, пейзажная (за исключением съёмки звёздного неба, где высокая светосила принципиально важна) и архитектурная фотография.

Каталожная съёмка всегда ведётся на закрытых диафрагмах, ведь нужно обеспечить достаточно большую глубину резкости, чтобы в неё вошел весь объект съёмки. Следовательно, высокая светосила объектива для таких съёмок необязательна.

Если вы интересуетесь такими видами съёмки, светосила не должна быть решающим фактором при выборе оптики. Есть и другие важные свойства объективов (диапазон фокусных расстояний, резкость, бликозащита, минимальная дистанция фокусировки, «рисунок» и др.), на которые необходимо обратить внимание. Порой, выбрав менее светосильную оптику, можно серьёзно сэкономить бюджет и облегчить комплект оборудования.

Для достижения достаточной глубины резкости и хорошей резкости по всей площади кадра объектив закрыт до F9. Съёмка ведётся со штатива, без него получится «шевелёнка».

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F9, 20 с, 24.0 мм экв.

В каких направлениях съёмки точно понадобится светосильный объектив? В портретной и свадебной фотографии пригодится светосильный портретный фикс и, возможно, другие объективы с высокой светосилой.

Nikon AF-S NIKKOR 105mm f/1.4E ED

Nikon AF-S NIKKOR 85mm f/1.8G

NIKKOR Z 85mm f/1.8 S

Светосильные фикс-объективы широко применяются и в творческих съёмках.

Для камер формата DX (кроп 1.5) в качестве портретных объективов можно использовать «полтинники», например Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.4G. Они дадут на кропе подходящий для классического портрета угол обзора.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/80 с, 75.0 мм экв.

Если вы занимаетесь репортажной фотографией, присмотритесь к зум-объективам со светосилой F2,8. Конечно, самый востребованный класс объективов для репортажа — 24-70 F2.8, но не надо забывать и о 70-200 F2.8. Телевики бывают нужны часто!

Nikon AF-S NIKKOR 24-70mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 320, F4, 1/1000 с, 210.0 мм экв.

Для съёмки звёздного неба тоже нужна высокая светосила. Чтобы снимать в жанре астропейзажа, потребуется светосильный широкоугольный объектив. Есть класс объективов 14-24 F2.8, они хороши и для репортажа, и для любых видов пейзажной фотографии, в том числе ночной.

Nikon AF-S NIKKOR 14-24mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 14-24mm F2.8 S

Альтернативой этим зумам могут стать фиксы типа 20 мм F1.8

Nikon AF-S NIKKOR 20mm f/1.8 G ED

NIKKOR Z 20mm f/1.8 S

А что, если вы пока не знаете, в каком жанре будете снимать? Может, сейчас нужен максимально универсальный объектив с высокой светосилой? В таком случае обратите внимание на «полтинники». На кропе такой вариант будет неплохим «портретником», позволит заниматься предметной съёмкой, а на полном кадре он превратится в универсал на все случаи жизни. О них мы писали выше.

NIKON Z 7 / 0.0 mm f/0.0 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.2, 1/125 с, 55.0 мм экв.

Светосильный объектив сделать нетрудно, что подтверждает множество дешёвых объективов от сторонних производителей с рекордной светосилой. Но трудно сделать оптику, которая на открытой диафрагме даёт резкое изображение. Качественный объектив уже на самой открытой диафрагме даст отличное изображение с минимумом искажений и аберраций. Если же резкость изображения вам не так важна и вы скорее за художественность картинки, то присмотритесь к винтажной оптике: она «рисует» интереснее современной, и те же старинные объективы Nikkor способны на многое, а использовать их на современных камерах очень просто.

NIKON D850 / 85 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.4, 1/200 с, 85.0 мм экв.

Заключение

«А что, так можно было?!» — часто слышу от своих учеников, впервые попробовавших что-то типа простого 50mm F1.8 после китового объектива. Переход на светосильную оптику — отдельный этап в становлении фотографа, открывающий ему новые возможности.

Как и любой инструмент, светосильный объектив требует от пользователя определённых навыков. К примеру, съёмка на открытых диафрагмах требует идеально точной фокусировки и рационального расчёта глубины резкости. Поэтому автофокус по глазам на беззеркальных камерах — такая классная штука, он позволяет гораздо эффективнее работать со светосильной оптикой.

Не останавливайтесь на достигнутом и совершенствуйтесь в съёмке вместе с нами!

Светосила объектива | это… Что такое Светосила объектива?

Светоси́ла объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.

Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число), так как светосила — характеристика самого объектива, а не связана с величиной диафрагмы, насадками в виде бленд, каше, светофильтров и т. п.

Содержание 1 Численное выражение геометрической светосилы 2 Учет светосилы при съёмке 2.1 Эффективная светосила 3 Потери света в объективе 4 Внутренние отражения света в объективе 5 Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов 6 Литература

Численное выражение геометрической светосилы

Геометрическая светосила пропорциональна площади действующего отверстия объектива (где  — диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат фокусного расстояния, то есть , или . Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его максимальное относительное отверстие.

Выразив через , где  — диафрагменное число, получим:

Из формулы следует, что чем больше диафрагменное число, тем меньше освещённость кадра. Таким образом, диафрагмирование уменьшает освещённость кадра.

Для сравнения геометрической светосилы двух объективов необходимо брать отношение квадратов знаменателей максимальных относительных отверстий:

Например, геометрическая светосила объективов с максимальными относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в раза.

Учет светосилы при съёмке

Если объекты съёмки расположены от фотоаппарата не в фотографической бесконечности, а ближе, то освещённость оптического изображения уменьшается, так как сопряжённое фокусное расстояние, то есть расстояние от изображения до задней главной плоскости объектива, всегда больше его фокусного расстояния. В этом случае фактическая светосила объектива тоже уменьшается. До масштаба 1:10, что приблизительно соответствует расстояниям от объекта съёмки до фотоаппарата более десяти фокусных расстояний объектива, уменьшение светосилы в расчет не принимают. При репродуцировании в крупном масштабе и макрофотосъёмке уменьшение светосилы необходимо учитывать, так как оно влечет за собой увеличение выдержки для сохранения величины экспозиции (в современных фотокамерах изменение светосилы учитывается автоматически).

Эффективная светосила

Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно — без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.

Не следует путать эффективную светосилу с так называемой «эквивалентной светосилой», которая, якобы, приводит к единому значению светосилы для систем с различным кроп-фактором. Тем более, что термин «эквивалентная светосила» не имеет никакого физического смысла, и не встречается в специальной литературе.

Потери света в объективе

Потеря света, уменьшающая прозрачность объектива, определяется по формуле:

,

где  — доля света, теряемая при отражении одной поверхностью раздела сред;

 — число поверхностей раздела воздух-стекло;

 — поглощение света 1 см стекла;

 — суммарная толщина линз в объективе.

Величина называется коэффициентом светопропускания объектива.

В среднем, у непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1 % на каждый сантиметр толщины стекла и на 5 % за счет отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух-стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых — 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветленных объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, поэтому поправку в выдержку вносить необязательно. В настоящее время все объективы выпускаются просветлёнными.

Внутренние отражения света в объективе

Отраженные и рассеянные линзами объектива лучи света равномерно засвечивают светочувствительный элемент. Эти лучи уменьшают контраст оптического изображения. Снижение контраста происходит потому, что рассеянный свет для ярких участков изображения составляет очень небольшой процент, а для слабо освещённых — весьма значительный. Поэтому светорассеивание сильно уменьшает различие деталей в тенях и менее значительно в света́х.

Светорассеяние увеличивается при наличии царапин на линзах объектива и особенно при потертости их поверхности в центре, сильной запылённости, сколов стекла около оправы. Поэтому с фотографическими объективами необходимо обращаться бережно.

Аналогично действуют и лучи, рассеиваемые оправой объектива, диафрагмой, стенками фотоаппарата. Во избежании этого стенки объектива, оправы фильтра, профессиональных бленд и т. п. покрываются специальным составом, а другие элементы (например, корпус фотоаппарата), обычно, делают чёрным, что препятствует отражению от них света.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов

Два объектива Canon EF с одинаковым фокусным расстоянием 85 мм, но разным максимальным относительным отверстием: слева 1:1.8, справа 1:1.2; у более светосильного объектива диаметр апертурной линзы больше.

• Мелкосерийный уникальный объектив для космической программы НАСА Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7: 0,7.
• Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 0,95
• Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5
• Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной фотокамеры: 1,2 — 4
• Цифровая автофокусная компактная камера: 2,0 — 5,6
• Вариообъектив среднего ценового диапазона для зеркальной фотокамеры: 2,8 — 4
• Недорогой вариообъектив для зеркальной фотокамеры: 3,5 — 5,6
• Автофокусная компактная фотокамера: 5,6
• Плёночная компактная фотокамера: 8 — 11

Литература

• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.
• Тамицкий Э. Д., Горбатов В. А. Учебная книга по фотографии., М., «Лёгкая индустрия», 1976

Диафрагма. Цифровая фотография от А до Я [2-е издание]

Диафрагма

Этот термин происходит от греческого слова diaphragma, что означает «перегородка». Другое его название — апертура, от англ. aperture.

Объективы камер имеют разную светосилу, то есть способность пропускать через себя свет. В объективы встроено специальное устройство, которое регулирует диаметр отверстия, пропускающего свет на светочувствительный элемент (матрицу) — диафрагма. Светосила определяется как отношение диаметра отверстия объектива к фокусному расстоянию.

