Диафрагма фотоаппарата, светосила, относительное отверстие

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

Шестилепестковая диафрагма

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

Фокусное расстояние объектива

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

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

Диаметр отверстия диафрагмы от выбраного f-числа

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

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

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

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

Светосильный объектив Nikon, f-число=1,4

Светосила объектива

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

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

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

Относительное отверстие

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

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

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

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

Д — диафрагма. Что такое диафрагма?

Диафрагма – штука в фотографии очень значимая и важная. Это, пожалуй, наиглавнейший из трех факторов, влияющих на экспозицию в принципе. Вот поэтому понимание основ ее работы, ее действия, и является важным условием для того, чтобы ваши фотографии получились бы хорошими, то есть качественными в техническом плане, правильно экспонированными.

Диафрагма влияет на качество изображения очень серьезно. И, причем, это влияние может быть как негативным, так и креативным.

Наша сегодняшняя статья – своего рода урок, который позволит вам узнать, что же это такое – диафрагма, какой она вообще может быть, и как фотографу подчинить ее себе, то есть заставить работать так, как ему нужно.

Шаг первый. Так что же это такое – диафрагма?

Как понять принцип ее работы? Один из самых простых способов сделать это – представить диафрагму как зрачок глаза человека. Чем шире наш с вами зрачок – тем больше он пропускает света на сетчатку глаза. Точно так же и отверстие диафрагмы. Чем оно шире —  тем больше проходит света на светоприемник фотокамеры (матрицу в цифровом фотоаппарате или на фотопленку в пленочном).

Теперь перейдем к экспозиции в фотографии. Три ее параметра – это выдержка (скорость срабатывания затвора), светочувствительность (или значение ISO), и то, о чем мы сегодня говорим – диафрагма. Изменяя диаметр отверстия диафрагмы, мы регулируем количество света, поступающего на матрицу цифровой фотокамеры. Чаще всего размер диафрагмы подбирают, основываясь на количестве света при фотографировании, то есть, в зависимости от освещенности объекта съемки. Но существует и множество других, креативных вариантов использования различных диаметров диафрагменного отверстия. Об этих вариантах мы поговорим чуть позже. Но на данном этапе нашего урока, когда речь идет об экспозиции и количестве света, вам следует первым делом четко для себя уяснить:  чем отверстие диафрагмы шире, тем больше проходит света на светоприемник. И, соответственно, чем это отверстие уже, тем света проходит меньше.

Шаг второй. Шкала диафрагмы

Шкала диафрагмы – это ряд  значений диафрагмы по возрастающей. Шкала диафрагмы обычно бывает нанесена на оправу объектива, а так же мы можем видеть ее на дисплее фотокамеры. Размер отверстия диафрагмы обычно выражается в виде знаменателя дроби и обозначается символом «f». То есть «f/число». Знаменатель этой дроби как раз и указывает, насколько широко в данный момент открыто диафрагменное отверстие. А эта ширина, как мы уже говорили сегодня, существенным образом и влияет на экспозицию. Но кроме экспозиции, размер диафрагменного отверстия так же влияет и на глубину резко изображаемого пространства. Тут важно знать, что чем число, которым обозначено то или иное значение диафрагмы, меньше – тем шире диаметр отверстия диафрагмы.

Проще говоря, диаметр отверстия диафрагмы, обозначенной  f/8 меньше, чем, допустим,  диафрагма  f/4. У некоторых начинающих фотографов это, возможно, может вызвать путаницу: как же так? Число маленькое, а диаметр отверстия – большой? Ответ на этот вопрос  довольно простой. Пока скажем, что всё дело тут в математике. Но об этом чуть позже.

А пока мы расскажем вам о стандартной диафрагменной шкале. Вот этот ряд чисел: f/1,4. f/2. f/2,8. f/4. f/5,6. f/8. f/11. f/16. f/22.

Самое важное, что нужно знать об этой шкале – это то, что каждая ступень, каждый шаг этой шкалы, каждый переход от меньшего числового значения к большему уменьшает диаметр отверстия диафрагмы ровно в два раза. А это, соответственно, значит, что пропускает на матрицу ровно на 50% меньше света.

Практически на всех объективах вы найдете надпись в виде соотношений значений чисел. Ну, например, 1:2. Что это означает? Это означает то, что диаметр отверстия данного объектива  в два раза меньше его фокусного расстояния.

Но большинство из современных фотокамер и объективов сегодня имеют не только стандартные значения диафрагмы, но и промежуточные. Проще говоря, допустим, если шаг настройки равен 1/3 ступени, то между значениями диафрагмы f/4 и  f/2,8 будут располагаться и еще несколько ее значений, а именно f/3,2 и  f/3,6. Для чего это нужно? В первую очередь для того, чтобы иметь возможность более точной настройки экспозиции. А так же и других нужд, о которых мы поговорим с вами чуточку попозже.

А сейчас перейдем к вещам посложнее. Скажем сразу: если то, о чем мы сейчас будем говорить, покажется вам не очень понятным и недоступным, не бойтесь перейти к следующему разделу. Мы же пока попытаемся разобраться, почему же, все-таки, при переходе от меньшего значения диафрагмы к большему сквозь объектив фотоаппарата света проходит именно в два раза меньше.

Давайте рассмотрим этот вопрос на одном примере. Представим, что у нас с вами в руках объектив с фокусным расстоянием 50 миллиметров и с диафрагмой f/2. Первым делом рассчитаем диаметр самого отверстия диафрагмы. Для этого нам придется 50 миллиметров разделить на 2. В итоге получаем 25 миллиметров. Далее. Ищем радиус этого отверстия, то есть половину диаметра. Радиус у нас, стало быть, составляет 12.5 миллиметров. Теперь по известной формуле S = пи * R2 (число пи умножить на радиус в квадрате)  нам нужно узнать площадь этого отверстия. В данном  случае эта площадь составляет у нас 490 квадратных миллиметров.

А теперь давайте сделаем такие же расчеты для этого объектива при другом значении диафрагмы. При f/2,8 диаметр диафрагменного отверстия будет  17,9 миллиметров, радиус, соответственно,8,95 миллиметров,  а площадь – 251,6 квадратных миллиметров. Не нужно быть великим знатоком для того, чтобы понять, что вторая площадь в данном случае практически вдвое меньше, чем первая. На то, что число 2 является приблизительным, обращать внимание не стоит. Дело в том, что округление диафрагменного числа сделано до первого десятичного знака.

А если расчеты проводить без округлений, то, как раз ровно 2 и получится.

Шаг третий. Как диафрагма влияет на экспозицию

Теоретически, вместе с изменением радиуса диафрагменного отверстия изменяется и экспозиция. Чем шире будет открыто отверстие диафрагмы, тем больше света попадет на светоприеменик. Об этом мы уже не раз сегодня говорили. И, стало быть, чем больше света попадает на матрицу, тем светлее получится снимок. Для того, чтобы лучше себе представить всё это, посмотрите внимательно вот на эту серию снимков. Все они были сделаны с различными значениями диафрагмы. Остальные настройки экспозиции были постоянными: выдержка 1/400 секунды, светочувствительность – 200 единиц ISO.  Менялась только диафрагма: f/2. f/2,8. f/4. f/5,6. f/8. f/11. f/16. f/22.

Тут так же обратим ваше внимание и на то, что главная творческая задача диафрагмы – это ее влияние на глубину резко изображаемого пространства.

Шаг четвертый. Как диафрагма влияет на глубину резко изображаемого пространства

Глубина резко изображаемого пространства (или, сокращенно, ГРИП) – тема достаточно большая и серьезная, она заслуживает отдельной большой статьи, отдельного урока, а, возможно даже и нескольких. Сегодня у нас другая тема, и вопрос глубины резко изображаемого пространства мы рассмотрим кратко. Если кому-то это тема будет не совсем понятна из нашей статьи, или просто вам захочется узнать об этом поподробнее – обратитесь к другим источникам информации.

Для начала давайте скажем, что же такое вообще —  глубина резко изображаемого пространства. ГРИП – это то расстояние, тот промежуток пространства, в границах которого при съемке все объекты будут изображаться резкими и четкими.

Как же глубина резко изображаемого пространства зависит от размера отверстия диафрагмы? Как она влияет на эту глубину? Всё тут очень просто. Чем шире открыто отверстие диафрагмы (помните, что цифра, ее обозначающая, при этом меньше!), тем меньше будет глубина резко изображаемого пространства. При маленьком отверстии диафрагмы глубина резкости будет больше.

Как это всё устроено и как работает – хорошо видно вот из этой схемы:

Если эту схему вы совсем не поняли или поняли не совсем – никакой трагедии в этом нет. Главное запомните то, что мы говорили абзацем выше. А именно: шире отверстие диафрагмы – меньше ГРИП. Уже отверстие – больше ГРИП.

Посмотрите вот на этот снимок. Он был сделан при значении диафрагмы f/1,4. Это прекрасная иллюстрация того, как мала может быть глубина резко изображаемого пространства при такой широко открытой диафрагме.

А теперь посмотрите вот на этот ряд фотографий. Все они были сделаны одной фотокамерой, одним объективом в режиме приоритета диафрагмы. Проще говоря, все настройки экспозиции (выдержка и светочувствительность) оставались неизменными, кроме диафрагмы.

Значение диафрагмы изменялось в следующем порядке: f/2. f/2,8. f/4. f/5,6. f/8. f/11. f/16. f/22.

Видите, как ощутимо заметно на этих снимках увеличение глубины резко изображаемого пространства при уменьшении диаметра отверстия диафрагмы!

Шаг пятый. Как использовать различные значения диафрагмы в разных случаях и для различных целей

Скажем сразу: правил, как следует выбирать диафрагму, нет совершенно ни каких. Всё тут зависит только от того, какую цель поставил перед собой фотограф. Возможно, вам будет нужна максимальная глубина резко изображаемого пространства для того, чтобы как можно более точно и понятно воспроизвести на фотографии то или иное событие или какой-то объект. А может быть, вы хотите создать какую-то художественную работу, и для этого применить один из множества различных творческих приемов подхода к делу… Для того, чтобы вам легче было принимать решение, мы хотим привести вам несколько своего рода примеров употребления самых популярных значений диафрагмы.

Диафрагма f/1,4

Такое значение диафрагмы бывает необходимо при фотографировании в условиях очень плохой освещенности. Но запомните: этой диафрагмой нужно пользоваться очень осторожно – не забывайте про очень маленькую глубину резко изображаемого пространства. Диафрагма f/1,4 применяется в основном при съемке объектов небольшого размера, а так же для того, чтобы создать на снимке эффект мягкого фокуса.

Диафрагма f/2

Характеристики этого значения диафрагмы схожи с характеристиками предыдущего значения. Но объектив, имеющий диафрагму f/1,4, стоит значительно дороже объектива, шкала диафрагм которого начинается со значения f/2.

Диафрагма f/2,8

Это значение как нельзя лучше подходит для съемки в условиях недостатка света. Такой диафрагмой так же хорошо пользоваться  и при съемке портретов. Дело тут в том, что используя и умело применяя небольшую глубину резко изображаемого пространства можно выгодно подчеркнуть резкостью на фоне нерезкости те или иные части лица портретируемого человека. Именно с такого значения диафрагмы обычно и начинается диафрагменная шкала хороших зум-объективов.

Диафрагма f/4

Это самое минимально возможное значение диафрагмы, при котором чаще всего и снимаются портреты при условии хорошего или просто достаточного освещения. Более широкое отверстие диафрагмы обычно затрудняет работу автофокуса.

Диафрагма f/5,6

Большинство фотографов считают, что именно такое значение диафрагмы идеально подходит для фотографирования группы из двух человек. Тем не менее, если освещение недостаточное, то при съемке мы рекомендуем использовать фотовспышку или любые другие дополнительные источники света.

Диафрагма f/8

Такая диафрагма лучше всего подходит для съемки небольших групповых портретов, а также больших групп людей. Она обеспечивает хорошую резкость всех тех, кого мы фотографируем.

Диафрагма f/11

Диафрагма f/11 дает нам полную гарантию максимальной, можно даже сказать идеальной резкости всего того, что попадает в границы кадра. Вот поэтому при таком значении диафрагмы очень хорошо снимать портреты.

Диафрагма f/16

Если вам придется фотографировать что-то при ярком солнечном свете – то такое значение диафрагмы будет просто идеально. Узкое диафрагменное отверстие позволяет получить удивительную глубину резко изображаемого пространства, при котором резкими будут и дальний план, и объекты, расположенные в непосредственной близости от объектива.

Диафрагма f/22

Идеальный вариант значения диафрагмы при съемке пейзажа, в котором не требуется внимания к переднему плану.

Напомним еще раз: всё то, что вы прочитали в пятом пункте нашей статьи – не четкие правила, а всего лишь своего рода рекомендации, не более того.

Ну вот, хочется думать, что теперь вы имеете хотя бы первоначальное понятие о том, что же это такое — диафрагма, как она устроена и работает, как она влияет на конечный результат работы фотографа, то есть непосредственно на фотографию, которую автор впоследствии предоставит вниманию зрителей. Теперь вам будет нужно научиться применять полученные сегодня знания на практике. А это значит – смело приступайте к съемке и наслаждайтесь этой прекрасной работой. Желаем успеха!

Диафрагма объектива: 6 шагов к пониманию

Приветствую Вас читатели блога!

В этой статье хочу рассказать о таком важном устройстве как диафрагма объектива.

От правильного использования диафрагмы  — напрямую зависит качество вашего творчества. На практике не достаточно только знаний об использовании  этого устройства. Необходимо также понимать взаимосвязи между такими важными элементами как выдержка и чувствительностью ISO.

Что такое диафрагма?

Диафрагма  — это устройство регулирующее  диаметр относительного отверстия, через которое свет попадает на матрицу, а точнее его количество.

Конструкция устройства состоит из набора серповидных шторок, синхронно закрывающихся от края объектива к центру, при этом меняя диаметр отверстия.

Что такое значение диафрагмы?

Величина относительного отверстия  называется апертура или значение диафрагмы. Обозначается латинской 

буквой f и пишется как f/х, где  х это числовое значение открытия отверстия.

Стандартные значения как правило находятся в диапазоне от f/1.4 до f/32. Но числовое значение может выходить за эти пределы, и зависят от объектива и его технических возможностей.

Вот например числовой ряд для диафрагмы у объектива с постоянным фокусным расстоянием: Canon Lens EF 50 mm 1:1.8

f / 1,8, 2,0, 2,2, 2,5, 2,8, 3,2, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,6, 6,3, 7,1, 8,0, 9,0, 10, 11, 13, 14, 16, 18, 20, 22.

Значение диафрагмы имеет одну интересную особенность — это обратная зависимость цифр и величины открытия отверстия. Данная особенность значений, очень часто приводит в недоумение новичков, делающих первые шаги в фотографии.

Чем меньше число f, тем больше открыта диафрагма и соответственно наоборот.

Как узнать максимальное значение диафрагмы у объектива?

У объективов с переменным фокусным расстоянием, максимальное значение открытого состояния, как правило меняется на разных пределах.

Возникает вопрос: как узнать эти значения?

На самом деле это очень просто. Производители указывают на объективах её число в открытом положении.

Рассмотрим маркировку на примере телеобъектива: Tamron 18-200 mm F/3/5-6.3

где: F/3/5-6.3 — это значение пределов диафрагмы. Это означает, что в широкоугольном режиме, то есть  18 mm максимальное значение F/3.5, а в теле режиме 200 mm уже F/6.3.

А вот у выше упомянутого Canon Lens EF 50 mm 1:1.8, значение будет постоянным F/1.8.

У объективов с переменным фокусным расстоянием, также может быть значение диафрагмы постоянным, на всех расстояниях. Но за такие возможности, вам придётся выложить не малые денежки.

Влияние диафрагмы на экспозицию

Теперь давайте рассмотрим как диафрагма влияет на экспозицию.  Для получения качественного изображения, матрица должна получить необходимое количество света. Как мы выяснили выше, количество света зависит от величины условного отверстия диафрагмы. Следовательно, чем больше мы открываем диафрагму, тем больше света проходит и снимок получится светлее. Соответственно при закрытии, света будет проходить меньше и снимок будет темнее. В современных объективах как правило один шаг диафрагмы соответствует 1.3 шага экспозиции. Фотографии сделаны в ручном режиме с постоянной выдержкой 1/50 с.

Будьте внимательны, чтобы  на снимке не было «пересвета» или как говорят — не был  «переэкспонирован». «Пересвеченный» снимок теряет детали, которые за частую восстановить при обработке невозможно.

Влияние диафрагмы на глубину резкости

Здесь всё просто: чем больше открыта диафрагма (наименьшее числовое значение f), тем меньше глубина резкости и наоборот, чем больше закрыта (максимальное числовое значение f) тем больше глубина. Фотографии сделаны в режиме приоритета диафрагмы.

Советы по настройке значений диафрагмы

Здесь приведены общие рекомендации по настройке диафрагмы.

И так, как выбрать подходящее значение диафрагмы для съемки. Для начала нужно определиться с объектом съемки и и какого результата вы хотите добиться.

Если вы снимаете портрет, или деталь какого то предмета, то вам необходимо максимально открыть диафрагму. И работать в пределах f/¼ — f/5.6, это позволит красиво размыть задний фон и получить так называемый эффект Боке.

Значение f/5.6 — f/6.3 подойдут для съёмки модели в полный рост. Для того чтобы сфотографировать группу людей можно поставить f/8.0. На улице, когда необходимо добиться большей глубины резкости можно использовать значение  f/8.0 — f/16. В яркую солнечную погоду, диафрагму может понадобиться закрыть свыше f/16. Но будьте аккуратны, это может привести к снижению резкости.

Заключение

Приведённые рекомендации всего лишь советы в каких приделах нужно искать желаемый результат.

Практикуйте больше, пробуйте разные режимы. Только вы сами сможете найти нужные значения в каждом конкретном случае, исходя из ваших условий и техники.

На этом пока всё. Надеюсь эта статья принесёт вам пользу. А от себя желаю творческих успехов!

C уважением Автор блога vzest.ru Владимир Захаров!

Смотрите также:

Понравилась статья? Сделай репост, поделись с друзьями. 