Диафрагменное число обозначается латинской буквой F и является величиной, обратной значению относительного отверстия объектива. Оно определяется как отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка объектива (рис.  5.6). В разных источниках можно встретить разное обозначение — диафрагма, соответствующая показателю 2,8, будет обозначаться f/2.8 либо f:2.8.

^{Рис. 5.6. Объектив Гелиос-44–2, установлена диафрагма f11. Шкала диафрагмы — верхняя, с белыми цифрами. Как видно по шкале глубины резкости (зеленая — средняя), при установке расстояния 2 м (желтая шкала расстояния — нижняя) в пределах от 1,6 до 2,9 м на снимке все объекты будут резкими Это видно по интервалу, отмеренному цифрами 11 зеленой шкалы}

Меняя F на одну ступень (или F-стоп), получаем изменение диаметра отверстия диафрагмы в 1,4 раза. Количество света, попадающего на матрицу, при этом изменяется в два раза. Существует стандартный ряд значений F — 1; 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32.

При большей светосиле объектива вы можете установить более короткую выдержку. Это хорошее преимущество при съемке движущихся объектов. Кроме того, большая светосила объектива дает отличное преимущество при съемке в условиях недостаточного освещения, например в помещении, при искусственном свете — на вечеринке, в концертном зале и т.  п.

В зависимости от модели фотоаппарата нужную диафрагму можно установить вручную через меню камеры, вращая управляющее колесо на корпусе камеры или кольцо диафрагмы на объективе (оно имеется не на всех моделях съемной оптики). Во всех случаях результат будет один — диаметр отверстия, пропускающего свет, увеличится или уменьшится.

Что дает возможность менять диаметр отверстия? Чем меньше отверстие диафрагмы, тем больше глубина резко изображаемого пространства (ГРИП, кратко — глубина резкости), то есть область четкой фокусировки вокруг снимаемого объекта. ГРИП зависит от диафрагмы, фокусного расстояния, расстояния до объекта и размера матрицы. Наиболее эффективный способ управления ГРИП — регулировка диафрагмы.

Малое диафрагменное число F — диафрагма большая. Диаметр отверстия объектива шире — на матрицу поступает больше света. Открытая диафрагма — максимальная (лепестки раскрыты полностью, меньшее значение диафрагмы) со значениями f1.4, f2.8 и т. п. (зависит от конкретной модели объектива) — рис.  5.7. Например, у объектива 50 мм f1.8 максимальная диафрагма имеет значение 1,8, а минимальная — 22. Это означает, что на большой диафрагме с маленьким значением f1.8 глубина резкости будет небольшой, а на малой диафрагме с большим значением — f22 — ГРИП будет максимальной.

^{Рис. 5.7. Открытая диафрагма — малая глубина резкости}

При большой диафрагме выдержка должна быть короче, чем при малой. Если вы хотите размыть задний план, сделать акцент на главном объекте, понадобится именно большая диафрагма, то есть малое диафрагменное число. Глубина резкости при этом будет небольшой, а переход между размытой областью кадра и областью, находящейся в фокусе, — явным. Чем меньше диафрагменное число F, тем меньшая часть кадра окажется в фокусе. Это хорошо, когда, например, вы хотите «спрятать» неприглядный фон. Для портрета можно установить диафрагму f2.8, тогда лицо портретируемого получится резким, а задний фон — размытым (при условии, конечно, что камера сфокусируется именно на лице).

Узкое отверстие зажатой диафрагмы пропускает мало света. В чем здесь преимущество? Зажимая диафрагму, вы получаете большую резкость на картинке. Преобладающая часть кадра будет находиться в фокусе, фон станет ясным, хорошо различимым. Если вы снимаете пейзаж или сюжет, где резким должно быть все — архитектура, панорамные кадры, натюрморт, интерьер, — следует установить маленькую диафрагму, то есть уменьшить отверстие. Диафрагменное число соответственно будет большим. На закрытой диафрагме f22 или f32 глубина резкости максимальна. Старайтесь вместе с этим учесть, что на крайних значениях диафрагмы большинство объективов дает не самую лучшую картинку, поэтому нужно стараться избегать крайних значений. Кроме того, при съемке зеркальной камерой на диафрагмах f11-f32, если матрица загрязнена, на светлых однотонных поверхностях будут хорошо различимы пятна.

Глубина резкости — это одно из выразительных средств фотографии. Классические портреты, как правило, фотографируют с использованием малой глубиной резкости. Объект отделяется от фона, все внимание зрителя притягивается к объекту.

При макросъемке расстояние до объекта очень маленькое, из-за этого глубина резкости даже при закрытой диафрагме составляет всего несколько миллиметров, поэтому важные детали могут оказаться не в зоне резкости. Здесь нужно правильно найти точку фокусировки, чтобы добиться наибольшей глубины резкости.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Диафрагма – устройство, дозирующее свет

Диафрагма – устройство, дозирующее свет Для получения качественного изображения светочувствительная матрица должна получить совершенно точно отмеренное количество света. Количество света и время, в течение которого этот свет освещает матрицу, регулируются очень

Глубина резкости и диафрагма

Глубина резкости и диафрагма Диафрагма управляет не только количеством света, проходящим через объектив, но и глубиной резкости. Определение Расстояние между передней и задней границами резко изображаемого пространства называется глубиной резкости. Не все объекты в

Диафрагма

Диафрагма Чтобы уменьшить интенсивность проходящего через объектив светового потока, нужно уменьшить относительное отверстие, «прикрыть» диафрагму. Чем больше число диафрагмирования, тем меньше света пройдет через объектив, и снимок получится более резким. У многих

Что такое светосила объектива в фотоаппарате

Что такое светосила объектива

От того, насколько светосильный объектив использует фотограф, зависит количество света, попадающее на матрицу фотоаппарата. Светосила (обозначается буквой f) показывает, насколько мощный поток света достигнет цели. Ведь стекло или пластик, из которого изготавливают объективы, не полностью прозрачно и часть светового потока рассеивается по пути к матрице. Свет преломляется в разных направлениях, часть его поглощается линзами.

Чем шире открыта диафрагма, тем больше света она может пропустить. Светосилу указывают из расчета диаметра максимально открытой диафрагмы и фокусного расстояния до объекта съемки. Чем это соотношение меньше, тем выше светосила.

От количества света, попавшего на матрицу, зависят:

• глубина резкости изображения;
• возможность создать качественный снимок даже при недостаточном количестве света.

Глубина резкости

Светосильные объективы позволяют сильнее выделить резкостью только главные объекты. Например, при съемке портретов. Количество объектов, находящихся в резкости определяется глубиной резко изображаемого пространства – ГРИП. Окружающий фон красиво размывается, создавая вокруг объекта съемки так называемое боке. Это позволяет избавиться от ненужных деталей, скрыть непривлекательный фон. Такие кадры во многих случаях выглядят намного более эффектно.

Качество даже при недостатке света

При недостатке освещения фотограф может изменить в фотоаппарате 3 основные настройки: светосилу (ISO), выдержку и светочувствительность оптики (диафрагмой). При этом выдержку можно менять лишь до определенных значений, чтобы не получить смазанный кадр – «шевеленку». Высоко поднятые значения светочувствительности способны ухудшить качество кадра, так как появится цифровой шум. Остается использование светосилы, то есть максимальное открытие диафрагмы. Этот показатель не ухудшит качество снимка и выручит в данной ситуации.

Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7

Почему-то данный объектив во всём мире считается наиболее светосильным. Хотя, как мы с вами видим, он находится лишь на 4 месте в нашем ТОПе. Разработанный в 1960 г. специально для миссии NASA с целью сделать фото тёмной стороны Луны, Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 был произведён лишь в 10 экземплярах. Но только 6 из них были переданы NASA. Ещё один экземпляр остался в Carl Zeiss, а 3 оставшихся были проданы известному режиссёру Стэнли Кубрику. Он использовал их для съемки сцены при свечах в фильме “Барри Линдон” (1975 г.). Почувствовать себя Кубриком можете и вы – компания P+S Technik сдаёт объектив в связке с камерой PS-Cam X35 HD в аренду, чем может воспользоваться любой желающий.

Какая оптика считается светосильной

Светосильные объективы еще называют быстрыми и светлыми. К этому типу оптики относятся модели, в которых максимально открытая диафрагма (f) начинается от 2.8. Например, Sigma 17-50mm F2.8. Диафрагма может открываться еще шире, как в портретных фиксах Nikon 50mm F1.4G.

Существуют и суперсветосильные объективы. Например, Nikon 50mm F1.2 MF.

При этом новичкам стоит учитывать, что лучше не открывать диафрагму до максимума, указанного на оптике. Например, при указанной f1.4 рабочая светосила начинается примерно с f1.8 и даже f 2.0. А при показателях f1.4 не совсем четким может оказаться даже главный объект в кадре.

Значение диафрагмы

Для обозначения диафрагмы пишут в маркировке объектива дробь с буквой F, например, F/8 вместо числа 8. Могут записать диапазон диафрагмирования кроме светосилы. Типичная запись значений диафрагмы для цифровых мыльниц F/2-F/8. Такую запись не нужно путать со значением светосилы и со значением фокусных расстояний (буква F обозначает не фокус). Диафрагма равняется отношению ФР к размеру отверстия диафрагмы. Что бы больше света прошло через объектив нужно сделать отверстие диафрагмы больше, а значит, показатель диафрагменного числа будет меньше. Чем меньше диафрагменное число, тем больше света пройдет через объектив.

Достоинства и недостатки

Фотоаппараты, оснащенные оптикой с высокой светосилой, дают очень много преимуществ и некоторые недостатки.

Преимущества

Среди преимуществ:

• Высокое качество и яркость фотографий;
• Возможность получать светлые и эффектные кадры даже при недостатке света;
• Съемка на коротких выдержках «с рук» при любом освещении;
• Быстрота работы автоматической фокусировки некоторых типов, что особенно выручает при использовании светофильтров;
• Красивое боке, позволяющее делать художественные портреты даже при отсутствии подходящего фона;
• Возможность создавать оригинальные снимки. Например, при съемке портрета фокусироваться на глазах, а остальную часть лица оставлять размытой;
• Съемка при низкой светочувствительности (ISO) без опасения, что кадр будет испорчен цифровым шумом;
• Светлая и яркая картинка в видоискателе, что облегчает поиск удобного ракурса и фокусировку. Особенно, если фокусироваться вручную. Не приходится сильно щуриться, напрягая зрение.

Недостатки

• Главный минус светосильных стекол – их дороговизна. Особенно, если речь идет о зум объективах – то есть, оптике с переменным фокусным расстоянием. Светосильные фиксы, например Nikon 50mm F1.4G, стоят дешевле. Но тогда придется обзавестись дополнительным объективом, ведь фиксированное расстояние подходит далеко не для всех видов съемки. Оно отлично подходит для съемки портретов, но не справится с репортажной. Особенно, если снимаемые объекты находятся на большом расстоянии от фотоаппарата. В таком случае без зума не обойтись;
• Также недостатком можно считать сильное размытие окружающих объектов при съемке на максимальных значениях диафрагмы. Особенно, когда по задумке фотографа резкими должны быть сразу несколько объектов, а условия съемки, например, освещение, не позволяют сильно закрыть диафрагму для увеличения ГРИП.

Значение зума

В основном при любительской съемке используется ЭФР=50мм, потому что это значение близко к естественному восприятию глаза. Но бывает, что нужно вместить в кадр больше (пейзаж), или наоборот приблизить объект (портрет, невозможность подойти к объекту), тогда применяют в качестве основного объектива зум с ЭФР 35-105, примерно. Вот это отношение зума на длинном конце к значению на коротком конце и пишут с приставкой «х» при маркировке. Чем больше это значение, тем меньше светосила, а это уже не очень хорошо.

Когда светосильный объектив необходим

Любители, которые снимают только бытовые сюжеты и не стремятся развиваться в фотоискусстве, вполне могут обойтись более дешевой оптикой и показатель светосилы не так важен. Профессионалам фотоаппараты со светосильными объективами пригождаются в следующих ситуациях:

• При съемке спортивных соревнований или диких животных. В данном случае важно установить максимально короткую выдержку, чтобы движущиеся с большой скоростью объекты не оказались смазанными.
• Для съемки профессиональных кадров вечером или ночью. В таких условиях без хорошей светосилы объектива не обойтись. Светосильные объективы помогают уловить и использовать даже слабое освещение объектов.
• Для компенсирования низкой светочувствительности матрицы фотоаппарата. Светосила способна сгладить такой недостаток камеры.
• Для создания качественных фоторепортажей в помещениях с недостаточным освещением. Например, в ночных клубах, ресторанах, на показах моды или танцевальных состязаниях.

Signal Corps Engineering 33mm f/0.6

Этот объектив, выпущенный в послевоенное время для войск связи США перевезёнными в Америку немецкими учёными, предположительно предназначался для ночного видения или рентгеновского использования. Наклейка на объективе гласит “World’s Fastest Lens“, что значит “Самый быстрый объектив в мире”. Кто знает, может, на то время он таковым и являлся.

Просветление и светосила – разные понятия

При просмотре данных об объективе важно не путать просветление линз и общую светосилу стекла. В современных фотоаппаратах часто используется специальное покрытие для оптических линз. Оно уменьшает количество паразитных пучков отраженного света, возникающее между ними. Такое покрытие называется просветлением. Оно улучшает четкость и контрастность получаемых снимков. Но оно не имеет ничего общего со светосилой, позволяющей проходить большому количеству света через линзы и диафрагму.

Irtal-3 100mm f/0.7

Самый дальнобойный представитель из нашего списка. 100 мм при светосиле f/0,7 достойны уважения. Но воспользоваться объективом в классическом понимании этого слова вы не сможете, так как его оптическая составляющая выполнена из чистого германия, который не пропускает видимые лучи. Это объектив для инфракрасных излучений, и его можно использовать как тепловизор.

Сравнительная таблица характеристик

Краткие параметры рассмотренных устройств собраны в таблице ниже.

Модель	Фокус, мм	APS-C, мм	Размеры, мм
55-300mm f/4. 5-5.6G	55-300	160	76.5×123
24-120mm f/4G	24-120	125	84×103.5
50mm f/1.4G	50	80	73.5×54
70-200mm f/4G	70-200	120	78×178.5
50mm f/1.8G	50	80	72×52.5
85mm f/1.8G	85	170	80×73
35mm f/1.8G	35	55	70×52.5

Rodenstock TV-Heligon 50mm f/0.75

Изначально линза немецкого производства тоже предназначалась для рентгеновского использования. Но многие умельцы приспособили её для использования с фотокамерами, чем воспользовалась и сама компания-производитель. Теперь на различных интернет-аукционах данное среднеформатное стекло можно приобрести для самых разнообразных байонетов – и Nikon, и Canon, и даже Micro 4/3.

наш сегодняшний набор для тестирования:

(именно экспортный вариант, потому написано латиницей на корпусе), 85/2 MC, диапазон диафрагмирования F2-16.

Юпитер-9 85/2

Объектив, как я уже указывал в прошлой статье создан с прототипа
Carl Zeiss Sonnar 85/2.
Объектив имеет очень прочный железный конструктив и просветление, на что указывает «МС» в названии. Все управляющие элементы прекрасно функционируют и по сей день (год изготовления 1993). С этим объективом я впервые столкнулся, что не работает подтверждение автофокуса на диафрагме больше F8. Соответственно пришлось фокусироваться на F8, а потом менять на F11. Для студии вообще не принципиально, а вне студии никто на таких закрытых диафрагмах не снимает. Плюс это оказался единственный объектив у которого перестает работать колесо изменения диафрагмы после того, как я навинчиваю адаптер M42-EOS. Пришлось поставить заранее. В остальном — никаких нареканий. Пыли внутри нет, смазка внутри не течёт, похож на абсолютно новый.

А теперь тестовое фото с Upiter-9.

тестовое фото с Upiter-9 / Юпитер-9

Фокусировался везде на этикетке Tullamore Dew, там где собачки, вверху.

объектив Юпитер-37а аналог Carl Zeiss Sonnar 135mm f/3.5

Данный объектив имеет прототип Carl Zeiss Sonnar 135mm f/3.5 и надо сказать копия получилось очень удачной. Мне не очень повезло и мой экземпляр имеет потеки смазки внутри и деградировавшую резьбу на М42. Но тем не менее, он может быть использован с адаптером и показал прекрасные результаты (благо пыли и сколов на линзах нет). Год выпуска 1979-ый!

Замечания по объективу: тоже перестает работать подтверждение автофокуса после диафрагмы 8. Но сама регулировка диафрагмы работает при установленном объективе (естественно только с самого объектива так как электрики в нем нет).

тестовое фото Upiter-37A 135/3.5

Этот объектив я не сфотографировал. Но он похож на все полтийники. Короткий и относительно широкий. Железный. Гелиосы имели нарекания в советские времена и мне интересно посмотреть, насколько эти нарекания оправданы.

тестовое фото с Гелиос 44М-4 58/2

По этому фото могу сказать, что он немного холодит картинку. В RAW-конвертере (а это был ACR) везде стояло 5600К. Но легко заметить, что картинки получились немного с разным отливом. Также обратите внимание на зеленую этикетку Tullamore Dew. У разных объективов она тоже имеет разный оттенок зеленого.

На мой взгляд зря так уж ругали этот объектив. Он не блещет ничем особым, но и не такой уж мыльный. Другое дело, что оба Юпитера оказались лидерами теста (общая сравнительная картинка внизу статьи)

Мой любимый объектив пока что. Рабочая лошадка за неимением цейсовского планара на 80мм, на который коплю.

Конструктив пластиковый. Слегка разболтанный, но всё же лучше, чем 50/1.6. По резкости до сих пор нареканий на него у меня не было. Можно было поры на лице рассматривать и отдельные шерстинки у кота.

А теперь фото в студию…

тестовое фото Canon 50 / 2. 5

Тут уже начинается странное…Современный Canon 50/2.5 чуть хуже, чем Helios 44M-4 58mm! даже если учесть эти 8мм отличия, то всё равно он не лучше! Вот так…а ведь ругали… У меня для проверки нет 50мм L-ки от Canon, чтобы сравнить, так что данный тест впереди. Резкость это не всё, конечно, но от макрообъектива ждешь именно резкости, а вовсе не художественного размытия или боке.

Старинный объектив, случайно оказавшийся у меня и нашедший своё применение так как имеет востребованное фокусное 80мм. Конструктив пластиковый хлипкий. Серия EF, моторчик средней скорости. Снимал на фокусном 80мм, так как на этом фокусном он показывает наилучшие результаты.

тестовое фото с Canon 28-80 3.5-5.6

Зенитар-М 50 / 1.7

Старые объективы как всегда радуют своим неубиваемым железным конструктивом. Прямо берешь в руки и радуешься, какие основательные вещи делали еще пару десятков лет назад.