[Всего: 4   Средний:  5/5]

Похожее

Выбор оптимальной диафрагмы

© 2012 Vasili-photo.com

Умение эффективно использовать имеющийся объектив оказывает значительно большее влияние на резкость фотографии, нежели выбор самого объектива. Число диафрагмы – важнейший из съёмочных параметров, оказывающих влияние на техническое качество изображения. Разница между различными значениями диафрагмы одного и того же объектива может оказаться намного заметнее, чем разница между различными объективами при одной и той же диафрагме.

Очевидно, что для стандартного светосильного объектива, использовавшегося в данном тесте, резкость идеальна при диафрагме f/5,6, но и f/4 почти так же хороша. f/1,8 несколько мягковата, что закономерно для максимальной диафрагмы. При f/11 падение резкости вследствие дифракции уже заметно, но не фатально, а вот при f/22 картинка размыта весьма существенно.

Аберрации объектива

Никакой объектив не идеален. Законы физики не позволяют лучу света в точности следовать по тому пути, который предписан ему расчётами, выполненными для идеальной оптической системы. Это приводит к сферическим, хроматическим и прочим аберрациям, которые далеко не всегда могут быть полностью исправлены. Центр линзы, как правило, безупречен, но чем ближе к краю, тем в большей степени свет искажается, рассеиваясь и преломляясь.

Когда диафрагма полностью открыта, на плёнку или сенсор попадает свет, собранный со всей поверхности линзы. При этом аберрации объектива проявляются в полной мере. Прикрывая диафрагму, мы отсекаем часть светового потока, проходящую через края линз, позволяя только центру, свободному от искажений, участвовать в формировании изображения.

Казалось бы, чем меньше размер относительного отверстия, тем выше должно быть качество изображения, но не тут-то было. На другом конце шкалы значений диафрагмы нас поджидает коварный враг.

Дифракция

По мере того, как размер отверстия диафрагмы становится меньше, всё больший процент световых лучей, проходящих через отверстие, касается его краёв. При этом лучи несколько отклоняются от своего первоначального пути, как бы огибая край отверстия – это и есть дифракция. В результате каждая точка сцены, даже будучи строго в фокусе, проецируется на сенсор уже не как точка, а как небольшое размытое пятнышко, называемое диском Эйри. Его размер тем больше, чем меньше отверстие диафрагмы. Когда диаметр диска Эйри начинает превышать размер отдельного фотодиода матрицы, нерезкость становится очевидной. Дальнейшее закрытие диафрагмы только усугубляет дифракцию.

Разрешение современных камер столь высоко, что лёгкое размытие изображения вследствие дифракции можно заметить уже на диафрагмах от f/11 и больше. Компактные камеры с крошечными сенсорами в принципе не позволят вам использовать диафрагму больше, чем f/8, поскольку малый размер фотодиодов делает дифракцию особенно заметной.

Зона наилучшего восприятия

Оптимальное значение диафрагмы индивидуально для каждого объектива, но, чаще всего, лежит в районе двух ступеней от минимума, т.е. f/5,6-f/11, в зависимости от конкретной модели. Откройте диафрагму шире, и оптические искажения станут более заметными, прикройте диафрагму, и дифракция начнёт размывать изображение.

Чем лучше объектив, тем более достойно он смотрится на полностью открытой диафрагме. Особенно это касается краёв кадра. При больших значениях диафрагмы, таких как f/11-f/16 практически все объективы ведут себя одинаково.

Выбор диафрагмы – это баланс между собственно резкостью и глубиной резко изображаемого пространства. Художественный вкус, опыт и чёткое понимание стоящих перед вами фотографических задач окажут вам неизмеримо более весомую помощь, нежели любые теоретические рассуждения. Однако я всё-таки попробую облегчить вам существование.

Стратегия выбора оптимальной диафрагмы

• Найдите значение диафрагмы, при котором ваш объектив показывает наилучшую резкость, и используйте это значение во всех случаях, когда это только возможно (чаще всего это f/8 или около того).
• Если вам не хватает света или если требуется выделить основной объект съёмки с помощью малой глубины резкости, увеличьте размер отверстия диафрагмы, но старайтесь не открывать её полностью без нужды.
• Если нужда наступила, смело открывайте диафрагму и не переживайте по этому поводу. В ситуациях, когда это может вам понадобиться значение диафрагмы является далеко не самым главным фактором, ограничивающим резкость снимков. Шевелёнка портит изображение намного безжалостнее любых аберраций объектива.
• Если требуется большая глубина резкости, прикройте диафрагму, но не дальше чем до f/11 для широкоугольных объективов и до f/16 для телеобъективов.
• Если вам всё ещё не хватает глубины резкости, что не должно случаться часто, используйте f/16 для широкоугольных объективов и f/22 для телеобъективов. Зажимать диафрагму сильнее ни в коем случае не стоит – за увеличение ГРИП вы заплатите слишком заметным падением общей резкости.

Вот и всё. Зная о слабых сторонах вашего оборудования, вы получаете возможность избегать ситуаций, в которых они проявятся, а значит, можете эффективнее эксплуатировать его сильные стороны.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект, внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Желаю удачи!

Дата публикации: 19.09.2012

Вернуться к разделу «Технические аспекты фотографии»

Перейти к полному списку статей

Диафрагма в фотоаппарате — что это такое, как правильно настроить диафрагму для отличных снимков

Поделиться статьёй:

Качество снимка, в первую очередь, зависит от настроек диафрагмы. Поняв, как правильно работать с этим параметром, вы научитесь делать красивые и четкие снимки. Диафрагма — важнейший из факторов, от которых зависит экспозиция. Мы собрали для вас рекомендации, которые помогут управлять возможностями фотоаппарата в разных условиях освещенности, грамотно настраивать камеру в помещении и под открытым небом. Узнаете, что нужно для достижения безупречного фото-результата, соответствующего вашей изначальной задумке.   

Содержание статьи:

Что такое диафрагма в фотоаппарате

Разберемся в значении самого слова, которое берет корни из английского и греческого языков. Диафрагму еще называют апертура (eng — aperture, с греч. — перегородка). Это ключевое техническое значение, которое стоит в одном ряду с ISO и выдержкой. Профессионалы считают, что это самый важный параметр, потому как от него зависит большое количество переменных, из которых складывается конечное изображение.

Диафрагма позволяет вносит в снимки художественные эффекты, играть с задним фоном, размывать границы предметов, придавать снимку яркость и наоборот, если того требует фот-задумка, затемнять кадр.

Говоря простым языком, диафрагма — это дырка внутри объектива, которая пропускает через себя определенное количество света. Принцип работы очень схож с нашими глазами. Попадая в светлое пространство, зрачок сужает свой диаметр, и наоборот — находясь в темной комнате, глаз работает в ином режиме, зрачок открывается полностью, пропуская максимум света. Диафрагма в фотоаппарате — это такой же зрачок, встроенный в объектив камеры.

Эффекты диафрагмы

От диафрагмы зависит многое. Основной фактор — яркость снимков, которая идет в непосредственной связке с экспозицией. Чем больше становится отверстие, тем больше света проникает в объектив и доходит до датчика камеры. Так изображение обретает яркость, сочность, оттенки кажутся более насыщенными. Уменьшая диафрагму, вы сжимаете отверстие и, соответственно, световой поток. Кадр получается приглушенным по цветовым характеристикам, затемненным.

Вторая важная характеристика — резкость. Если говорить на профессиональном языке, этот параметр называется ГРИП (Глубина Резко Изображаемого Пространства). Это та величина пространства кадра, которая держит его в резкости, соединяя задний и передний план. Фотографии с размытым задним фоном обладают малой глубиной резкости и наоборот, на четких снимках глубина резкости имеет значительные величины.  

Приведем пример. Если вы фотографируете человека в портретном жанре или натюрморт крупным планом и хотите сконцентрировать внимание на одном объекте или предмете, диафрагма должна быть полностью открыта. В результате на снимке мы получаем основной предмет, расположенный на переднем плане в резкости, а задний фон размытым. Таким образом отвлекаем от лишних деталей, концентрируемся на главном.

Если перед вами стоит задача снять красиво фасад дома или лесной пейзаж, диафрагма должна быть наоборот маленькой. Настраивая объектив и камеру, отверстие частично закрывается, что придает мелким предметам в кадре резкость (композиционно это касается и заднего и переднего плана).

Как определяется и изменяется диафрагма?

Способ определения диафрагмы, которым пользуются профессиональные фотографы, — это специальная шкала. Если посмотреть на дисплей камеры, вы увидите показатель F/число. По этому параметру вы можете ориентироваться в величине диафрагмы. Чем больше цифра, тем меньше отверстие и наоборот — уменьшение величины говорит об увеличении диафрагмы. Чтобы не путаться, нужно понять, почему все наоборот, маленькое число означает увеличение показателя светосилы.

Первый момент, который расставит все точки над i — шкала диафрагм или как ее еще называют “диафрагменный ряд”: f/1. 4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22.

Почему так обозначаются величины. Между ними — одна ступень экспозиции. Это означает, что во время изменения параметров от меньшего к большему поток света, проходящего через диафрагму, сужается вдвое. Большинство современных фотоаппаратов позволяют настроить промежуточные значения. В этом случае каждый шаг приравнивается к ½. Приведем пример на величинах: между значениями  f/2.8 и f/4 встраиваются f/3.2 и f/3.5.