Поскольку полтийников у меня набралось аж 4шт, то следующей статьей будет тестирование 50мм объективов по классической схеме. Т.е. все объективы из одной категории. По моему опыту 50мм маловато, но, например, на кропе это как раз для портрета.

тестовое фото с Зенитар-М 50 / 1.7

Как видно из названия — объектив с просветлением. В советское время его хвалили. Главным образом за резкость по всему полю кадра, в отличие от Гелиоса. Посмотрим…

тестовое фото с Индустар 61Л-3 МС 50 / 2.8

Индустар не впечатлил. Одно качество с Гелиосом в центре кадра. Края у меня на тесте белые, но кому они нужны?

Этот объектив просто оказался под рукой и я решил: почему бы нет?

тестовое фото Canon 16-35 L

Вобщем-то ничего удивительного. Этот объектив несмотря на все свои характеристики непригоден для съемки в студии с его 35мм. Плюс наше условие было — расстояние 1,5м до объекта и при фокусном в 35мм мне пришлось масштабировать картинку. Картинка замылилась, чего и следовало ожидать. Если этот объектив и сравнивать с чем-то, то с МИР 24Н 35/2, который у меня тоже есть, но пока нет на него переходника Nikon-Canon (скоро будет, следите за новостями!).

Итак

Что такое светосила | Иди и снимай

Содержание страницы

Светосила — фотометрическая характеристика оптической системы, характеризующая её способность передавать световую энергию от участков объектов к соответствующим участкам их изображений.

Часто под значением светосилы объектива имеют в виду максимальное диафрагменное число объектива. Светосила косвенно влияет на качество астрономических приборов, имеющих объектив: телескопов и астрографов. Её значение неразрывно связано с максимальной апертурой, от которой зависит минимальная светимость небесных тел, доступных для регистрации визуальным или фотографическим способами. Для ведения успешных наблюдений создаются оптические приборы с наибольшей возможной светосилой, позволяющие обнаруживать звёзды и их скопления на больших расстояниях. Для других приборов наблюдения светосила объектива определяет минимальную освещённость, при которой ещё можно различать видимые сквозь оптическую систему объекты.

Какой бывает светосила

Геометрическая светосила характеризует светопропускание объектива лишь отчасти, поскольку не учитывает прозрачность его линз. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз и оправы, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая коэффициент пропускания объектива, называется эффективной светосилой (в некоторых источниках — физической светосилой). Эффективная светосила всегда ниже геометрической.

 

Светосила не сила света

Нельзя путать понятия светосила и сила света. Это совершенно разные понятия.  Светосила это условная характеристика максимального светопропускания объектива, достигающаяся на открытой диафрагме. Геометрическая светосила характеризует светопропускание объектива лишь отчасти, поскольку не учитывает прозрачность его линз.

Указание светосилы

Светосилу обязательно указывают в характеристиках любого объектива. Имеется в виду не обязательно отдельно продающаяся оптика. Эти слова касаются даже компактных фотокамер со встроенным объективом. Более того, сейчас такие параметры можно найти даже в характеристиках флагманских смартфонов. Ведь в производстве встроенных в них камер используются всё более продвинутые линзы. В результате аппарат получает светосильную оптику, а снимки становятся очень яркими.

Если диафрагма способна раскрываться очень широко, то и света на матрицу попадает очень много. Некоторые объективы предоставляют диафрагму f/1,4. При таком параметре можно воспользоваться выдержкой 1/4000 секунды, света матрице при этом хватит. Повышенная светосила благоприятно влияет на качество портретных фотографий. Чем сильнее раскрывается диафрагма — тем меньше становится зона резкости. В результате можно добиться красиво размытого фона. Этот эффект ещё называют словом «боке». Именно поэтому опытные фотографы используют для съемки портретов светосильные объективы. Всяческую зум-оптику они оставляют для съемки пейзажей.

Также стекла с хорошим числом f нужны для вечерней фотосъемки. При недостатке освещения требуется или длительная выдержка, или широко раскрытая диафрагма. Увеличить выдержку никто не помешает, но это не позволит зафиксировать в кадре движущиеся объекты. Поэтому лучше раскрыть диафрагму до значения f/1,8 или f/1,4. Но и этот способ не всегда работает. Ведь при таком значении зона резкости сужается, а иногда это не соответствует задумке фотографа.

Светосила и качество изображения

Не следует забывать, что при максимальном относительном отверстии качество получаемого изображения хуже, чем при средних значениях диафрагмы, несмотря на совершенство конструкции объектива. Виньетирование достигает своих максимальных значений также при полной светосиле. Кроме того, глубина резкости при этом очень мала и недостаточна для резкого отображения объектов, протяжённых в глубину кадра. Более всего это заметно при съёмке с небольших дистанций, поэтому светосила макрообъективов часто сравнительно мала. Тем не менее, использование сверхсветосильных объективов с открытой диафрагмой позволяет получать в фотографии и кинематографе художественные эффекты, недоступные оптике с невысокой светосилой. Большое максимальное относительное отверстие характерно для портретных объективов, допускающих остаточную сферическую аберрацию и мягкий оптический рисунок.

Высокая светосила легко достигается в нормальных объективах при их небольших габаритах и сравнительно низкой себестоимости. При сохранении малых аберраций и высокого разрешения увеличение светосилы требует ограничения углового поля. Поэтому она для широкоугольных объективов обычно ниже, а у длиннофокусных ограничена хроматической аберрацией, растущей пропорционально фокусному расстоянию и поддающейся устранению с большим трудом. Габариты светосильных широкоугольников и телеобъективов могут возрастать в несколько раз по сравнению с менее светосильными аналогами. В соответствии с принципом инвариантности оптических систем, произведение тангенса углового поля, квадратного корня фокусного расстояния и светосилы является константой для любых объективов-анастигматов при одинаковом уровне их оптического совершенства.

• Азбука фотографа

Курсы для фотографа:

• Онлайн-курс фотографии для самостоятельного прохождения, Easy уровень
• Онлайн-курс фотографии для самостоятельного прохождения, Nightmare уровень

Отношение F-числа к апертуре – Экспозиционная терапия

F-числа и апертура имеют обратную зависимость

Привет, меня зовут Пол, и это экспозиционная терапия. В этом видео я объясню причину обратной численной зависимости между числами f и диафрагмой. Эта взаимосвязь часто вызывает недоумение у многих начинающих фотографов, которые считают ее иррациональной или излишне сложной. Моя цель — развеять тайну, связанную с числами f, и продемонстрировать, почему они являются вполне разумным методом выражения того, как диафрагма влияет на экспозицию.

Понимание взаимосвязи между яркостью изображения, выдержкой затвора и чувствительностью ISO не представляет сложности для студентов, изучающих основы фотографии. Скорость затвора выражается численно в единицах времени, наиболее распространенными из которых являются доли секунды; более длительная продолжительность приводит к более ярким изображениям, а более короткая продолжительность приводит к более темным изображениям. ISO также выражается численно; большие числа дают более яркие фотографии, а меньшие — более темные.

В обоих случаях взаимосвязь между настройкой и ее влиянием на яркость изображения легко понять, поскольку существует положительная корреляция, и они движутся в тандеме. Например, когда вы удваиваете продолжительность экспозиции, яркость удваивается; когда вы вдвое уменьшаете ISO, вдвое уменьшается яркость. Это простая взаимосвязь, которую с легкостью усваивают студенты моих мастер-классов по фотографии.

Обратная зависимость между числами f и диафрагмой сбивает с толку многих новичков

К сожалению, взаимосвязь между числами f, размером диафрагмы и яркостью изображения не так очевидна. Новичков смущает отрицательная (или обратная) зависимость между числами f и размером диафрагмы. Кроме того, им трудно понять, почему большее число f соответствует меньшей апертуре, уменьшающей яркость, а меньшее число f соответствует большей диафрагме, увеличивающей яркость.

Лучший способ решить эту проблему — начать с основ. Внутри каждого сменного объектива находится кольцо из перекрывающихся лепестков, известных под общим названием ирисовой диафрагмы или ирисовой диафрагмы. Расширение или сжатие лепестков регулирует отверстие в центре радужной оболочки, называемое апертурой.

Знакомство с входным зрачком

Когда вы держите линзу и смотрите в апертуру, то, что вы видите, технически называется «входным зрачком». Входной зрачок — это оптическое изображение физической апертуры, видимое через переднюю часть линзы. Это различие важно, потому что, когда вы смотрите на переднюю часть линзы, вы видите апертуру сквозь несколько слоев стекла, которые влияют на ее увеличение и воспринимаемое положение в пространстве по сравнению с физическим отверстием в радужной оболочке. Для простоты я буду использовать термин «апертура» применительно к настройке и физическому отверстию, а также «входной зрачок» применительно к размерам.

Изменение размера диафрагмы регулирует интенсивность света, проходящего через объектив. Увеличение размера диафрагмы позволяет большему количеству света проходить через объектив, увеличивая экспозицию и создавая более яркое изображение. И наоборот, уменьшение размера диафрагмы уменьшает количество света, проходящего через объектив, уменьшая экспозицию и делая фотографию более темной.

Почему значения диафрагмы обозначаются числами f?

Мы выражаем значения апертуры с помощью чисел f, а не как измеренный размер входного зрачка, такой как его диаметр, радиус или площадь, поскольку при этом игнорируется важная роль фокусного расстояния. Это можно продемонстрировать с помощью мыслительного упражнения.

Предположим, что у нас есть два объектива, прикрепленных к одинаковым камерам: один объектив 50 мм, другой 100 мм, и у обоих диаметр входного зрачка 25 мм. Поскольку их входные зрачки одинаковы по размеру, на каждую линзу попадает одинаковое количество света. Однако, поскольку фокусное расстояние 100-мм объектива в два раза больше, чем у 50-мм объектива, свет, проходящий через него, должен пройти вдвое большее расстояние, чтобы достичь датчика изображения камеры, что дает более темное изображение.

Уменьшение яркости происходит из-за того, что свет имеет свойство распространяться по мере удаления от своего источника, и с точки зрения датчика изображения вашей камеры этот источник представляет собой точку внутри объектива, от которой измеряется фокусное расстояние. Эта особенность света рассеиваться наружу описывается законом обратных квадратов, который гласит, что интенсивность обратно пропорциональна квадрату расстояния. В этом примере закон обратных квадратов сообщает нам, что 100-миллиметровый объектив подвергает датчик изображения своей камеры воздействию 1/4 света по сравнению с 50-миллиметровым объективом, потому что он в два раза длиннее. Это происходит потому, что один на два в квадрате равен одной четверти. 92, который образован кругом диаметром 50 мм. Просто, верно?

Экспресс-коэффициенты чисел F

К счастью, фотографам не нужно выполнять такие расчеты, чтобы делать снимки! Это потому, что в этих числах скрыта прямая связь. Например, обратите внимание, что экспозиция, создаваемая объективом 50 мм с входным зрачком 25 мм, идентична экспозиции объектива 100 мм с входным зрачком 50 мм. Это связано с тем, что в обоих случаях отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка составляет 2:1.

Именно поэтому число f иногда называют коэффициентом f. Число f выражает отношение фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка и определяется уравнением N=ƒ/D. Таким образом, число f равно фокусному расстоянию, деленному на диаметр входного зрачка. Его также можно изменить, чтобы определить диаметр входного зрачка, используя уравнение D = ƒ / N. Таким образом, диаметр входного зрачка равен фокусному расстоянию, деленному на число f.

Эти уравнения показывают, что выбор одного и того же числа f на объективе с любым фокусным расстоянием приведет к одинаковому количеству света, проходящего через объектив. Они также объясняют обратную зависимость между числами f и экспозицией. Для данного фокусного расстояния с увеличением размера диафрагмы отношение уменьшается, и наоборот.

Объектив 50 мм, настроенный на ƒ/4, будет иметь диаметр входного зрачка 12,5 мм, потому что 50, разделенное на 12,5, равно 4. 24 мм объектив, установленный на ƒ/8, будет иметь диаметр входного зрачка 3 мм. Некоторые линзы могут открываться до ƒ1,0, и в этом случае диаметр входного зрачка и фокусное расстояние равны.

Шкала числа f

Стандартная шкала числа f: 1, 1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22, 32 и т. д. Разница в экспозиции между соседними числами составляет один стоп, что означает, что количество света, проходящего через объектив, удваивается или уменьшается вдвое в зависимости от того, открываете вы или закрываете диафрагму. Однако числовая последовательность увеличивается примерно в 1,4 раза или сокращается примерно в 0,7 раза.

Большинство фотографов просто запоминают стандартную шкалу числа f. Однако, если у вас возникли проблемы, более простой способ — запомнить только первые два числа — 1 и 1,4, — потому что остальная часть шкалы представляет собой итерацию удвоения каждого из них в чередующемся порядке. Следующее число f всегда вдвое больше предыдущего. Таким образом, число после ƒ/1,4 в два раза больше ƒ/1, то есть ƒ2. Точно так же число после ƒ/2 в два раза больше ƒ/1,4, то есть ƒ/2,8. И так продолжается.

Наконец, удвоение числа f, например изменение его с ƒ/2,8 на ƒ/5,6, снижает яркость изображения на четверть. И наоборот, уменьшение вдвое числа f, например, изменение с ƒ/8 на ƒ/4, увеличивает яркость изображения в четыре раза.

Надеюсь, это помогло вам понять обратную числовую зависимость между числами f и их влиянием на диафрагму. Если у вас есть запросы на будущие темы, дайте мне знать в комментариях, и я рассмотрю их в следующих видео. А пока вы можете узнать больше о фотографии на ExposureTherapy.ca. Увидимся в следующий раз.

Числовая апертура и F-число — Eckhardt Optics

Числовая апертура (NA) относится к конусу света, создаваемому фокусирующей линзой, и описывает способность линзы собирать свет (аналогично f/# ). NA определяется следующим уравнением, где n — показатель преломления среды (часто n=1 для воздуха), а α — половина угла конуса света, выходящего из зрачка линзы.

Приравнивание к f/#

Теперь, когда мы кратко объяснили, что такое числовая апертура, мы можем приравнять ее к f/#. Как объясняется здесь, f/# также является мерой того, сколько света может пройти через объектив. f / # простой линзы определяется следующим уравнением, где f — фокусное расстояние линзы, а D — диаметр (или, точнее, диаметр входного зрачка для более сложных систем линз).

Использование геометрических соотношений

Чтобы приравнять NA и f/#, мы можем использовать простые геометрические соотношения. На рис. 3.1 показана простая линза, фокусирующая световые лучи (синие линии) из бесконечности в точку. Это создает конус света, который можно описать числовой апертурой, используя предыдущее уравнение. Теперь половинный угол α можно определить с помощью следующего уравнения:0007

Теперь, если мы помним, что f/# = f/D, NA и f/# можно приравнять, как показано ниже:

Это точное уравнение, связывающее NA с f/#, но часто удобное иметь приближение к этому. Когда n = 1 (среда — воздух) и если мы используем аппроксимацию малого угла (sin α ≈ tan α), то:

Приведенная выше аппроксимация малого угла является наиболее распространенным уравнением для связи NA и f/#.

Если среда не является воздухом, что характерно для некоторых объективов микроскопа, указанное выше приближение можно умножить на показатель преломления среды, как показано ниже.

Зачем использовать цифровую апертуру?

Есть несколько основных причин использовать NA вместо f/#.

1. NA широко используется для указания объективов микроскопа.
2. NA позволяет точно вычислить функцию рассеяния точки (PSF) и передаточную функцию модуляции (MTF).

Пример применения: конфликтующие системные характеристики

Часто в начале процесса проектирования можно непреднамеренно запросить противоречивые спецификации. Этот пример покажет, как легко это сделать и как этого избежать при выборе объектива.

Требуемые характеристики объектива: (см. рис. 3.2)

• NA = 0,25
• Поле обзора = ±10°
• Высота изображения h = 10 мм
• Диаметр входного зрачка D = 20 мм

Эти, казалось бы, разумные характеристики приведут к созданию линзы, которую невозможно разработать.

Рис. 3.2 Простая линза с углом объектива

Поиск совместимых характеристик

Чтобы определить, совместимы ли характеристики линзы, нам нужно найти результирующую числовую апертуру по трем другим характеристикам. Для этого нам сначала нужно использовать приведенное ниже уравнение, чтобы связать высоту изображения h, фокусное расстояние f и половину поля зрения Θ. Это уравнение можно вывести, используя простую геометрию, используя соотношения, показанные красным треугольником на рис. 3.2.

Теперь мы можем найти фокусное расстояние линзы.

Теперь, когда мы знаем фокусное расстояние, мы можем рассчитать f/#, так как нам также известен диаметр входного зрачка.

Теперь мы можем рассчитать числовую апертуру, используя приближение, полученное выше.

Это противоречит начальной спецификации NA=0,25. Три другие спецификации определили NA!

Что делать, если заказчику нужна числовая апертура 0,25? Для этого необходимо изменить хотя бы одну из других спецификаций. Чтобы сделать это, давайте начнем с исходной спецификации для NA = 0,25 и выясним, какое f/# будет при использовании этой спецификации.

Теперь мы можем найти фокусное расстояние линзы, предположив, что заказчик хочет, чтобы диаметр входного зрачка оставался равным указанным 20 мм.

Теперь предположим, что заказчик хочет сохранить угол поля зрения Θ=10°. Мы можем найти, какой будет новая высота изображения.

Таким образом, при изменении размера изображения неконфликтующая спецификация объектива будет следующей:

• NA = 0,25
• Поле обзора = ±10°
• Высота изображения h = 7,05 мм
• Диаметр входного зрачка D = 20 мм.

Ниже приведены три набора спецификаций линз, которые приведут к желаемой системе NA. Существует бесконечное количество спецификаций, которые дадут желаемую числовую апертуру, если можно изменить более одной спецификации.

1. Размер изображения Гибкий

• NA = 0,25
• FOV = ± 10 °
• Высота изображения h = 7,05 мм
• Диаметр здания D = 20 мм
9006 9006, 2. FOV Diameter D = 20 мм

9006 9006, 2. Fov Diameter D = 20 мм 9006 9006, 2. FOV. NA = 0,25

FOV = ±14.03°

Image Height h = 10mm

Entrance Pupil Diameter D = 20mm

3. Entrance Pupil Flexible

• NA = 0.25
• FOV = ±10°
• Image Height h = 10 мм
• Диаметр входного зрачка D = 28,36 мм

Что такое диафрагма? (И почему остановки имеют значение в фотографии)

Одним из основных терминов, которые вам необходимо знать в фотографии, является «диафрагменная диафрагма», также называемая «диафрагменным числом».