Теперь ответим на вопрос, почему параметры количества света различаются в двойном размере. Здесь действуют законы математики. При объективе в 50 мм и диафрагмой в 2, ее диаметр мы получаем делением 50 на два. Итого: 25 мм, где радиус — 12,5 мм. Формула для просчета площади, которой следует пользоваться в данном случае: S=Пи х R (в квадрате).

Как использовать величины диафрагм?

Для начала скажем о том, что должен знать каждый начинающий фотограф. Четких правил в фотоискусстве нет. Есть лишь ценные советы и профессиональные рекомендации. особенно когда речь о настройке диафрагмы. Когда перед вами стоит задача придать кадру эффект размытости, воплотить свою художественную задумку, или наоборот — сделать четкий снимок в идеальной резкости. Приведем примеры, которые помогут выбрать подходящий параметр.

f/1.4: Этот показатель идеально подходит для фотосессии в условиях недостаточной освещенности, в затемненном помещении, в вечернее время на улице. Но следует быть аккуратными с величиной ГРИП, она может быть слишком мала. Качественные снимки получаются при фотографировании объектов небольшого размера, с мягким фокусом.

f/2: Аналогичное использование, что в случае, описанном выше. Также следует остерегаться пониженных показателей по ГРИП.

f/2.8: Этим значением обладают современные zoom-объективы. Применяется величина тоже при затемненных условиях, для съемки портретов. Цвет лица получается ровным, бархатистым, черты лица мягкими. В глубину резкости попадает весь объект.

f/4: Позволяет снимать человека при светлом дневном освещении, в естественных условиях. Но есть момент, который следует учитывать: может ограничить возможности автофокуса.

f/5.6: Фотографы применяют эту величину при съемке нескольких людей. Если в помещении не хватает нужной освещенности, рекомендуем перестраховаться и подсветить объекты вспышкой.

f/8: Отлично получаются коллективные фото, пейзажи, снимки архитектурных объектов. Каждая деталь выходит на снимке яркой и четкой.

f/11: Идеальный вариант для классических портретов. Большинство объективов с этой величиной работают на максимальную резкость. Объект съемки получается в абсолютно четким, до малейшей детали.

f/16: Величина, которую профессионалы используют при съемке в дневное время при ярком солнечном свете. Обладает большими показателями ГРИП. Задний и передний фон будет на кадре в резкости.

f/22: Подходит для фото-задачи, если хотите захватить композицию в общем, без акцентирования внимания на передний план. Часто применяется при съемке пейзажей.  

Как количество света зависит от диафрагмы фотоаппарата?

Как мы уже говорили, яркость и глубина резкости кадра зависят от диаметра диафрагмы. Чем шире раскрыты ее лепестки, тем ярче и насыщеннее по цветам будет снимок, и наоборот. Лучи света, проникая в объектив, воздействуют на светочувствительный элемент, встроенный в камеру.

Днем, когда света достаточно и не требуются дополнительные источники, мы можем вручную настраивать параметры диафрагмы, находя оптимальный вариант для конкретной фото-задачи. Если же в помещении или на улице освещения недостаточно для того, чтобы воплотить задуманное, кадр может получиться темным и в расфокусе.

Тот, кто уже знаком с фотоделом, может предложить вариант с увеличением ISO. Шаг верный, но следует учитывать шумовые характеристики, которые могут значительно снизить качество снимка при дальнейшей его обработке или печати. План Б: увеличить выдержку? Здесь важная пометка. При себе обязательно должен быть штатив, который надежно зафиксирует камеру, поможет избежать вибраций. Установив выдержку на 1/125 мелкие детали окажутся в резкости, кадр получится четким и ярким.

Подводим итоги

Устанавливая параметры диафрагмы, помните о главном — условиях освещенности и четко ставьте себе задачи. Портретная съемка, пейзажная, городские прогулки, архитектура, фуд-съемка, художественное фото — каждый из жанров использует свои инструменты. Если при фотографировании объектов архитектуры каждая деталь должна быть в резкости, то в художественных портретах с затемненным задним фоном наоборот — акцент должен падать на передний план, только на лицо.

Учитывайте все нюансы, с которыми придется столкнуться. Отправляясь на выездную фотосессию под открытым небом, обязательно укомплектуйте сумку штативом. Как мы уже говорили, он может спасти при съемке на большой выдержке, которую рекомендовано использовать при недостаточном освещении, в сумерки. Штатив обеспечивает четкость снимку. Например, при выдержке 1/125 малейшая вибрация может привести к расфокусу, изображение будет смазанным, нечетким.

И больше практики. Все познается в активной работе. Пробуйте делать снимки не только на улице, но и в помещении. Используйте дополнительные источники света, экспериментируйте с композицией, добавляйте художественные эффекты, используйте ручные фильтры. Фотографируйте статичные предметы и объекты в движении. К слову, здесь тоже понадобится штатив, так как динамика в кадре — задача большой выдержки. И не бойтесь делать ошибки, без них не достичь профессионализма. Мастерство приходит постепенно.

Поделиться статьёй:

Камера смартфона для «чайников» №1. Диафрагма. Как свет проникает внутрь камеры?

Оценка этой статьи по мнению читателей:

В каждом обзоре смартфона перед тем, как перейти к детальному обсуждению камеры, я всегда привожу ее краткие технические характеристики, в частности, указываю параметры объектива и матрицы. Выглядит это примерно следующим образом:

• Основная камера: 108 Мп, 1/1.33″, f/1.8, 26 мм, 0.8 мкм, PDAF
• Телеобъектив: 12 Мп, 1/3.4″, f/2.0, 52 мм, 1.0 мкм, PDAF, OIS

Если вы далеки от мира фотографии, все эти буквы и цифры совершенно ни о чем вам не говорят. И в этой серии статей я постараюсь подробно и доступно объяснить каждое из этих понятий. Но простого объяснения здесь недостаточно, оно должно быть корректным. Дело в том, что многие, кто якобы разбираются в «обычной» фотографии, привнесли целый ряд мифов и заблуждений в «мобильную» фотографию.

Даже на самых авторитетных ресурсах сплошь и рядом встречается мнение, будто размер матрицы смартфона напрямую влияет на глубину резкости кадра. Другие, видя диафрагму f/1.6 и сравнивая ее со своим большим фотоаппаратом, не понимают, почему смартфон не дает такого же красивого эффекта боке (размытия фона), как и зеркалка.

О фокусном расстоянии, размерах матрицы и кроп-факторах даже говорить не стоит — здесь заблуждений еще больше.

В общем, мы начинаем целую серию статей, которая на очень простых и понятных примерах позволит вам разобраться во всех характеристиках современных камерофонов, проследив за тем, как обычный лучик света превращается в фото-шедевр.

Уверяю вас, после этих статей вы будете разбираться в данной теме лучше многих профессиональных фотографов, даже в том случае, если до этого ничего не понимали в фотографии.

И в первой части мы поговорим о диафрагме. Но прежде нам нужно понять, как вообще свет «переносит» картинку, ведь это не настолько банальное явление, как может кому-то показаться.

Волшебство в темном ящике!

Представьте себе небольшой ящик из очень плотного картона, внутрь которого не проникает свет:

Давайте проделаем в стенке этого ящика большое круглое отверстие:

Даже маленький ребенок понимает, что в ящике стало светло и мы можем видеть всё, что в нём находится.

А теперь я задам простой вопрос, на который многие не смогут ответить правильно. Как вы думаете, что произойдет, если мы значительно уменьшим диаметр этого отверстия? Внутри коробки просто станет темнее? Не совсем.

В реальности случится то, что одни посчитают настоящим волшебством, а другие и вовсе не поверят! На противоположной стенке появится цветное изображение всего того, что находится перед отверстием:

И это будет работать не только с маленькими коробками. Вы даже можете закрыть окна в своей комнате каким-то непрозрачным материалом, проделать в нем небольшое (пару сантиметров) отверстие и на стене появится цветное изображение всего, что происходит за окном. Примерно, как на этом снимке:

Центральный парк (Нью-Йорк) на стенах комнаты

Я думаю, вы обратили внимание на то, что изображение парка перевернуто вверх ногами, как и картинка внутри ящика на предыдущей иллюстрации. Но что здесь вообще происходит? Почему вместо обычного света в комнате или ящике появляется изображение, будто кто-то включил проектор? И почему эти изображения перевернуты?

Ответив на поставленные вопросы, мы поймем самый базовый принцип работы камеры смартфона.

Итак, вернемся к ящику. Свет, исходящий от солнца (или другого источника) попадает на все предметы и отражается от каждой их точки в разные стороны. Давайте проследим, как и куда будут падать лучи света, отраженные от штанов и головы парня из нашего примера:

Как видите, от одной конкретной точки на голове или штанах исходит множество лучей света в разные стороны. Часть из них ударяется в ящик, а другие проходят сквозь отверстие и попадают на внутреннюю стенку.

Так как это отверстие очень большое, через него проходит множество лучей, каждый из которых падает в разные места под своим углом. В результате мы не видим никакого четкого изображения, все цвета смешаны в один. Получается, внутри ящика просто стало больше света.