Понимание того, как это работает, является ключом к получению правильной экспозиции для красивых снимков.

Не беспокойтесь; наша статья даст вам все ноу-хау f-stop. Вы просто должны применить это на практике.

[ Примечание: ExpertPhotography поддерживается читателями. Ссылки на продукты на ExpertPhotography являются реферальными ссылками. Если вы воспользуетесь одним из них и купите что-нибудь, мы немного заработаем. Нужна дополнительная информация? Посмотрите, как это все работает здесь. ]

Что такое F-Stop в камере?

Прежде чем мы приступим к делу, важно понять, как работает диафрагма. Короче говоря, лепестки диафрагмы, также известные как диафрагма в вашем объективе, работают так же, как зрачок человеческого глаза. При слабом освещении зрачок больше, пропуская как много света  как можно больше. То же самое касается диафрагмы вашей камеры.

Но почему это так важно? Потому что шкала F-stop помогает вам измерить и понять размер апертуры.

На вашей камере вы увидите «f/» или «f», за которыми следует число, обозначающее ширину диафрагмы. Чем меньше число, тем шире диафрагма. Вы можете настроить эти параметры в режиме приоритета диафрагмы и в ручном режиме вашей камеры.

Это может показаться запутанным: почему маленькое число для максимальной диафрагмы? Ответ прост, но сначала вам нужно знать шкалу диафрагмы следующим образом:

• f/1,4, f/2, f/2,8, f/4, f/5,6, f/8, f/11, f/16, f/22.

На этом этапе все становится немного сложнее и несколько математически.

Что означает буква F в F-Stop?

«f» означает фокусное расстояние. Число, следующее за ним, является долей фокусного расстояния. Таким образом, чтобы рассчитать размер вашей диафрагмы при определенном значении диафрагмы, вы должны разделить фокусное расстояние на дробь. Например, если вы снимаете объективом 200 мм при f/4, диаметр диафрагмы составляет 50 мм.

Вот несколько примеров настроек диафрагмы:

• Объектив 50 мм с диафрагмой f/2 = апертура объектива шириной 25 мм (50 мм/2).
• Объектив 50 мм с апертурой f/8 = апертура объектива шириной 6,25 мм (50 мм/8).

Вот как выглядит шкала диафрагмы (не в масштабе):

Как диафрагма влияет на ваше изображение затем апертура уменьшается до половины своего размера.

При изменении с f/2 на f/2.8 вы вдвое уменьшаете экспозицию. При этом вы вдвое уменьшаете открытую площадь диафрагмы объектива. Таким образом, вы пропускаете через объектив на 50% меньше света (1 диафрагма). Это связано с тем, что числа f-stop получены из уравнения, используемого для определения размера диафрагмы на основе фокусного расстояния объектива.

Допустим, вы фотографируете портреты кого-то на пляже во время заката. Поскольку солнце продолжает садиться, у вас будет все меньше и меньше света, который вам нужно как-то компенсировать. Одно из возможных решений — открыть диафрагму, пропуская больше света через объектив на датчик камеры. Подъем диафрагмы сделает ваше изображение ярче, но также вызовет изменение глубины резкости.

Если вы снимаете с более широкой диафрагмой, такой как f/2.8, вы заметите, что область фокусировки намного меньше, чем если бы вы использовали большую диафрагму, например, f/5.6 или f/8. Скажем так: чем шире диафрагма, тем меньше глубина резкости.

Вы можете проявить творческий подход к настройке диафрагмы для различной глубины резкости, но вам также необходимо знать, как сделать это правильно.

Широкая диафрагма может легко сделать изображение размытым в нежелательных областях. Особенно на портретах, где, если вы используете очень маленькую диафрагму, такую ​​как f/1.8, нос вашего объекта может быть не в фокусе, в то время как его глаза все еще остры. Таким образом, в этом случае область фокусировки может быть меньше 10 мм, что является очень малой глубиной резкости.

Более узкие значения диафрагмы (f/8, f/11, f/16, f/22) в основном используются для пейзажной фотографии, поскольку они обеспечивают большую область фокусировки, сохраняя резкость большей части окружающей среды. Однако, как объяснялось ранее, эти диафрагмы не пропускают столько света, сколько более широкие, поэтому ваш снимок может получиться недоэкспонированным.

Все объективы имеют ограничение на ширину открытия диафрагмы, обычно это следующие значения диафрагмы: f/1.4, f/1.8, f/2.8, f/3.5, f/4, f/5.6.

В некоторых случаях фокусное расстояние вашего объектива может влиять на наименьшую диафрагму, которую вы можете использовать. Некоторые зум-объективы не имеют переменной диафрагмы, а самая низкая диафрагма, которую вы можете использовать, зависит от фокусного расстояния, с которым вы используете объектив. Вот пример:

Объектив с переменной апертурой 70-200 мм может обеспечить наименьшую апертуру при 70 мм. Как только вы увеличите масштаб до 200 мм, ваша диафрагма автоматически установится на f/5,6 или что-то в этом роде. Эти объективы обычно дешевле, чем зум-объективы с фиксированной диафрагмой или объективы с фиксированным фокусным расстоянием. Объектив с фиксированным фокусным расстоянием — это когда фокусное расстояние не регулируется. Многие профессиональные фотографы, как правило, используют объективы с фиксированным фокусным расстоянием, поскольку они обычно могут обеспечивать гораздо более широкое отверстие диафрагмы.

Что происходит, когда вы используете максимально широкую апертуру объектива, но света все равно не так много, как вам нужно? Ваше изображение будет недоэкспонировано, и у вас есть два варианта исправить это. Либо вам удастся получить дополнительный источник света, либо вы можете настроить в своей камере другие параметры, кроме диафрагмы.

Понимание треугольника экспозиции

Экспозиция определяется тремя настройками, которые составляют треугольник экспозиции. Это настройки выдержки, ISO и диафрагмы.

По мере улучшения ваших навыков фотографирования вы начнете больше снимать в ручном режиме. Вы получите больше контроля над тем, как камера экспонирует сцену. Знание того, как остановки экспозиции могут повлиять на скорость затвора, ISO и диафрагму, повлияет на то, как вы меняете каждый из них.

Скорость затвора и ступени ISO

Помимо шкалы диафрагмы диафрагмы, мы также можем измерять ISO и выдержку в стопах. Здесь работает та же концепция с небольшим отличием. При ISO и выдержке целая ступень всегда удваивает или уменьшает каждое значение вдвое.

Еще одно отличие диафрагмы от диафрагмы заключается в том, что ISO и выдержка не оказывают никакого влияния на глубину резкости. Хотя, регулируя эти две настройки на вашей камере, вы можете контролировать, сколько света будет иметь ваше изображение.

Помимо управления экспозицией, ISO и скорость затвора влияют на ваш снимок.

Остановки ISO

Начнем с самого простого для понимания: ISO. Увеличение на одну ступень от ISO 100 составляет 200. А увеличение на одну ступень от ISO 200 составляет 400.

Интервалы не равны, вместо этого ISO удваивается между стопами. Достаточно легко понять, так что я оставлю это на этом.

Будьте осторожны, чем выше значение ISO, тем больше шума будет на изображении! Почему? Потому что повышение ISO делает матрицу вашей камеры более чувствительной к свету. Камера делает это с повышенным электрическим зарядом, а шум на кадре является побочным продуктом этой настройки.

Хотя вам не следует бояться повышать ISO. Это может помочь вам более гибко регулировать скорость затвора и диафрагму для достижения различных «эффектов» на вашей фотографии. Например, если света не так много, а диафрагма максимально открыта, добавление некоторого значения ISO может помочь вам правильно экспонировать снимок.

Ограничители скорости затвора

Большую часть времени, когда вы используете цифровую камеру, вы снимаете за доли секунды. Если вы снимаете со скоростью 1 секунда или дольше, применяется тот же принцип, что и выше. Вы удваиваете время с 1 секунды до 2, затем с 2 секунд до 4. Просто.

При съемке с точностью до доли секунды, например 1/200, чтобы удвоить это число, уменьшите вдвое знаменатель (число внизу дроби, в данном случае 200).

Если вы новичок в фотографии, не волнуйтесь; это скоро станет второй натурой.

1/100 в два раза длиннее 1/200, так что это одна ступень, а экспозиция удваивается. 1/50 в два раза длиннее 1/100 и так далее.

Позвольте мне упростить для вас:

Вы снимаете с f/2.8, 1/100 секунды, с ISO 200, но вам нужна очень малая глубина резкости. Вы знаете, что расширение диафрагмы до f/2.0 приведет к меньшей глубине резкости.

Отлично! Но это также утроит количество света, попадающего в объектив вашей камеры. Вы увеличили диафрагму на две ступени диафрагмы и сделали экспозицию ярче.

Противодействовать этому нужно изменением выдержки или ISO. Для этого можно вдвое уменьшить ISO до 100 или удвоить выдержку с 1/100 до 1/200 секунды.

Как видите, это очень важно знать.

Заключение

Подводя итог, можно сказать, что увеличение экспозиции на один шаг удвоит экспозицию, а уменьшение на один шаг уменьшит ее вдвое.

Но подождите, это еще не все!

С вашей диафрагмой, выдержкой и ISO интервалов больше, чем просто удвоение и уменьшение экспозиции вдвое. Например, между f/1.4 и f/2 вы также найдете еще один f-stop, f/1.8. Это третьи стопы, которые дают вам больше контроля над экспозицией.