Но если сделать это отверстие очень маленьким, бо́льшая часть отраженных лучей просто окажутся заблокированными внешней стенкой ящика и не попадут на внутреннюю стенку, а те лучи, что отразились от одной точки и прошли сквозь отверстие, соберутся примерно и в одной точке на стенке:

Конечно, отверстие не настолько мало, чтобы пропускать буквально по одному лучику света. Но даже если на стенку будет попадать несколько лучей, отраженных от одной и той же точки, мы все равно увидим относительно резкие очертания предметов.

К сожалению, нельзя просто взять и поместить в смартфон маленькую коробочку с микроскопическим отверстием. Туда будет попадать очень мало света, снимки будут очень темными и смазанными. Дело в том, что с уменьшением отверстия, четкость изображения с определенного момента начнет снижаться. Связано это с таким физическим явлением, как дифракция света (мы не будем подробно останавливаться на этом явлении, просто знайте, что сильно уменьшать отверстие нельзя).

Что же делать? Логика подсказывает, что отверстие нужно оставлять большим, чтобы света было много. Но в то же время, нужно сделать так, чтобы все лучи, отраженные от одной конкретной точки предмета и прошедшие через большое отверстие, не падали куда попало, а собирались в такую же конкретную точку на стенке.

Сделать это можно только одним способом. Нужно как-то изменить направление лучей света, чтобы они в итоге всегда пересекались в одной точке. Другими словами, необходимо для каждого лучика света установить в отверстие ящика крохотную призму, которая и будет преломлять свет, изменяя направление его движения. Если луч света проходит через верхнюю часть отверстия, он должен отклониться вниз, если проходит по центру — пусть так и дальше идет, а если — внизу, тогда пусть отклоняется вверх:

В итоге, все три луча, несмотря на то, что прошли через разную часть отверстия, сошлись в одной единственной точке, что дало нам резкое и четкое изображение. Но в реальности лучей-то не 3 и не 300, а бесчисленное множество! Поэтому использовать миллионы маленьких призм — не выход. Нам нужна одна призма такой формы, чтобы лучи света отклонялись тем сильнее, чем дальше они проходят от центра (выше или ниже). И такое устройство придумали — это всем нам знакомая линза.

Давайте вставим такую линзу в ящик с большим отверстием и посмотрим, что произойдет теперь:

Как видите, изображение на стенке получилось очень ярким и четким. Четким — потому что каждый лучик света, отраженный от одной и той же точки, оказался в одном месте на стенке ящика (линза собрала все лучи в одну точку). А яркий — по той причине, что мы сделали большое отверстие и собрали очень много света, то есть, множество лучей.

Вот теперь можно говорить о камере смартфона, которая и является по сути маленькой коробочкой с большим отверстием, в котором установлена линза (объектив):

Конечно, в объективе любого смартфона используется много линз (чем больше — тем лучше) и причин для этого несколько:

• Камера должна как-то уметь фокусироваться и для этого нужна дополнительная линза, которая бы двигалась вперед-назад.
• Оптическая стабилизация (в основном) также реализована при помощи дополнительных линз, которые могут свободно двигаться вверх-вниз и влево-вправо. Если хорошенько потрясти смартфон, можно услышать дребезжащий звук, издаваемый этими линзами.
• Также изображение, полученное при помощи одной линзы, будет не очень качественным из-за различных цветовых и геометрических искажений. Дополнительные линзы и разное их покрытие значительно улучшают качество картинки.

Что интересно, наши глаза — это такие же «коробочки», в которые свет проникает через маленькие отверстия, в точности, как в примере с ящиком!

Зрачок — это и есть отверстие, через которое свет проникает внутрь глаза. Сразу за ним расположена «линза» (хрусталик), которая фокусирует все лучи света в одну точку, чтобы построить резкое изображение на «стенке» (сетчатке):

Как видите, везде используется один и тот же принцип! И теперь, когда мы понимаем, как лучи света переносят изображение и что делает его резким, перейдем к главному вопросу.

Что такое диафрагма (f/1.8) камеры смартфона и на что она влияет?

На самом деле, у каждого смартфона размер отверстия, через которое свет проникает в камеру, может сильно отличаться. И это значительно влияет на качество фотографий.

Размер отверстия всегда указывается в технических характеристиках смартфона в виде буквы f с каким-то числом через дробь, например, f/1.6 или f/2.3. Это число называется диафрагменным числом.

Само отверстие в камере (объективе) называется апертурой. То есть, чем больше апертура, тем больше отверстие. А диафрагма — это непрозрачная преграда вокруг апертуры (отверстия). Просто взгляните на следующую картинку и вам всё станет понятно:

Чем сильнее мы закрываем диафрагму (на картинке — f/16), тем меньше становится отверстие (апертура) и тем меньше света проникает внутрь камеры. И наоборот, чем сильнее открыта диафрагма (f/2.8), тем больше отверстие и тем больше света попадает в камеру.

В основном диафрагма на смартфонах фиксирована. Она не может изменяться так, как на больших камерах. То есть, если в характеристиках сказано, что диафрагма f/2.3, вы никак не сможете открыть ее до значения, скажем, f/1.8. Но бывали и исключения, в частности, на некоторых флагманах от Samsung диафрагма могла изменяться.

Итак, диафрагма сообщает нам, насколько светосильным является объектив, то есть, какое количество света он способен пропустить за определенный промежуток времени. Чем сильнее она открыта — тем больше света.

Но это не единственное (и для многих даже не главное) свойство диафрагмы. Размер отверстия напрямую влияет на глубину резкости кадра. Если вы хотите снять портрет с красивым размытием фона, нужно сильнее открыть диафрагму (например, f/2.8). И наоборот, чем сильнее закрываете диафрагму (например, f/16), тем большая область сцены будет резкой. Соответственно, с маленьким отверстием часто снимают пейзажи и архитектуру, когда хотят, чтобы максимальная часть кадра была в фокусе.

Почему же это происходит? Как размер отверстия может влиять на степень размытия фона?

В реальности, только размер отверстия и расстояние от камеры до объекта съемки влияют напрямую на этот параметр. Всё остальное (размер матрицы, фокусное расстояние) связано с размытием фона лишь косвенно. Но давайте разберемся подробнее!

Для простоты, нарисуем лучи света, отраженные от дерева и прошедшие через линзу (то есть, на картинке показано то, что происходит внутри объектива):

Все лучи пересекутся только в одной точке и именно в этой точке изображение будет по-настоящему в фокусе. Если здесь мы разместим матрицу камеры, то получим резкую фотографию дерева.

Но наши глаза далеко не идеальны и мы не можем увидеть разницу между маленькой точкой на пересечении лучей и чуть большим пятном, которое бы получилось перед или за фокусом. Благодаря этому, мы видим в фокусе не только дерево, но и другие объекты, находящиеся сзади или спереди дерева.

То есть, мы будем видеть резкими и те предметы, лучи от которых не сошлись в одной точке, а находятся на небольшом расстоянии друг от друга (показано синими стрелками на картинке выше). В фокусе получается сам объект съемки, а также небольшая область до и после схождения лучей. Всё вместе это называется глубиной резкости (показано красной стрелкой на картинке выше).

Посмотрите, что будет, если мы начнем изменять размер диафрагмы, то есть, увеличивать размер отверстия в объективе:

Угол схождения лучей будет изменяться, а вместе с ним изменится и глубина резкости. Ведь, как я уже сказал выше, мы воспринимаем резкими все предметы, если расстояние между лучами света, отраженного от предмета, небольшое. На картинке выше это расстояние показано синими стрелочками и оно не меняется, но так как угол лучей другой, в фокус попадает меньше пространства.

Надеюсь, теперь вы понимаете, каким образом диафрагма влияет на светосилу объектива и на глубину резкости.

Так почему же моя зеркальная камера с объективом f/2.8 размывает фон намного лучше, чем телефон с диафрагмой f/1.8?

Всё дело в том, что физический размер отверстия в крупном объективе гораздо больше, чем отверстие в объективе маленького смартфона. Вот как выглядят диафрагмы смартфона и объектива зеркального фотоаппарата с идентичным диафрагменным числом f/1.8:

Два объектива с одинаковой диафрагмой и фокусным расстоянием 28 мм

Несмотря на одинаковые диафрагмы (f/1.8) и эквивалентные фокусные расстояния (28 мм), реальный диаметр отверстия в объективе зеркалки составляет примерно 15 мм, в то время, как диаметр отверстия в объективе iPhone SE 2020 составляет около 2 мм!

Получается, глубина резкости камеры iPhone SE 2020 с объективом f/1.8 примерно соответствует глубине резкости зеркальной камеры с объективом f/14 при аналогичном фокусном расстоянии.

С такой диафрагмой ни о каких портретах даже речи быть не может, так как для этих целей на зеркалках используется диафрагма f/2.8 или около того. Именно поэтому за красивое размытие фона в портретном режиме отвечает не физика, а искусственный интеллект смартфона. Подробнее об этом я рассказывал в статье о вычислительной фотографии.

Но тогда получается, что диафрагма ни о чем нам не говорит, так как на разных устройствах она означает совершенно разные физические размеры? Нет.

Диафрагменное число — это относительная величина. Зная эту характеристику смартфона, можно очень легко высчитать реальный размер отверстия любого объектива. Для этого достаточно фокусное расстояние объектива (f) разделить на диафрагменное число. Именно поэтому диафрагма и записывается, как f деленное на число.

Но здесь мы сталкиваемся уже с другим понятием — фокусным расстоянием. И в следующей части я подробно расскажу о том, что это такое, на что оно влияет, как узнать настоящее фокусное расстояние объектива и как по этим параметрам можно реально оценивать качество камеры того или иного смартфона с точки зрения физики.

Подытожим первую часть

В этой статье мы разобрались с тем, как вообще свет формирует изображение на любой поверхности, будь-то стенка ящика, сетчатка глаза или матрица камеры.

Также мы подробно разобрались с тем, что такое диафрагма и почему размер отверстия, через которое свет попадает внутрь камеры, является очень важной характеристикой.

При выборе смартфона следует всегда обращать внимание на диафрагменное число (f/1.8, f/2.2 и т.д.). Ведь чем оно меньше, тем больше света будет захватывать камера и можно получить меньшую глубину резкости, а значит, более красивые снимки с художественной точки зрения.

Но, к сожалению, оценивать камеру только по диафрагменному числу нельзя и пример с объективом зеркального фотоаппарата очень наглядно это показал. Чтобы объективно сравнить камеры двух смартфонов, нам нужно учитывать 3 параметра: диафрагму (то, что мы сегодня разобрали), фокусное расстояние и размер матрицы.

Обо всём этом и поговорим в следующей части статьи!

Алексей, главред Deep-Review

 

P.S. Мы открыли Telegram-канал и сейчас готовим для публикации очень интересные материалы! Подписывайтесь в Telegram на первый научно-популярный сайт о смартфонах и технологиях, чтобы ничего не пропустить!

 

Понравилась статья? Поделитесь с другими:

Как бы вы оценили эту статью?

Нажмите на звездочку для оценки

Оценить!

Внизу страницы есть комментарии. ..

Напишите свое мнение там, чтобы его увидели все читатели!

Если Вы хотите только поставить оценку, укажите, что именно не так?

Отправить

Большое спасибо за отзыв!

Объективы

Объяснение: фокусное расстояние, диафрагма, стабилизация и многое другое

Объектив фокусирует свет на датчик цифровой камеры и очень важен для фотографии. Чтобы помочь вам сделать осознанный выбор при покупке или установке оптики, мы объясняем некоторые из наиболее важных характеристик линз.

Объективы камеры Объяснение: Фокусное расстояние

Фокусное расстояние — это расстояние в миллиметрах от поверхности изображения (пленки или датчика) и оптического центра объектива, когда он сфокусирован на бесконечность.

Что такое фокусное расстояние: определение, сравнение и многое другое

Подробнее: Sigma 60-600mm f / 4.5-6.3 DG OS HSM | Sports

Поскольку линзы состоят из нескольких элементов, расположенных в группах, не всегда сразу видно, где находится оптический центр, но, за некоторыми исключениями, оптика с большим фокусным расстоянием обычно длиннее, чем у более коротких.

Объективы камеры Объяснение: угол обзора

С полнокадровыми камерами — те, у которых есть сенсор того же размера, что и 35-миллиметровая пленочная рамка — объективы длиннее 50 мм считаются телеобъективом, потому что они имеют угол обзора это меньше наших глаз.

Это означает, что удаленный объект будет казаться больше в кадре, чем мы его видим, и мы часто называем телеобъективы приближающими вас к объекту.

Объективы с фокусным расстоянием менее 50 мм обычно считаются широкоугольными оптиками, потому что они имеют более широкий угол обзора, чем наши глаза.

Как вы, наверное, уже догадались, у 50-миллиметровых линз угол обзора примерно такой же, как у наших глаз.

Но какой угол обзора? Представьте, что вы проводите две линии от оптического центра линзы до противоположных внешних краев сцены, видимой через линзу, угол между этими линиями и есть угол обзора.

Угол обзора можно измерять по вертикали, горизонтали или диагонали (это дает увеличивающееся измерение в альбомной ориентации). Например, объектив Canon 50 мм f / 1.8 имеет угол обзора 27, 40 и 46 градусов (по вертикали, горизонтали и диагонали).

Между тем угол обзора Canon 100mm f / 2 составляет 14, 20 и 24 градуса. Эти цифры обычно можно найти в списке спецификаций объектива, чтобы указать, какая часть сцены видна через него.

Объективы камеры: Объективы с постоянным фокусным расстоянием и объективы с переменным фокусным расстоянием

Объективы с постоянным фокусным расстоянием — это объективы с фиксированным фокусным расстоянием, тогда как объективы с постоянным фокусным расстоянием позволяют переключаться между фокусными расстояниями, не меняя объектив.

Зум-объективы чрезвычайно удобны, и их качество за последние годы значительно улучшилось, но им все же приходится идти на некоторые компромиссы, чтобы обеспечить смещение фокусного расстояния.

Это означает, что серия сопоставимых объективов с постоянным фокусным расстоянием обычно дает более качественные изображения, чем объектив с переменным фокусным расстоянием. Вообще говоря, чем шире диапазон масштабирования, тем больше компромиссов.

Объективы камеры: Множитель фокусного расстояния

Как упоминалось ранее, фокусное расстояние объектива с постоянным фокусным расстоянием является фиксированным.Однако, если вы возьмете 50-миллиметровый объектив и наденете его на камеру формата APS-C, вы увидите меньше сцены, чем если бы вы поместили ту же оптику на полнокадровую камеру.

Меньший размер сенсора камеры формата APS-C заполняет меньшую часть окружности изображения объектива и эффективно создает обрезанную версию полнокадрового изображения. В результате создается впечатление, что объектив имеет большее фокусное расстояние, чем на самом деле.

Этот эффект часто описывается как увеличение фокусного расстояния, а камеры с меньшим, чем полнокадровый, сенсорами, как говорят, имеют коэффициент увеличения фокусного расстояния или кроп-фактор.

SLR формата Canon APS-C, такие как EOS 7D Mark II или EOS 700D и т. Д., Имеют коэффициент увеличения фокусного расстояния 1,6. Это означает, что объектив 50 мм захватит изображение, которое выглядит так же, как изображение, снятое объективом 80 мм (50 x 1,6) на полнокадровой камере.

Камеры Micro Four Thirds имеют коэффициент увеличения 2, поэтому объектив 50 мм создает изображения, похожие на те, которые были сняты объективом 100 мм на полнокадровой камере.

Основы фотографии: светосила и диафрагма

Часто вы слышите, как фотографы говорят, что объектив быстрый или медленный.Новичкам может быть сложно понять скорость объектива. Итак, давайте подробнее рассмотрим, что мы имеем в виду, когда называем объектив быстрым или медленным.

Это о свете

Скорость объектива не имеет отношения к скорости автофокусировки, что часто путают, когда поднимают эту тему. Хотя скорость автофокусировки объектива может иметь важное значение, «скорость объектива» — это все, что связано с количеством света, пропускаемого через объектив. Мы говорим о свете, который достигает датчика изображения.

Светосильный объектив пропускает больше света на матрицу.

Медленный объектив пропускает меньше света.

Как мы определяем светосилу

Когда мы говорим о светосиле объектива, мы имеем в виду максимальную диафрагму объектива. Апертура линзы — это диаметр открытого круга или диафрагмы внутри линзы. Этот диаметр обозначается как f-число , например f / 2,8 или f / 16.

Число f данного объектива — это математическое выражение, которое позволяет нам использовать его в качестве обозначения диафрагмы для всех объективов с разным фокусным расстоянием и при этом получать одинаковые значения экспозиции.Мы не будем здесь беспокоиться об этих причудливых формулах. Вместо этого мы рассмотрим практические применения и то, что означают эти значения диафрагмы или числа f, когда вы настраиваете камеру.

Чем меньше число f, тем шире диафрагма. Чем шире диафрагма, тем больше света попадает на датчик. Это «быстрые» диафрагмы — например, f / 1,4 или f / 2,8.

Чем выше число f, тем меньше диафрагма. Чем меньше апертура, тем меньше света попадает внутрь.Это «медленные» диафрагмы — например, f / 16 или f / 22.

Почему «светосильные» линзы лучше

Это довольно широкое утверждение; тем не менее, большинству из нас больше нужен «светосильный» объектив, чем более светосильный объектив. У «светосильных» линз есть несколько больших преимуществ:

1. Больше вариантов экспозиции при слабом освещении

2. Изолированные объекты с не в фокусе фоном

Поскольку при использовании меньшего числа f может попасть больше света, вы часто можете получить лучшие изображения при доступном освещении, особенно когда этот свет относительно тусклый.

Это изображение было снято с помощью объектива Canon 50 мм с использованием только доступного света. Полностью открыв диафрагму до значения f / 1.8, я смог использовать доступный оконный свет и сохранить короткую выдержку 1/250 с.

Использование широкой диафрагмы может помочь предотвратить дрожание камеры и уменьшить размытость при движении в доступных световых сценах, поскольку у вас есть возможность использовать более короткую выдержку.