Я надеюсь, что эта статья была для вас полезной, и теперь вы понимаете, как работает шкала диафрагмы лучше, чем когда-либо. Теперь пришло время отправиться туда и применить все, что вы узнали, на практике.

Прочтите наш пост, чтобы понять разницу между t-stop и f-stop next.

Если вы только начинаете и хотите расширить свои знания, запишитесь на наш курс Фотография для начинающих сегодня!

Диафрагма и число f | Nageldinger Film and Video Production в Гамбурге, Германия

 

 

Неважно, называете ли вы это фотографией или видеосъемкой — как только вы начинаете объяснять одну вещь, вы не можете не объяснять и другие вещи, потому что все они связаны между собой. Начнем с диафрагмы. У каждого объектива есть диафрагма. На многих объективах можно изменить диафрагму.
Есть объективы, скорее всего фотообъективы, которые щелкают. Это потому, что это дает вам очень определенные открытия. Кинематографические объективы обычно не щелкают, потому что, если вы наклоняете или панорамируете, настройка освещения может измениться, и вам потребуется постепенное перемещение диафрагмы. Я часто снимаю фотообъективами, потому что они значительно дешевле, а иногда даже обеспечивают превосходное качество изображения. То, что они щелкают, меня не беспокоит, потому что часто есть другие меры для управления экспозицией, но у меня определенно есть несколько кинематографических объективов на случай, если мне действительно нужно постепенно контролировать диафрагму.

На многих объективах диафрагма управляется электронными средствами. Это хорошо и плохо одновременно. Часто текущее значение диафрагмы отображается в видоискателе, что не всегда точно. Объективы для телекамер имеют электронную регулировку диафрагмы. Вы также можете управлять им вручную, но, поскольку он не щелкает, вы, скорее всего, не попадете точно в нужную диафрагму. Есть объективы, на которых вы не можете управлять диафрагмой — например, телеобъективы, в которых используется зеркало. Некоторые камеры имитируют диафрагму, что довольно глупо. Апертура — это то, что вы должны увидеть, она довольно физическая.
Диафрагма важна как в видеосъемке, так и в фотографии, поскольку позволяет контролировать количество света, попадающего либо на пленку, либо на светочувствительный чип. Таким образом, диафрагма является параметром, управляющим экспозицией, и творческим параметром, поскольку позволяет управлять ГРИП (глубина резкости). Строго говоря, творческими можно назвать многие параметры. Но эта терминология обычно относится к затвору и диафрагме.

Листья на левом снимке сняты с помощью объектива 50 мм и диафрагмы 1,2. Правый снимок был снят с диафрагмой 22. Итак, вы видите, что диафрагма влияет на глубину резкости. Мы узнаем об этом больше в наших следующих сериях, потому что диафрагма — не единственный параметр, который управляет глубиной резкости.
Если я скажу: «Я использовал диафрагму 1,2″, это будет немного небрежно, но многие понимают, что я имею в виду. Поскольку в наших последующих эпизодах мы проводим денситометрию, которая необходима для контроля экспозиции, я хотел бы немного отступить и уточнить термин апертура. Я имею в виду эти маленькие цифры, которые написаны на многих механических объективах.

Начнем с источника света. Это начальное открытие диафрагмы присутствует только для того, чтобы определить наш свет. Добавляем к нашему источнику света отверстие диафрагмы и тонкую линзу. Объектив имеет фокусное расстояние f. Наше отверстие диафрагмы k называется «относительным отверстием». Диаметр луча называется «эффективной апертурой». Между «эффективной апертурой D» и «относительной апертурой k» имеется зависимость, которая показана на следующем слайде.

Важно помнить, что у нас есть две апертуры – (i) эффективная апертура и (ii) относительная апертура. Эффективная апертура связана с поперечным сечением фактического светового луча диаметром d, который попадает на линзу. Если f — фокусное расстояние вашего объектива, то относительная апертура определяется как 90 355 (i) d = f/k 90 355. Это уравнение предполагает, что наш объект находится далеко, поэтому мы фокусируемся на бесконечности. В видеографическом или фотографическом мире термин «апертура», скорее всего, относится к относительной апертуре.
Диафрагма задается серией чисел, которые часто называют f-числами, из-за этого небольшого f (фокусного расстояния нашего объектива) в уравнении. Диафрагма 1 или, скажем, число f 1 означает, что диаметр нашего луча, проходящего через объектив, соответствует фокусному расстоянию объектива. Таким образом, ваш луч имеет объектив 50 мм с апертурой 1 или числом f 1, диаметр 50 мм. Давайте посмотрим на эти f-числа.

Эту серию также называют «серией международных f-чисел», потому что она используется во всем мире. В этой серии используется f-число один. В этом сериале нет ни начала, ни конца. Но создать объектив с апертурой 0,5 или даже больше довольно сложно. Почему у нас такие сумасшедшие цифры?
Если мы хотим контролировать экспозицию, мы всегда думаем о стопах. Если мы уменьшаем количество света на 1/2, то мы говорим «выставляем на 1 стоп вниз». Если мы удвоим количество света, то мы скажем «выставляем 1 стоп вверх». Концепция остановок является фундаментальной в денситометрии, которая является дисциплиной контроля экспозиции. Например, если вы удвоите время выдержки, чем вы выставите 1 стоп-ап. Если вы используете диафрагму для управления экспозицией, люди часто говорят, например, — можете ли вы уменьшить диафрагму на 2 ступени, что означает, что вы уменьшаете диафрагму на 2 ступени. Люди, как правило, становятся немного небрежными в своих терминах и вместо того, чтобы сказать: «…Я выставил диафрагму 8», они, вероятно, говорят: «Я использовал диафрагму 8».
ПРИМЕР. Допустим, у вас текущая диафрагма 8 — это популярное число f, и вы уменьшаете его на 1 ступень диафрагмы. Вы получите фактическое число f 11. И если вы перейдете от исходного числа f 8 к 2 ступеням, то вы получите апертуру 4. Таким образом, в последнем случае вы увеличили количество света в четыре раза.
Вы, наверное, догадались. Эти сумасшедшие числа получаются из-за определения поверхности круга, которая используется для расчета площади поперечного сечения луча света. Таким образом, количество пропущенного света является функцией квадрата диаметра, что обратно пропорционально нашему числу f. 92/4

На следующем слайде я рассчитал площадь поперечного сечения как функцию числа f для объектива 50 мм. Итак, если мы продолжим в нашем ряду f-чисел, площадь поперечного сечения балки пополам.

Система чисел f — это всего лишь один из способов калибровки объективов. Кинематографические объективы иногда калибруют по t-числу, которое учитывает коэффициент пропускания объектива. Система f-числа пренебрегает этим. Некоторые объективы, вероятно, оценят T/2.8, а не f/2.0. T-система на самом деле не пользовалась популярностью — вероятно, потому, что люди скорее купят объектив f/2.0, чем T/2.8, даже если это тот же самый объектив. Существуют дополнительные методы калибровки, такие как система APEX, которые вы, возможно, захотите рассмотреть.
Многие физические уравнения представляют собой просто идеализированную форму. Они служат нам больше как модель и полезны, чтобы установить правильные отношения и получить общее понимание. Для многих реальных расчетов в реальном времени они немного просты. Например, одно из этих предположений состоит в том, что мы фокусируемся в нирване и что наши линзы очень тонкие. Эти линзы, конечно, не тонкие, и я иногда люблю делать крупные планы. Это будет другая тема, которую я собираюсь обсудить позже.

O4) Настройка диафрагмы/диафрагмы объектива (f/#)

Предыдущая статья Вернуться к темам Следующая статья

Определение f/#

Параметр f/# на объективе управляет многими параметрами объектива: общей светосилой, глубиной резкости и способностью создавать контраст при заданном разрешении. Это мера того, насколько эффективно свет проходит через объектив, и зависит от диаметра апертуры, а также от фокусного расстояния. Объективы с более низким значением f/# пропускают через систему больше света, в то время как объективы с более высоким значением f/# считаются медленными и имеют меньшую светопропускную способность.

f/# объектива определяется как отношение его эффективного фокусного расстояния (EFL) к эффективному диаметру апертуры (D _EP ):

(1) f/#=EFL/ D _EP {это определяет f/# при WD = бесконечности, при котором увеличение равно нулю. Если WD не равно бесконечности, к f/# необходимо применить поправочный коэффициент (1+m), где «m» — увеличение: f/WD}

Визуальное представление f/# для простого объектива Визуальное представление f/# для реального объектива камеры

Регулировка кольца диафрагмы, изменение f/#

В большинстве объективов f/# устанавливается вращением кольца регулировки диафрагмы, тем самым открывая и закрывая ирисовую диафрагму внутри. Цифры, обозначающие кольцо, обозначают светопропускную способность и соответствующий диаметр апертуры. Числа обычно увеличиваются на кратные √2. Увеличение f/# в √2 уменьшит вдвое площадь диафрагмы, эффективно уменьшив светопропускную способность объектива в 2 раза.