В дополнение к гибкости экспозиции, которую вы получаете от использования широкой диафрагмы, вы также можете создать хорошее разделение между объектом и фоном.

Установив значение диафрагмы на f / 2,8 на моем объективе 70-200 (или «снимая широко открытой диафрагмой», как вы услышите фотографы при съемке с объективом с самой широкой настройкой диафрагмы), я смог выделить свой любимый объект на фоне цветов и деревьев. Если бы диафрагма была установлена ​​выше на f / 8 или около того, тогда цветы были бы больше в фокусе и, возможно, отвлекали бы от основного объекта. Хотя вам не всегда нужна или нужна малая глубина резкости, неплохо иметь такую ​​возможность.

Меньшее значение диафрагмы увеличит глубину резкости, что означает, что большая часть изображения окажется в фокусе.

На приведенном выше изображении Caesar’s Palace в Вегасе вы можете видеть, что пальмы находятся в фокусе, а башня Caesar’s Palace — в фокусе из-за использования небольшой диафрагмы f / 22. Установка очень маленькой диафрагмы увеличивает глубину резкости в очень широком диапазоне.

Как установить диафрагму на камере

Во многих режимах вашей камеры значение диафрагмы устанавливается автоматически.На цифровых зеркальных фотокамерах и многих «наводящих и снимающих» камерах есть режим, называемый режимом с приоритетом диафрагмы, который обычно обозначается буквой «A» или «Av» на диске выбора режимов.

Поворачивая диск выбора режимов в положение приоритета диафрагмы, вы управляете настройкой диафрагмы и позволяете камере выбирать подходящую выдержку для получения правильной экспозиции. В режиме приоритета диафрагмы вы можете регулировать значение диафрагмы во всем диапазоне объектива.

Итак, теперь вы знаете, что можете использовать более широкую настройку диафрагмы (или меньшее число f), чтобы получить больше от сцен, где вы хотите придерживаться доступного света.

Однако следите за скоростью затвора.

Вы не хотите, чтобы израсходовалось необходимое количество света для поддержания минимальной выдержки. Если ваша выдержка падает слишком низко, вам нужно будет еще больше открыть диафрагму или увеличить настройки чувствительности до более высокого значения ISO.

Быстрые и медленные линзы

Я уже несколько раз упоминал о выборе линз, но давайте взглянем на несколько примеров быстрых и медленных линз.

50 мм f / 1.8 линз

Это светосильный объектив. Напомним, что низкое значение диафрагмы означает, что диафрагма внутри объектива очень большая, когда она полностью открыта. Эти объективы, как правило, довольно доступны по цене и надежны среди производителей камер. Фокусное расстояние 50 мм отлично подходит для портретной съемки на небольших зеркальных фотокамерах.

Вот линзы от ведущих брендов:

Canon EF 50mm f / 1.8

Nikon 50mm f / 1.8 (обратите внимание, что у него нет автофокусировки с младшими зеркалками Nikon, такими как D5000, D3000, D60, D40)

Sony 50 мм f / 1. 8

Объективы 18-55mm f / 3.5-5.6

Это более светосильный объектив. Это стандартный комплектный объектив для цифровых зеркальных фотокамер начального уровня нескольких производителей, включая Canon, Nikon и Sony (, например, , Rebel T1i, D5000, A330 и т. Д.)

Причина диапазона значений f / 3,5-5,6 в описании объектива связана с диапазоном увеличения. Когда вы уменьшаете масштаб объектива, физика объектива требует использования меньшей диафрагмы. В результате, при 18 мм самая широкая установка диафрагмы — f / 3.5. Однако при уменьшении до 55 мм самая широкая диафрагма ограничивается значением f / 5,6.

Большинство из этих комплектных объективов — достойные исполнители; тем не менее, вы определенно заметите разницу при слабом освещении. Часто бывает трудно сделать снимки в помещении с этими объективами без вспышки.

В предыдущем примере невесты, если бы я снимал с комплектным объективом 18-55 мм с максимальной диафрагмой f / 5,6 на 55 мм, мне пришлось бы установить выдержку на 1/25 с, чтобы получить ту же экспозицию, что подвергало бы меня риску получить размытость от дрожания камеры или размытость движения от движения невесты. Это практический пример преимуществ светосильного объектива и того, почему фотографы часто беспокоятся о светосиле.

Заключение

Если вы боролись с концепцией светосилы и диафрагмы, надеюсь, это поможет вам понять, что мы имеем в виду, когда говорим о светосиле и настройках диафрагмы. Теперь возьмите камеру и наслаждайтесь режимом с приоритетом диафрагмы.

Если у вас есть вопросы, не стесняйтесь задавать их в комментариях ниже. Точно так же, если у вас есть дополнительные мысли или советы по этой теме, не стесняйтесь присоединиться к обсуждению.

Какая максимальная диафрагма вам нужна?

Важный вопрос, который следует задать при выборе объектива для покупки или для съемки: «Какое максимальное отверстие диафрагмы мне нужно?»

Значение диафрагмы (диафрагма) — это отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка. Число после буквы «f» в названии модели объектива означает максимальное значение, которое может создать объектив.

Вот примеры диафрагмы в вариациях полной остановки, от широкой (яркий / быстрый) до узкого (темный / медленный) слева направо:

f / 1,4 | f / 2.0 | f / 2,8 | f / 4.0 | f / 5,6 | f / 8 | f / 11 | f / 16

Одноразовая разница представляет собой 1/2 или двукратную разницу в количестве передаваемого света, а одноразовое изменение — это большое дело.

Поскольку максимальное отверстие некоторых объективов недостаточно увеличивается с увеличением фокусного расстояния для поддержания того же максимального отношения диафрагмы, они имеют переменную максимальную диафрагму, например, f / 4-5.6. Самое широкое фокусное расстояние этого объектива имеет доступную диафрагму f / 4, в то время как телеобъектив открывается только на 1 ступень более узкой f / 5,6.

Обычно широкоугольный объектив с максимальной диафрагмой:

• Обеспечивает более короткую выдержку, позволяющую останавливать движение объекта и камеры при более низком уровне освещения, потенциально при более низких настройках ISO для уменьшения размытости и шума.
• Включает меньшую глубину резкости для более сильного размытия фона.
• Обеспечивает улучшенные характеристики автофокуса при слабом освещении (для работы систем автофокусировки требуется свет).
• Лучше работает (оптика и автофокусировка) с телеконвертерами (если они совместимы).

Обычно из-за увеличенного диаметра линзы объектив с широкой максимальной диафрагмой имеет:

• Увеличенный размер (также требуются фильтры большего размера).
• Увеличенный вес.
• Стоимость увеличена.

При определении того, какой должна быть диафрагма вашего объектива, учитывайте:

• Как быстро движется объект?
• При каком уровне освещенности будет использоваться этот объектив?
• Какая максимальная чувствительность ISO (уровень шума) приемлема для вас или вашего покупателя?
• Сколько требуется DOF (глубины резкости)?
• Насколько сильным должен быть фон?

Насколько широкая диафрагма нужна? Этот ответ сильно различается для отдельных сценариев, но если вы снимаете в помещении без вспышки (или только с заполняющей вспышкой), вам, вероятно, понадобится f / 2. 8 или более широкая диафрагма. Если объект неподвижен, стабилизация изображения может заменить широкую диафрагму (f / 4 должно быть достаточным), но стабилизация изображения не помогает остановить движение объекта (хотя вспышка как основной источник света может).

Если вы снимаете в помещении (например, спорт), вы оцените диафрагму f / 2.0 или более широкую, если только ваше освещение не слишком яркое. В таких ситуациях часто используется объектив с диафрагмой f / 2,8, но часто требуется установка ISO 3200 или выше, чтобы приблизиться к выдержке с остановкой действия.

Максимальная диафрагма f / 4.0 обычно хороша при средних уровнях освещения. Максимальная диафрагма f / 5,6 требует хорошего освещения или стабилизации изображения, если только на улице до заката.

Если вы снимаете пейзажи со штатива, вам, вероятно, понравится f / 8.0 или f / 11.0. То, что ваш объектив открывается шире, может не иметь большого значения.

Используйте полученные здесь знания, чтобы решить, какой объектив Canon вам подходит. Затем ознакомьтесь с моими рекомендациями по использованию объективов Canon.

Руководство по выбору объектива

— формат, фокусное расстояние, диафрагма

Обзор

Формат объектива, фокусное расстояние и диафрагма работают вместе, чтобы определить изображение, которое будет снимать камера. Каждый из них описывается отдельно ниже, но важно помнить, что изменение одного из этих параметров повлияет на другие.

Формат объектива

• «Формат» объектива — это размер ПЗС-матрицы, для которой был разработан объектив.Это может быть «, 1/3», ½ «, 2/3» или 1 «. Большинство приложений Videology имеют размер 1/3».
• Объективы большего формата можно использовать с меньшими ПЗС-матрицами — см. «Замена объектива».

Фокусное расстояние

• Фокусное расстояние — это расстояние от «главной точки» объектива до его фокуса, выраженное в миллиметрах (мм).
• Фокусное расстояние управляет увеличением снимаемого изображения и полем обзора.
• Фокусное расстояние может быть фиксированным или переменным — см. «Варифокальные и зум-объективы.«
• В таблице ниже представлена ​​основная информация о фокусном расстоянии.

2,8 мм	200 мм
«Короткое» Фокусное расстояние	«Длинное» Фокусное расстояние
Нижнее увеличение	Большое увеличение
«Широкоугольный»	«Телефото»
Расширенное поле зрения	Более узкое поле зрения
Большая глубина резкости	Меньшая глубина резкости

Диафрагма (число F)

• Диафрагма — это размер отверстия объектива, который влияет на его способность собирать свет и глубину резкости.
• Апертура объектива определяется значением f #, которое представляет собой отношение фокусного расстояния к диаметру объектива. Таким образом, объектив большего диаметра имеет меньшее f #.
• Диафрагма объектива может быть фиксированной или регулируемой.
• В этой таблице содержится основная информация о глубине резкости.

F1.2	F22
«Большая апертура»	«Малая апертура»
Увеличенное отверстие линзы	Меньшее отверстие линзы
Меньшая глубина резкости	Большая глубина резкости

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8

Диафрагма (общая информация) — Lensora

Диафрагма — это часть, которая находится внутри каждого объектива камеры. В качестве изменяемого отверстия диафрагма регулирует количество света, пропускаемого объективом в камеру при съемке. Диафрагма и диафрагма объектива состоят из множества различных металлических лезвий в зависимости от характеристик объектива и настроек вашей камеры, которые перемещаются и регулируют размер диафрагмы и количество пропускаемого света.
Значение и размер диафрагмы измеряются в числах f и / или f-ступенях, f /
Размер диафрагмы измеряется числом и значением.Это написано с f /. Возможно, вы смотрели на название продукта объектива камеры и задавались вопросом, что на самом деле означают подчеркнутые цифры? «Canon EF-S 18-55mm f / 3,5-5,6 IS» Постепенно мы познакомимся с этими числами f и начнем с того, что скажем: Большая диафрагма, которая позволяет много света проходит в камеру, имеет низкое диафрагменное число. Маленькая диафрагма, которая не пропускает столько света в камеру, имеет большое число f. Звучит запутанно, правда? Хорошо, давайте еще раз. Большая диафрагма, позволяющая пропускать много света в камеру, имеет низкое f-число. Маленькая диафрагма, которая не пропускает столько света в камеру, имеет большое f-число.
Пример различных значений диафрагмы и числа f
f / 1,8 f / 4 f / 6,3 f / 10
Общие значения шкалы f-числа:
f / 1,2 (очень большое отверстие, пропускающее много света) f / 1,4 f / 1,8 f / 2 f / 2,8 f / 4 f / 5 , 6 f / 8 f / 11 f / 16 f / 22 f / 32 (очень маленькое отверстие, не пропускает много света)
Как это выглядит, когда диафрагма меняет свою форму и значение?
Видеоклип ниже показывает, как регулируется диафрагма внутри объектива.
Если объектив камеры называется «Canon EF-S 18-55mm f / 3,5-5,6», какое у него f-число?
По характеристикам объектива камеры и названию продукта можно определить, что это зум-объектив. Фокусное расстояние 18 мм на максимально широкоугольном конце. Фокусное расстояние 55 мм при максимальном увеличении. Когда вы смотрите на название продукта объектива фотоаппарата, всегда отображаются самые большие и самые яркие значения диафрагмы, чтобы показать вам, сколько естественного света может иметь и пропускать объектив камеры. Когда мы затем смотрим на эти числа, от 3,5 до 5,6, это означает, что объектив имеет переменную диафрагму, где число f и максимальное значение диафрагмы изменяются при увеличении и уменьшении масштаба. Значение диафрагмы при 18 мм: f / 3,5 Значение диафрагмы при 55 мм: f / 5,6 Число F выше при полном увеличении, и объектив не пропускает столько естественного света.Если вы видите, что объектив камеры имеет переменную или постоянную диафрагму, это важный фактор, который следует учитывать при покупке следующего объектива камеры.
Узнайте больше о том, как переменное значение диафрагмы на зум-объективе может повлиять на вас как на фотографа
Если объектив фотоаппарата называется «Nikon AF-S 70-200mm f / 2,8 G IF-ED VR», какое у него f-число?
Из приведенной выше спецификации видно, что этот объектив является зум-объективом. Фокусное расстояние 70 мм при максимальном уменьшении, широкий конец. Фокусное расстояние 200 мм при максимальном увеличении (телефото). Если мы посмотрим на другие цифры, то найдем только 2,8. Это означает, что объектив имеет постоянное максимальное значение диафрагмы и естественный свет независимо от того, насколько вы увеличиваете или уменьшаете масштаб. Величина диафрагмы на 70 мм: f / 2,8 Величина диафрагмы на 200 мм: f / 2,8
Сравнение диафрагмы и яркости
См. Эти три примера:
1.Canon EF 75-300mm f / 4-5,6 III USM
2. Canon EF 70-200mm f / 2,8 L USM
3. Canon EF 70-200mm f / 4,0 L IS USM
Это три линзы с похожими названиями продуктов. Все это телеобъективы с зумом, которые дают фотографу фокусное расстояние 70-200 мм и 75-300 мм. При более внимательном рассмотрении названий продуктов вы увидите, что значения диафрагмы и способность пропускать свет сильно различаются между тремя из них. Объектив 1. Canon EF 75-300mm f / 4-5,6 III USM Когда вы увеличиваете этот объектив с максимальной диафрагмой, его значение диафрагмы и световая способность в конечном итоге уменьшаются до f / 5,6. Объектив 2. Canon EF 70-200mm f / 2,8 L USM Этот объектив имеет постоянное максимальное значение диафрагмы f / 2,8 во всем диапазоне масштабирования. Объектив 3. Canon EF 70-200mm f / 4,0 L IS USM Этот объектив имеет постоянную диафрагму f / 4.
Сопоставимы ли числа f на всех объективах?
Да.Независимо от производителя объектива указанные значения f-числа и диафрагмы имеют одинаковые характеристики. Например, если вы выбираете между покупкой объектива у Nikon или Tamron, значение диафрагмы f / 4 будет означать одно и то же для них обоих. Стоит отметить, что объектив с f / 4, принадлежащий спортивному фотографу на финале чемпионата мира по футболу / футболу, имеет такую ​​же способность пропускать естественный свет в камеру, как и ваш более дешевый объектив. Это даже если его линза весит несколько фунтов и выглядит как телескоп.Значения диафрагмы измеряются одинаково, другие свойства, такие как фокусное расстояние объектива, качество изображения и сборки, конечно, могут сделать их по-другому и стоить более или менее.
	Следуйте за нами на Facebook Через нашу группу Faceboook вы будете получать новости обо всем, что касается объективов для фотоаппаратов и Lensora.
Три популярных линзы, на которые стоит смотреть

Откройте для себя концепции разрешения и числовой апертуры

Разрешение можно рассчитать по известной формуле, введенной Эрнстом Аббе в конце 19 века, и представляет собой меру резкости изображения светового микроскопа:

Разрешение x , y = λ / 2 [η • sin (α)] (2) Разрешение z = 2λ / [η • sin (α)] 2 (3)

, где λ — длина волны света, η — показатель преломления среды формирования изображения, как описано выше, а объединенный член η • sin (α) известен как числовая апертура объектива (NA). Объективы, обычно используемые в микроскопии, имеют числовую апертуру менее 1,5, что ограничивает член α в уравнениях (2) и (3) до менее 70 градусов (хотя новые высокоэффективные объективы близко подходят к этому пределу). Таким образом, теоретический предел разрешения на самой короткой практической длине волны (приблизительно 400 нанометров) составляет около 150 нанометров в поперечном измерении и приближается к 400 нанометрам в осевом измерении при использовании объектива с числовой апертурой 1.40. Таким образом, структуры, расположенные ближе, чем это расстояние, не могут быть разрешены в боковой плоскости с помощью микроскопа. В связи с центральным значением взаимосвязи между показателем преломления среды формирования изображения и угловой апертурой объектива, Аббе ввел понятие числовой апертуры в ходе объяснения разрешения микроскопа.

Дифракционные кольца в диске Эйри вызваны ограничивающей функцией апертуры объектива, так что объектив действует как отверстие, за которым находятся дифракционные кольца. Чем больше апертура объектива и конденсора, тем меньше будет d0. Таким образом, чем выше числовая апертура всей системы, тем лучше разрешение. Одно из нескольких уравнений, связанных с исходной формулой Аббе, которая была выведена для выражения взаимосвязи между числовой апертурой, длиной волны и разрешением:

Разрешениеx, y или d0 = 1,22λ / [NAObj + NACon] (4)

Где λ — длина волны света для изображения, NACon — числовая апертура конденсатора, а NAObj — числовая апертура объектива.Коэффициент 1,22 был взят из расчета для случая, показанного на рисунке 4, для близкого сближения двух дисков Эйри, где профили интенсивности были наложены друг на друга. Если две точки изображения находятся далеко друг от друга, их легко распознать как отдельные объекты. Однако, когда расстояние между дисками Эйри все больше сокращается, предел достигается, когда главный максимум второго диска Эйри совпадает с первым минимумом первого диска Эйри. Наложенные профили отображают два максимума яркости, разделенные впадиной.