Настройка диафрагмы объектива и светосбор

В таблице ниже приведены примеры значений f/#, диаметра диафрагмы и эффективной площади отверстия для объектива с фокусным расстоянием 25 мм и максимальной диафрагмой f/1,4. Обратите внимание, что при изменении значения от f/1,4 до f/2,8 и снова от f/4 до f/8 апертура объектива уменьшается наполовину, а эффективная площадь уменьшается в 4 раза на каждом интервале. Это иллюстрирует снижение пропускной способности, связанное с увеличением f/# объектива.

f/#	Диаметр диафрагмы объектива (мм)	Aperture Opening Area (sq-mm)
1.4	17.9	250.5
2	12.5	122.8
2.8	8.9	62.6
4	6.3	30,7
5,6	4,5	15,7
8	3.1	7,5	3. 1	7,5	3.1	7,5	3,1	7,5	3,1	70412	. По мере увеличения f/# площадь уменьшается, что приводит к меньшей пропускной способности системы В следующей таблице аналогичная информация представлена ​​для DO-5095 (объектив 50 мм, f/0,95). Сразу видно, что у этого объектива гораздо шире площадь апертуры и поэтому светосбор у этого объектива будет значительно лучше, чем у объектива из предыдущей таблицы. f/# Lens Aperture Diameter (mm) Aperture Opening Area (sq-mm) 0.95 52.6 2176.5 1. 4 35.7 1002.2 2 25.0 491.1 2.8 17.9 250.5 4 12.5 122.8 5.6 8.9 62.6 8 6.3 30.7 11 4.5 16.2 16 3.1 7.7 Соотношение между f/# и эффективной площадью для объектива DO-5095 (50 мм, f/0,95). По мере увеличения f/# площадь уменьшается, что приводит к снижению пропускной способности системы. Что такое объективы Fast ? Можно получить изображение с эквивалентной яркостью при более короткой выдержке камеры с объективом с более низким значением f/#, чем с объективом с более высоким значением f/ (при прочих равных условиях). Поэтому объективы с низкими значениями f/# называются светосильными объективами и являются хорошим выбором для съемки в условиях низкой освещенности.5. Это объектив из семейства светосильных объективов, в которое входят DO-1795, DO-2595 и DO-5095 с f/0,95 и фокусным расстоянием 17 мм, 25 мм и 50 мм соответственно. Из площадей открытия диафрагмы, показанных в приведенных выше таблицах, можно сделать вывод, что светосильные объективы содержат гораздо больше стекла оптического качества, и это приводит к их соразмерно более высокой стоимости. f/# и глубина резкости Значение f/# влияет не только на светопропускную способность. В частности, f/# напрямую связано с теоретическими пределами разрешения и контрастности, а также глубиной резкости (DOF) и глубиной резкости объектива. Кроме того, это повлияет на аберрации конкретной конструкции объектива. Поскольку размер пикселей продолжает уменьшаться, f/# становится одним из наиболее важных факторов, ограничивающих производительность системы, поскольку его влияние на глубину резкости и разрешение изменяется в противоположных направлениях. Эти требования часто находятся в прямом противоречии, и разработчик системы обычно принимает компромисс, который имеет смысл для конкретного приложения. f/# и числовая апертура (NA) Может быть полезно визуализировать общую светопропускную способность объектива с точки зрения угла конуса. Числовая апертура — термин, знакомый пользователям микроскопов, — применим и к объективам фотоаппаратов. Фактически объектив микроскопа с коррекцией на бесконечность можно рассматривать как объектив камеры, который сфокусирован на бесконечность и используется наоборот! Как и в объективе микроскопа, числовая апертура (ЧА) линзы определяется как синус краевого угла луча. Однако в объективах он определяется в пространстве изображения, в отличие от объективов микроскопа, для которых он определяется в пространстве объектов. Взаимосвязь между f/# и числовой апертурой f/# и числовая апертура обратно пропорциональны: NA=1/2⋅(f/#) Таким образом, f/# 1,4 соответствует числовой апертуре 0,36, а f/# 0,95 соответствует числовой апертуре 0,53, что является относительно большим числом. Это показано в таблице в следующем разделе этой темы под названием «Оптическое разрешение». Предыдущая статья Вернуться к темам Следующая статья Шпаргалка по фотографии : как понять диафрагму (Изображение предоставлено: Мир цифровых камер) Прокрутите вниз, чтобы найти шпаргалку Даже если вы никогда не меняли диафрагму объектива или камеры, вы, вероятно, заметили эту настройку в какой-то момент. Хотя вполне возможно предоставить камере справиться с этим и никогда не настраивать ее самостоятельно, возможно, это самая важная вещь, которую нужно усвоить, если вы действительно хотите взять на себя ответственность за свою фотографию. Определение: что такое диафрагмы? Диафрагма, также известная как размер диафрагмы, регулирует количество света, которое может пройти через объектив при заданной выдержке. Предполагая, что больше ничего не изменится, малая диафрагма (скажем, f/16) будет пропускать меньше света, чем большая (скажем, f/4), поэтому для прохождения того же количества света к датчику потребуется больше времени. Он работает по тому же принципу, что и песочные часы, в том смысле, что размер отверстия между двумя камерами определяет, как долго количество песка будет проходить сверху вниз. Таким образом, чем меньше диафрагма, тем больше выдержка вам понадобится в данном сценарии. Вы можете убедиться в этом сами, установив камеру в режим приоритета диафрагмы и отрегулировав диафрагму в любом направлении: скорость затвора должна меняться при каждом щелчке диска. Что-то, что смущает многих начинающих фотографов, заключается в том, что маленькие физические апертуры имеют высокие числа диафрагмы, такие как f/16 и f/22, в то время как большие (или «широкие») диафрагмы имеют низкие числа диафрагмы, такие как f/ 1,4 и f/2. Простой ответ заключается в том, что f/16 означает одну шестнадцатую, а не шестнадцать. И f/4 это четверть, а не 4. • Почему малая апертура имеет большое число f? (открывается в новой вкладке) То, что обозначает число диафрагмы, на самом деле является шириной отверстия диафрагмы — и вы получаете это, разделив фокусное расстояние объектива на число диафрагмы. Итак, при фокусном расстоянии 200 мм диафрагма f/4 имеет диаметр 50 мм (т. е. четверть 200 мм) Итак, какое влияние f-stop или диафрагма оказывает на ваше изображение? Во-первых, это может повлиять на экспозицию, хотя это зависит от используемого вами режима экспозиции. Например, если вы используете ручной режим и просто изменяете диафрагму, не меняя скорость затвора, ваше изображение станет темнее или светлее в зависимости от того, что вы настроите. Однако в режиме приоритета диафрагмы ваша камера автоматически регулирует скорость затвора по мере того, как вы делаете это, чтобы постоянно поддерживать одинаковую сбалансированную экспозицию. F Остановить шпаргалку Нажмите на правый верхний угол, чтобы увеличить изображение Вы когда-нибудь слышали эти термины? Закрытие объектива или диафрагмы просто означает уменьшение диафрагмы, например, с f/8 до f/11. Открыться, тем временем, означает сделать противоположное. Какой бы режим вы ни использовали, изменение диафрагмы влияет на глубину резкости. Глубина резкости касается степени, в которой различные области сцены визуализируются в фокусе, и фотограф обычно использует среднюю или маленькую диафрагму, чтобы добиться большей четкости во всем. Однако глубина резкости также зависит от других факторов, например, от того, где вы фокусируетесь в сцене. Подробнее: Памятка: Как читать гистограмму (открывается в новой вкладке) Существуют проблемы с использованием как очень маленькой, так и очень широкой диафрагмы, поэтому вам нужно оценивать это от сцены к сцене, чтобы понять, какая настройка является наиболее подходящим. Широкая диафрагма отлично подходит для отделения объектов от фона, но при этих настройках изображения могут быть более мягкими из-за эффекта, известного как сферическая аберрация. Особо широкую диафрагму также может быть сложно использовать в условиях яркого освещения, так как ваша камера может быть не в состоянии использовать достаточно короткую выдержку, чтобы все было правильно экспонировано, что приводит к переэкспонированию изображений. Маленькие апертуры, тем временем, могут усилить эффект, известный как дифракция, который также оказывает смягчающее действие на изображения. Эти апертуры также труднее использовать, держа камеру в руках, так как чем меньше апертура, тем длиннее нужная выдержка — и в какой-то момент вы просто не сможете удерживать ее достаточно устойчиво, чтобы получить четкое изображение. Здесь может помочь штатив или эффективная система стабилизации изображения. • Дополнительно шпаргалки по фотографии (открывается в новой вкладке) • Еще ​​ Советы по фотографии (открывается в новой вкладке) • Словарь терминов по фотографии (открывается в новой вкладке) Спасибо, что прочитали 5 статей в этом месяце* Присоединяйтесь сейчас, чтобы получить неограниченный доступ Наслаждайтесь первым месяцем всего за 1 фунт стерлингов / 1 доллар США / 1 евро У вас уже есть учетная запись? Войдите здесь *Читайте 5 бесплатных статей в месяц без подписки Присоединяйтесь сейчас, чтобы получить неограниченный доступ Попробуйте первый месяц всего за £1 / $1 / €1 У вас уже есть аккаунт? Войдите здесь Крис Джордж работает над Digital Camera World с момента его запуска в 2017 году. No related posts. alexxlab Разное Простые раскраски для детей 2 лет: развиваем мелкую моторику и творческие способности alexxlab 24.11.2024 0 Разное Почему грудничок психует во время кормления: причины и решения alexxlab 23.11.2024 0 Разное Кишечная инфекция при беременности: причины, симптомы, лечение alexxlab 19.11.2024 0 Разное Компот из чернослива для грудничка: польза, рецепты и советы по приготовлению alexxlab 17.11.2024 0 Разное Двойня: особенности родов и выбор между естественными и кесаревым сечением alexxlab 16.11.2024 0 Разное Физиологический насморк у грудничка: симптомы, причины и особенности alexxlab 15.11.2024 0 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт