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

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

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

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

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

Относительное отверстие объектива уменьшают ирисовой диафрагмой, позволяющей менять её величину (как правило — ступенчато, однако существуют объективы и с плавной регулировкой).

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

Шкала ирисовой диафрагмы стандартизована, и образует следующий ряд:

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

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

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

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

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

См. также

Литература

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

Wikimedia Foundation. 2010.

Относительное отверстие — это… Что такое Относительное отверстие?

Шкала наводки на резкость (сверху),
калькулятор ГРИП (в центре),
шкала диафрагм (снизу). Установлена диафрагма 1:8. На данной иллюстрации наглядно показано, что чем больше диафрагма (численно меньше), тем больше света попадает через объектив.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (изображения апертурной диафрагмы, построенного стоящими перед ней линзами в обратном ходе лучей (обычно совпадающего с первой линзой объектива)) объектива к его заднему фокусному расстоянию . Его величину выражают в виде дроби: , когда числитель приведён к единице. Знаменатель относительного отверстия называют «диафрагменным числом» или «числом диафрагмы».

Следует заметить, что утверждение: «диаметр входного зрачка = диаметру первой линзы объектива» несправедливо, поскольку диаметр входного зрачка приблизительно равен диаметру изображения апертурной диафрагмы, образованного передним компонентом. Сам диаметр передней линзы определяется требуемым углом изображения объектива и допустимым виньетированием.

Теоретический предел относительного отверстия для апланатических систем

1:0,5

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

Шкала ирисовой диафрагмы стандартизована, и образует следующий ряд:

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

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

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

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

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

См. также

Литература

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

Фотокамера. Светосила, относительное отверстие и диафрагма

Дата публикации: 27 мая 2011. Категория: Интересно знать.

Для людей, не очень хорошо разбирающихся в устройстве фотокамеры – диафрагма это приспособление, через которое поток света проходит прежде, чем попасть на матрицу. Конструкция диафрагмы состоит из сегментов, именуемых лепестками.

Количество лепестков в разных объективах колеблется от 3 до 20. Лепестки уменьшают или увеличивают образуемое ими светопропускающее отверстие. Диаметр отверстия зависит от того, насколько интенсивным является освещение. Аналогично глазному зрачку, отверстие расширяется при плохом освещении и сужается при более сильном.

Для того чтобы понять принцип расчета значения диафрагмы, а также других параметров объектива, стоит сначала разобраться с характеристикой, называемой фокусным расстоянием.

Фокусным расстоянием называется расстояние от главной оптической плоскости объектива до матрицы фотокамеры при условии фокусировки линзы в бесконечность. Данным параметром определяют угол обзора, который достигается конкретным объективом. Наибольший угол обзора достигается при наименьшем фокусном расстоянии. Как правило, при определении фокусного расстояния линзы указывается максимальное и минимальное ФР, измеряющиеся в миллиметрах.

Разновидности объективов. Зависимость угла обзора от фокусного расстояния

Соотношение размера отверстия диафрагмы и фокусного расстояния называется f-числом. Именно это число определяет значение диафрагмы. Чем меньше значение диафрагмы, тем больше диаметр отверстия и, соответственно, большее количество света, который попадает на матрицу.

Этот показатель зачастую указывается как знаменатель дроби, фокусное расстояние при этом не уточняется.

Размер отверстия объектива от выбранного f-числа

Существует шкала диафрагм, отображающая возможные значения f-числа. Для примера это: 1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 и т. д. Согласно шкале, уменьшающееся в два раза отверстие диафрагмы ведет за собой четырехкратное уменьшение количества света, который попадает на матрицу камеры. К аналогичному уменьшению приводит также увеличение фокусного расстояния в два раза. Очень часто диафрагменную шкалу можно увидеть на оправе объективов, так как она помогает фотографу при съемке.

Наибольшее количество света пропускают так называемые светосильные объективы, имеющие f-число f/1,2 – f/1,8.

Светосила это степень ослабления светового потока линзой фотокамеры, то есть характеристика, указывающая, насколько объектив способен передавать реальную яркость объекта съемки. Чем больше светосила, тем соответственно, более качественные получаются снимки, сделанные без вспышки и штатива в условиях слабого освещения.

Также стоит отметить, что светосильные линзы дают возможность съемки с наиболее короткой выдержкой.

Значение максимально открытой диафрагмы определяет значение светосилы. Этот параметр, а также фокусное расстояние зачастую наносят на обод линзы. К примеру, если на объективе написано 7-21/2,0-2,8, то стоит понимать, что при ФР в 7 мм светосила равняется 2,0, а при ФР в 21 мм она, соответственно, 2,8.

Выбирая объектив нужно знать, что полностью раскрытая диафрагма используется крайне редко. Также стоит отметить, что светосильные объективы стоят на порядок выше. Поэтому для среднестатистического пользователя покупать линзу с показателем 1:1.2 не обязательно, и будет вполне достаточно объектива с показателем 1:1.8.

Противоположная диафрагменному числу величина называется «относительное отверстие». Величина относительного отверстия обуславливает соотношение фокусного расстояния объектива и диаметра его отверстия, показывая, во сколько одна величина больше другой. Этот параметр в виде дроби также можно найти на оправе линзы. Например, надпись 1:2 обозначает, что диаметр отверстия вдвое меньше, чем фокусное расстояние.

Можно найти множество трактовок таких понятий, как величина относительного отверстия, диафрагмы и светосила, однако понять их сможет, скорее всего, только опытный фотограф. Для того чтобы не ошибиться при выборе объектива и не путаться в характеристиках стоит запомнить следующее:
— значение светосилы равняется значению максимально раскрытой диафрагмы и не зависит от её текущего значения. Светосила  — постоянная характеристика оптики, которая не настраивается и не изменяется;  
— относительное отверстие это непостоянная, изменяемая величина, которая регулируется с помощью диафрагмы.

Купить объективы и защитный светофильтр к нему можно в нашем интернет-магазине Bomber.com.ua

Фотографические аппараты

Общие сведения

Фотоаппараты — это сложные оптико-механические устройства. Все современные фотоаппараты имеют узлы, которые являются обязательными и в различных по типу моделях выполняют одинаковые функции. Такими узлами являются: корпус фотоаппарата, фотографический объектив, фотографический затвор, видоискатель. Большинство фотоаппаратов имеют экспонометрическое устройство.

Кроме этих основных узлов фотоаппараты оснащаются дополнительными устройствами, среди них — устройство для наводки на резкость, для синхронного включения лампы-вспышки с работой фотозатвора, автоспуск и др.

Корпус фотоаппарата представляет собой светонепроницаемую камеру, в которую монтируются все узлы и механизмы фотоаппарата и размещается светочувствительный материал.

Фотографический объектив — это система линз, заключенная в общую оправу; может быть от 3 до 15 линз. Объектив бывает несъемный и съемный.

Для изменения действующего отверстия объектива между линзами устанавливается специальное приспособление — диафрагма. Диафрагма имеет в разных фотоаппаратах различную конструкцию.

Основные свойства объекта

Фокусное расстояние — это расстояние от задней главной точки объекта до точки главного фокуса. В объективах с фиксированным расположением линз фокусное расстояние является величиной постоянной. Объективы с переменным фокусным расстоянием позволяют получать снимки с разным масштабом изображения. Величина фокусного расстояния измеряется в миллиметрах и указывается на оправе объекта.

Угловое поле зрения определяется углом, образованным прямыми, соединяющими оптический центр объекта с крайними точками объекта съемки или заднюю главную точку с концами диагонали кадра. В зависимости от угла изображения и фокусного расстояния объективы подразделяют на нормальные, длиннофокусные, телескопические; широкоугольные и узкоугольные.

Относительное отверстие объектива — это отношение диаметра действующего отверстия объектива к его фокусному расстоянию. От величины относительного отверстия зависит светосила объектива.  Знаменатель такого отношения показывает, во сколько раз диаметр  отверстия объектива меньше его фокусного расстояния.

Светосила — это свойство объектива воспроизводить изображение объекта съемки с максимальной яркостью, создавая определенную освещенность на светочувствительном слое фотоматериала. От светосилы зависит выдержка при съемке.

С помощью диафрагмы можно менять действующее отверстие объектива, а значит, и его относительное отверстие. На каждом объективе есть шкала с указанием ряда чисел, которые обозначают величину относительного отверстия при данном положении диафрагмы. Эта шкала содержит знаменатели относительного отверстия: Стандартный ряд значений относительных отверстий объектива — 1,4; 2; 2,8; 4; 5,6; 8; 11; 16; 22; 32.

При переходе от одного значения к другому светосила объектива изменяется в 2 раза.

Глубина резкости — способность объектива резко изображать предметы, расположенные в пространстве на разном расстоянии от объекта съемки. Глубина резкости зависит от фокусного расстояния и относительного отверстая; чем меньше фокусное расстояние и относительное отверстие, тем больше глубина резкости. Так как фокусное расстояние — величина постоянная, то для получения большей глубины резкости объектив диафрагмируют, г. е. уменьшают его относительное отверстие. Для определения границ глубины резкости на объективе имеется специальная шкала, которая наносится на оправу. Границы резкости определяют по метражной шкале в соответствии с выбранными значениями диафрагмы.

Разрешающая сила — способность объектива передавать мелкие детали изображения. Высокую разрешающую силу имеют лантановые объективы.

Рабочий отрезок объектива — расстояние от опорной плоскости оправы объектива до плоскости светочувствительного материала (измеряется в миллиметрах).

Фотографический затвор — это устройство, с помощью которого осуществляется экспонирование светочувствительного слоя.

Основные узлы фотографического затвора: механизм световых заслонок, закрывающих и открывающих световое отверстие (лепестки, шторки, диски), механизм силового привода, механизм выдержек с регулятором действия затвора, механизм автоспуска, механизм синхроконтакта с лампой-вспышкой.

Числовые значения выдержек в секундах, автоматически отмеряемые затвором, наносятся на шкалу выдержек: 1; 1/2; 1/4; 1/8; 1/15; 1/30; 1/60; 1/125; 1/250; 1/500; 1/1000; 1/2000 сек. При установке на выдержку затвор остается открытым, пока нажата спусковая кнопка. По месту расположения затворы бывают апертурные и фокальные.

Апертурные могут быть междулинзовыми, фронтальными залинзовыми. Фокальные затворы устанавливают вблизи фокальной плоскости объектива.

По способу открывания и закрывания светового отверстия объектива затворы бывают центральные (открывается от середины к краям) и периферийные (световое отверстие открывается одних и тех же точках его периферии).

Видоискатель (визир) — устройство, которое служит для определения границ фотографируемого кадра. По конструкции видоискатели бывают рамочные и оптические (телескопические и зеркальные). Почти все видоискатели дают несовпадение грани видимого объекта с изображением, получаемым на снимке, та как их оптическая ось не совпадает с оптической осью съемочного объектива. Это называется «параллакс визирования». Исключение составляют видоискатели, в которых границы кадр определяются с помощью объектива фотоаппарата.

Механизмы наводки на резкость. Наводка на резкость — это совмещение оптического изображения, создаваемого объективом, с плоскостью фотоматериала. Применяются приспособления: шкала расстояний, символы, матовое стекло и дальномер.

Наводка на резкость по шкале расстояний осуществляется путем определения расстояния до объекта съемки и установки этого расстояния на шкале.

Наводка на резкость по символам. На метражную шкалу наносят символы (портрет, пейзаж, группа людей).

Наводка на резкость по матовому стеклу применяется в зеркальных аппаратах. Правильность установки объектива проверяют по резкости изображения на матовой поверхности стекла.

Наводка на резкость по дальномеру. Дальномер монтируют внутри корпуса фотоаппарата, он связан с оправой объектива. При рассмотрении объекта съемки в окне дальномера видны дна изображения. Совмещение двух изображений определяет момент точной наводки на резкость.

Механизм передвижения пленки служит для перемещения пленки на один кадр и точной ее установки перед объективом. Фотоаппараты снабжают счетчиками кадров, которые связаны с механизмом перемещения пленки.

У большинства моделей фотоаппаратов передвижение пленки, взвод затвора и работа счетчика кадров объединены и происходят одновременно.

Экспонометрическое устройство предназначено для измерения освещенности объекта и определения экспозиции во время съемки. В автоматических аппаратах экспонометрическое устройство связано с затвором и объективом. Выдержка и диафрагма устанавливаются автоматически при нажатии на спусковое устройство.

В фокусе приближения: научный подход

Какие оптические устройства можно использовать для портативных телекамер видеожурналистики и внестудийного видеопроизводства? Как увеличить масштаб изображения? Как расширить угол поля зрения? Нередко эти вопросы возникают у теле- и кинооператоров, ведущих съемку объектов, удаленных на значительное расстояние, или в ограниченном пространстве.

Ведущие фирмы-производители телевизионной оптики — Fujinon и Canon — обязательно включают в свои каталоги информацию об оптических устройствах, значительно расширяющих эксплуатационные возможности операторской техники. К этим устройствам относятся, прежде всего, широкоугольные и длиннофокусные конвертеры, эффектные и широкоугольные насадки, линзы ближней съемки и др. Необходимость применения таких устройств определяется тем, что нельзя в одном объективе телекамеры совместить и широкий угол, и значительное фокусное расстояние, и большой диапазон изменения фокусных расстояний. А применив, к примеру, для одного объектива широкоугольный и длиннофокусный конвертеры, можно более чем в два раза расширить диапазон фокусных расстояний, что, в свою очередь, увеличит и максимальный угол поля зрения, и максимальное фокусное расстояние объектива телекамеры.

Не всегда максимальное фокусное расстояние объектива, наличие встроенного экстендера и механизма макросъемки могут обеспечить требуемый масштаб изображения. Вот тогда-то и возникает необходимость иметь «под рукой» оптические устройства, значительно увеличивающие размер изображения. Что же это за устройства, и каковы их возможности?

1. Телеконвертеры

Под телеконвертером или сокращенно ТК понимается афокальная оптическая насадка, состоящая из первого положительного и второго отрицательного компонентов, каждый из которых выполнен минимум из одной линзы. Увеличение ТК (b_ТК) всегда больше единицы. ТК устанавливается на переднюю часть оправы объектива телекамеры. Максимальное фокусное расстояние эквивалентной системы (ТК + объектив телекамеры) равняется ƒ’ _{max, экв} = β_ТК ·ƒ’ _{max, об}, где ƒ’ _{max, об} — максимальное фокусное расстояние объектива телекамеры.

При этом, исходя из известной формулы определения величины изображения (у’ _экв = ƒ’_об·tgσ), получаем увеличение масштаба изображения в b раз, т.к. у’ = β_ТК ·ƒ’_об ·tgσ где σ — половина угла поля зрения, ƒ’_об — фокусное расстояние объектива телекамеры. Геометрическое относительное отверстие объектива при установке ТК сохраняется неизменным, что является значительным преимуществом перед экстендером, при использовании которого относительное отверстие уменьшается пропорционально увеличению экстендера. Эффективное относительное отверстие при использовании ТК несколько уменьшается (≈ на 5÷8%) из-за потерь на отражение и поглощение света в стекле линз ТК. Однако эти потери практически не сказываются на цветопередаче и уровне освещенности. Технические характеристики современных ТК приводятся в таблице 1. Как следует из таб! лицы, увеличение современных ТК равняется 1,5^x -1,7^х, а масса составляет примерно 1 кг, исключая ТК -1,5 , являющегося в настоящее время самым легким телеконвертором (масса — 0,62 кг).

Для полупрофессиональных телекамер типа AG-455, NV-M9000 и других АО ВНИИТР предлагает

Таблица 1. Технические характеристики телеконвертеров.

Обозначение		Увеличение (кратность)	Масса (кг)	Габариты (ØxL), мм	Посадочный диаметр, мм	Фирма	Страна
ТК-1,5		1,5	0,62	116×89	54-90	ОАО ВНИИТР	Россия
ТК-1,6		1,6	0,85	116×94
ТК-1,7		1,7	1,08	125×112
TVC + адаптеры	TCV-75B	1,6	1,01	125×112	75	Fujinon	Япония
	TCV-80B	1,6	1,01	125×112	80
	TCV-85B	1,6	1,03	116×88,1	85
	TCV-90B	1,6	0,96	116×87,5	90
	TCV-100B	1,6	1,07	120×84,1	100
T15II + адаптеры	T15II-80II	1,5	1,07	120×84,1	80	Canon
	T15II-85II	1,5	1,07	120×84,1	85
	T15II-90II	1,5	1,07	120×84,1	90
	T15II-98II	1,5	1,07	120×84,1	98
	T15II-100II	1,5	1,07	120×84,1	100
TA15		1,66	1	120×84,1	85	Angenieux	Франция
TVC-15+адаптеры A75,A80,A85,A90		1,5	0,95	120×80	75,80,85,90	CTG	Белоруссия

реверсивный конвертер РК-0,65^х/1,55^х с увеличением 1,55^х, габаритами Ø70х58 мм и массой 0,35 кг. Особенностью конвертера РК-0,65^х/1,55^х является возможность не только увеличивать масштаб изображения, но и увеличивать поле зрения почти до 100° при установке конвертера в противоположном положении на объектив телекамеры.

Телеконвертеры комплектуются либо адаптерами, либо переходными кольцами, обеспечивающими жесткую установку ТК на объективы телекамер. Телеконвертер фирмы Canon без адаптера. Телеконвертеры АО ВНИИТР выпускаются в комплекте с переходными кольцами. Поскольку на практике чаще всего нет необходимости использовать при съемке с ТК весь диапазон фокусных расстояний объектива (требуется только ƒ’_max), а также с целью получения меньших габаритов и массы, расчет и конструкция ТК выполняются без каширования кадра в диапазоне 2,2^x — 3,5^х от максимального фокусного расстояния эквивалентной системы (ТК + объектив). Вне этого диапазона создается эффект уменьшающегося круглого отверстия с изображением. Когда возникает необходимость работы с ТК на всем диапазоне фокусных расстояний и освещенность объекта вполне достаточна, включают встроенный экстендер. В этом случае эффект круглого отверстия отсутствует, а изображение заполняет ве! сь формат мишени телекамеры. Корпус оправы ТК выполняется либо из двух объединяемых резьбой оправ, либо в виде единой оправы, причем каждая конструкция имеет свои достоинства и свои недостатки. Единый корпус оправы обеспечивает более точную центровку линзовых компонентов, но требует выполнения индивидуальной комплектовки линз по толщинам и воздушным промежуткам с подрезкой технологического припуска промежуточного кольца. Составной корпус оправы ТК удобен при юстировке афокальности (не требуется комплектовка и подрезка промежуточного кольца) благодаря регулировке по резьбе воздушного промежутка между линзовыми компонентами. Но центрировка в этом случае менее точна и масса ТК несколько возрастает. Минимальная дистанция съемки S_minТК эквивалентной системы (ТК + объектив) возрастает и определяется по формуле S_minТК = β²_ТК·S_{min об} , где S_{min об} — минимальная дистанция объектива телекамеры.

2. Сменные экстендеры

Сменный экстендер (СЭ) представляет собой оптическую насадку с отрицательной оптической силой, состоящую из двух и более линз; СЭ устанавливается на задний компонент объектива телекамеры. Крепление СЭ к объективу — байонетное. Эквивалентное фокусное расстояние объектива со сменньм экстендером равняется ƒ’_экв = β_СЭ*ƒ’_об

Минимальная дистанция при съемке с экстендером сохраняется, что является преимуществом по сравнению с ТК.

Выпускаемые японскими фирмами Fujinon и Canon сменные экстендеры имеют двукратное увеличение и, как встроенные экстендеры, в отличие от телеконвертеров снижают светосилу объектива телекамеры пропорционально квадрату увеличения применяемого экстендера. Кроме того, СЭ менее универсальны в части установки на объектив, чем телеконвертеры. Как положительное качество СЭ можно отметить его малые габариты и массу. Что применять — сменный экстендер или телеконвертер, а, может быть, использовать их совместно — определяется конкретным заданием, стоящим перед телеоператором.

3. Линзы ближней съемки

Линзы ближней съемки (ЛБС или Clouse-Up Lens) представляют собой однолинзовые плосковыпуклые насадки, обращенные плоской поверхностью линзы к объекту съемки. Этим достигается более высокое качество изображения, чем при установке ЛБС наоборот. Применяют ЛБС, в основном, в научных и медицинских целях, а также в популярных передачах о природе при съемках мелких деталей и объектов.

В настоящее время выпускаются ЛБС с фокусным расстоянием от 0,4 м до 1,3 м. АО ВНИИТР производит ЛБС с ƒ’ = 400мм; 800мм; 1300мм.

Эффективность применения ЛБС наглядно демонстрируется таблицами 2, 3. Так из таблицы 2 следует, что при использовании ЛБС с ƒ’ = 800 мм и ƒ’ = 1300 мм увеличение объекта съемки возрастает от 1,5^х до 2,2^х , а по сравнению с макросъемкой — в 2,7^x-3,4^x . Применяя ЛБС с более коротким фокусным расстоянием (400-500 мм), можно достичь еще большего масштаба изображения. Однако нужно отметить, что при ƒ’_ЛБС<400 мм качество изображения снимаемого объекта ухудшается (особенно по полю).

Преимущество применения ЛБС перед режимом «макро» состоит также в возможности плавного выполнения эффекта «отъезда-наезда» При макросъемке без ЛБС объектив устанавливается на минимальное фокусное расстояние и переход на другое фокусное расстояние исключен, т.е. эффект «отъезда-наезда» в режиме «макро» невозможен. Опуская промежуточные математические выкладки, приведем приближенные формулы, по которым определяются минимальная дистанция съемки, величина объекта съемки и другие величины при использовании ЛБС.

D_ЛБС = D*ƒ’_ЛБС / D+ƒ’_ЛБС ( 1 )

β _{ЛБС ∞} = ƒ’_об / ƒ’_ЛБС ( 2 )

β _ЛБС,D = D / ƒ’_ЛБС +1 ( 3 )

Таблица 2.

Тип объектива				A16x9RM / ERM / MD	A15x8EVM / ERD	A20x8EVM / ERD	J15ax8BIRS / JAS		YJ17x9.5BKRS
Тип ЛБС				ECL8077	ECL8082	ECL8095	82CL-UP800H	82CL-UP1300H	82CL-UP800H	82CL-UP1300H
Ф о к у с и р о в к а	Dmin об без ЛБС		Р а з м е р   о б ъ е к т а ,   м м	51×38	45×33	44×33	44×33		48×36
	ЛБС	Dоб=oo		49×37	59×44	44×33	58×43	94×71	43×32	70×52
		Dmin об		24×18	25×19	21×16	24×18	29×22	22×16	28×20
βЛБС к Dmin об, крат				2,1	1,7	2,1	1,8	1,5	2,2	1,8
fЛБС, мм				800			800	1300	800	1300
Фирма				Fujinon			Canon

(*)
Размер объекта съемки определяется для максимального фокусного расстояния объектива.

Таблица 3. Тип объектива: J14a x 8S BIRS

Тип объектива				J14a x 8S BIRS
Тип ЛБС				82CL-UP800H	82CL-UP1300H
Ф о к у с и р о в к а	Dmin=0,8 без ЛБС		Р а з м е р   о б ъ е к т а ,   м м	55×41
	ЛБС	Dоб=oo		59×44	96×72
		Dоб=0,8		27×20	34×25
	Макро	Dmin об=0,05		92×68
fЛБС, мм				800	1300
βЛБС крат. к макро объектива				3,4	2,7

β _об,D = ƒ’_об / D ( 4 )

β _экв,D = β _ЛБС,D*β об = (D / ƒ’_ЛБС+1)* ƒ’_об / D ( 5 )

Y = -Y’ / β _экв ( 6 )

D _ЛБС, β _{ЛБС ∞} β _{ЛБС, D} , ƒ’_ЛБС — дистанция съемки, увеличение для значений шкалы ∞, D и фокусное расстояние ЛБС; D — дистанция по шкале объектива;

β _об,D , ƒ’_об — увеличение объектива при дистанции D и фокусное расстояние объектива;

β _экв, — эквивалентное увеличение системы ЛБС+ объектив телекамеры;

Y , Y’; — размеры объекта съемки и его изображения на мишени передающей трубки или матрицы ПЗС.

Приведенные выше формулы (1 — 6) получены из условий, что фокусное расстояние совместной системы ЛБС + объектив телекамеры и воздушный промежуток между ЛБС и передней линзой объектива малы по сравнению с дистанцией съемки и ими можно пренебречь.

В заключение следует подчеркнуть, что применение оптических устройств для одних и тех же условий съемки может быть различным. Это в немалой степени определяется опытом работы оператора, его привычками и «привязанностями» к определенному виду устройств, что, в конечном счете, и создает индивидуальность телепередачи. И все-таки у каждого оптического устройства существуют свои основные достоинства, которые необходимо выделить и учитывать при проведении съемки. Итак,

1. Телеконвертер
   Увеличение фокусного расстояния без изменения относительного отверстия объектива телекамеры.
2. Линза ближней съемки
   Увеличение масштаба изображения мелких объектов с возможностью выполнения эффекта «отъезда-наезда»
3. Сменный экстендер
   Увеличение диапазона фокусных расстояний при малых габаритах и массе оптического устройства.

В.И.Савоскин

Литература:

1. Проспекты фирмы Fujinon, Canon, Angenieux за 1997 г.
2. Каталог по ТВ оптике фирмы Canon за 1992 г.

© Информационный бюллетень: Телерадиовещание. Вып. 2. М.: ОАО ВНИИТР, 1998.

Публикуется с разрешения автора и редакции Информационного бюллетеня ВНИИТР

© Html-верстка — D&K Corp.

Назад в раздел

Относительное отверстие объективов — Справочник химика 21

    Величина DIF называется относительным отверстием объектива. При данной интенсивности некоторой определенной узкой области спектра (А АЛ) освещенность соответствующего участка фокальной поверхности приборов с одинаковой оптической схемой тем больше, чем больше их светосила Ld,.. [c.197]

    Необходимо иметь в виду также, что отношение должно быть несколько меньше относительного отверстия объектива коллиматора, иначе нулевые максимумы попадут на край объектива коллиматора или выйдут за его границы. [c.69]

    Интересно, что при постоянной угловой высоте и спектральной ширине щелей светосила не зависит от относительных отверстий объективов. Поэтому не следует пользоваться короткофокусными светосильными объективами. Их расчет сложнее, аберрации больше, а выгоды в потоке при заданной площади диспергирующего элемента и его угловой дисперсии они не дают. [c.84]

    Опыт работы на стилоскопах показывает, что вполне достаточными являются относительные отверстия объективов порядка 1 10—1 7, и необходимое качество изображения может быть обеспечено двухлинзовыми склеенными объективами, которые, как правило, и используются в стилоскопах. Эти объективы обладают, однако, сферохроматической аберрацией, что вызывает некоторое ухудшение разрешающей способности в красной и фиолетовой частях спектра. Для устранения этого недостатка можно применять объективы из двух линз с небольшим промежутком между ними. [c.205]

    В приборах, в которых диафрагмируется камерный объектив, ухудшение различимости линий за счёт уменьшения разрешающей силы прибора может сказаться для краёв спектра уже при сравнительно небольшом диафрагмировании. Так, например, для спектрографа Ои-24, при диафрагмировании относительного отверстия от 1 15 до 1 18, разрешимость линий в коротковолновой части спектра заметно уменьшается. Обусловлено это тем, что при диафрагмировании камерного объектива происходит неравноценное ослабление пучков лучей, соответствующих различным длинам волн пучки лучей, соответствующие краям спектра, при диафрагмировании очень сильно усекаются. Таким образом, сравнительно небольшое изменение относительного отверстия объектива от 1 15 до 1 18 соответствует значительно более сильному уменьшению сечения коротковолновых пучков. [c.106]

    Относительное отверстие объективов. Объектив с круглым входным зрачком диаметра О с фокусным расстоянием f характеризуют его относительным отверстием е = D//. Но энергетические характеристики прибора — освещенность изображения, пропускаемый лучистый поток — определяются площадью входного [c.12]

    Точные значения аберраций определяются расчетом хода лучей через оптическую систему, который в настоящее время выполняется с помощью электронных вычислительных машин 118]. С другой стороны, составляющие аберраций можно представить в виде разложений в ряды по степеням т, М, I и Ь. В спектрографах малой и средней светосилы с относительными отверстиями объективов до (1 6) — (1 5) при углах поля зрения объектива камеры до 12— 15° качество изображения определяется в основном аберрациями 3-го порядка. [c.72]

    Дальнейшее увеличение относительного отверстия объектива может быть достигнуто лишь ценой его усложнения. С увеличением числа линз возрастают потери света из-за поглощения. [c.95]

    При большом относительном отверстии объектива камеры ширина изображения часто задается аберрациями объектива. С уменьшением относительного отверстия объектива влияние аберрации оптики уменьшается, поэтому увеличение фокусного расстояния объектива камеры иногда может улучшить изображение линии и увеличить отношение сигнал/фон. Увеличение фокусного расстояния объектива камеры может быть выгодно только до тех пор, пока уширение за счет дифракции не превышает уширения аберрациями оптики. [c.117]

    В 1980 — 90-е года были разработаны и широко использовались тепловизионные приборы, использующие пироконы. Они обеспечивают телевизионный стандарт изображения 625 Сфок при частоте кадров 50 Гц. Применен способ обработки сигнала, исключающий мерцание. Синхронный двигатель приводит во вращение обтюратор, который перекрывает падающее тепловое излучение с частотой 25 Гц. Сигнал от предусилителя поступает в процессор кадров, в котором запоминаются и вычитаются чередующиеся поля (полукадры), в результате полезная составляющая сигнала удваивается, а неравномерности фона и шумы мишени, имеющие постоянную полярность, значительно уменьшаются. Далее чередующиеся поля инвертируются и формируется сигнал изображения постоянной полярности. Сигналы с усилителей привязываются к стандартному уровню черного в выходном сигнале. После выведения сигналов синхронизации и гашения полный сигнал, содержащий восемь фадаций серого, может быть подан на любой монитор. Достигнуто температурное разрешение 0,3 °С при 50 линиях на диамефе мишени и относительном отверстии объектива 1 1. [c.538]

    Опишем вкратце пламенный спектрофотометр фирмы Юникем 8Р-900. Его монохроматор с кварцевой призмой построен по схеме Литтрова. Относительное отверстие объективов 1 4,5. Ширина щелей от О до 2,0 мм. Приемником служит фотоумножитель, работающий в диапазоне 2500—7500 А. На выходе прибора предусмотрена возможность прямого отсчета усиленного фототока по гальванометру, а также запись его на стандартном самописце. Прибор обеспечивает необходимую чувствительность и стабильность в сочетании с удобством и быстротой работы. В табл. 39.2 приводятся пороговые значения чувствительности прибора ЗР-900 при определении различных химических элементов пороговые концентрации С указаны в миллионных долях веса пробы (%о)- [c.307]

    Вторая камера имеет фокусное расстояние 270 мм. При этом прибор имеет увеличение 0,89 относительное отверстие объектива камеры 1 5,5. Общая длина спектра 106 мм, и он не помещается на девятисантиметровой пластинке. В приборе ИСП-51 можно использовать камеру УФ-89 (УФ-84) с фокусным расстоянием 800 мм. При этом стандартный коллиматор заменяется коллиматором УФ-61 с объективом Р — 800 Кривая обратной линейной дисперсии прибора с камерой УФ-89 была показана на рис. 3.13. [c.114]

    Таким образом, теоретическая разрешающая способность, призменных приборов изменяется по длине спектра, например,, для однопризменного спектрографа от 5000 в длинноволновой части спектра до 60000 в коротковолновой. Н повышается при переходе к многопризменным спектральным приборам с сохранением относительного отверстия объективов. [c.59]

    Чем больше относительное отверстие объектива, тем труднее исправляются аберрации высших порядков как для изображения точки на оси (сферическая аберрация), так и для широких наклонных пучков вместе с тем возрастает и количество линз общая толщина всех линз объектива становится соизмеримой с его фокусным расстоянием. Светосильные пяти- и семилинзовые фотографические объективы типа Юпитер и Гелиос имеют относительные отверстия 1 2 и выше. Но далеко не всегда их можно непосредственно использовать как камерные объективы спектрографов. Прежде всего, область их ахроматизации обычно неширока, чаще всего Р—С (486,1—656,3 нм) или О —О (434,1—589,3 нм). Далее, они всегда рассчитываются при положении апертурной диафрагмы внутри объектива, и применение их в спектрографе, где апертурная диафрагма (оправа призмы или решетки) находится впереди объектива, неизбежно приводит к увеличению аберраций наклонных пучков и к значительному виньетированию этих пучков вследствие чего падает освещенность на участках спектрограммы удаленных от оси объектива, и его светосила не используется К тому же у некоторых мягко рисующих фотообъективов сфери ческая и хроматическая аберрация исправляются не очень тща тельно, что неприемлемо в спектральном приборе при высоких требованиях к разрешающей способности. [c.98]

    Таким образом, для увеличения светосилы спектрографа необходимо увел11Ч1 вать относительное отверстие объектива. Если [c.114]

    Вторая камера имеет фокусное расстояние 270 мм. При этом прибор имеет увеличение 0,89 относительное отверстие объектива камеры 1 5,5. Общая длина спектра 106 мм, и он не помещается на девятисантиметровой [c.113]

    Относительная светосила различных приборов может быть приблизительно определена величиной отношения диаметра объектива к его фокусному расстоянию. Таким образом, относительное отверстие объектива с фокусным расстоянием 160 см для О-пш-нии (натрия) и диаметром 8 см равно 1 20. Если пренебречь потерями света на отражение и поглощение (которые в сложных объективах могут быть, однако, значительными), интенсивность (яркость) изображения, даваемого объективом камеры, пропорциональна квадрату этого отношения. Кварцевые спектрографы средней величины с диаметром объектива около 5 см ж фокусным расстоянием для /)-линии 60 см имеют для этой длины волны величину относительного отверстия, равную примерно 1 12, тогда как у больших приборов Литтрова с объективом диаметра, скажем, [c.31]

---

Светосила (относительное отверстие) телескопа

Относительное отверстие телескопа — это отношение диаметра объектива к его фокусному расстоянию.

Светосила телескопа = квадрат относительного отверстия

Определяет насколько ярким будет изображение, которое строит телескоп в фокальной плоскости по сравнению с объектом. Записывается в виде дроби (1/5, 1/7). Также встречается запись f/5, f/7. Таким образом светосила 1/2 говорит о том, что яркость изображения объекта в фокальной плоскости телескопа будет в 2 раза меньше яркости объекта.

Для заданной апертуры увеличение фокусного расстояние приводит к уменьшению светосилы. Фокусное расстояние влияет на увеличение телескопа, для заданного окуляра большое фокусное расстояние даст большее увеличение и меньшее поле зрения телескопа.

Градация телескопов по светосиле

Светосильным телескоп можно считать от f/6 и больше (помним,что f/6 больше чем f/7), несветосильным от f/10 и меньше. С f/6 до f/10 промежуточные значения. При сравнении телескопов нужно использовать именно параметр светосилы, то есть квадрата относительно отверстия. Например при сравнении двух телескопов с относительными отверстиями 1/5 и 1/7 сначала возведем оба параметра в квадрат, а потом разделим. В итоге получим, что светосила первого телескопа почти в 2 раза больше светосилы второго телескопа.

 

 

На что влияет светосила телескопа?

Для визуальных наблюдений светосильные телескопы дают больший размер выходного зрачка, то есть картинка яркая и четкая. Большее поле зрения позволяет наблюдать протяженные объекты к которым относятся многие галактики и туманности, то есть объекты Дальнего Космоса. В свою очередь несветосильные телескопы дают большее увеличение при прочих равных и используются в работе с объектами где требуется рассмотреть детали, то есть с планетами, Луной. Промежуточные телескопы хороши для тех кто либо не определился с объектами наблюдения, либо любит работать и по планетам, и по Дальнему Космосу.

Для астрофото большая светосила позволяет снимать на более коротких выдержках, так как поступает больше света из телескопа в объектив фотоаппарата. Это важно так как чем короче выдержка тем меньше погрешность из движения небесной сферы, даже с использованием моторных приводов.

Светосила телескопа на примере

Рассмотрим в примере телескопы с одинаковой апертурой (80 мм) и разными фокусными расстояниями, посмотрим как будет изменяться светосила, зависимые параметры и сравним фотографии Луны и Туманности Андромеды (смоделированы в Stellarium).

Заключение

Как видно такой протяженный объект как Туманность Андромеды удобнее наблюдать в светосильный телескоп, а вот для наблюдения Луны подойдет и телескоп с меньшой светосилой. Заметно что при промежуточном значении светосилы возможно наблюдать оба объекта достаточно комфортно.

Добавить комментарий

Абсолютная и относительная диафрагмы объектива

Что на самом деле означают цифры диафрагмы f при выборе объективов и работе с фотоаппаратом? Как фокусное расстояние и диафрагма влияют на экспозицию изображения? Как соотносятся размеры диафрагмы объектива между камерами с разными размерами сенсора? Чтобы ответить на эти и другие вопросы, мы рассмотрим модель того, как работает система объектив-камера, и проведем наблюдения с этой модели.

Содержание

Упрощенная модель объектива

Базовая оптическая сцена состоит из сенсора, единственной линзы и объекта, находящегося на большом расстоянии от линзы.Все три компонента плоские и перпендикулярны центральной оси, а толщина линзы незначительна. Можно предположить, что объект излучает свет или отражает свет от какого-то внешнего источника. На сенсоре формируется изображение объекта (возможно, резкое или размытое).

Часть света, идущего от объекта, направляется к линзе. Лучи преломляются линзой в зависимости от того, где она падает на поверхность и под каким углом. В идеальной линзе два правила определяют, как изгибаются лучи: луч, пересекающий центр линзы, остается неизменным, и все лучи, исходящие из одной точки объекта, будут направляться к одной точке на фокальной плоскости (где датчик ставится).

Основы абсолютных апертур

Количество света, получаемого линзой из окружающей среды, пропорционально площади передней поверхности линзы. На схемах на этой странице диаметр — это высота линзы. Например, диаметр линзы может составлять 36 мм. Предположим, что все линзы круглые. Для идеальной линзы скорость света, попадающего в линзу, равна скорости света, выходящего из линзы. Вскоре этот принцип станет важным.

В данном случае диафрагма не является частью упрощенной модели объектива, но многие настоящие линзы имеют диафрагму.Это диск переменного размера внутри линзы, который блокирует свет от внешних частей линзы, эффективно заставляя линзу вести себя как меньшая. Для наших целей мы будем предполагать, что диафрагма полностью открыта (ничего не закрывает), поэтому мы можем ссылаться на размер объектива и размер диафрагмы как на одно и то же.

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние линзы — это свойство самой линзы (не связанное со сценой), определяемое кривизной ее поверхностей и показателем преломления ее материала.Он определяется как расстояние, на котором параллельные лучи (от бесконечно удаленного объекта) сходятся в одну точку.

Объективы с большим фокусным расстоянием позволяют получить более крупное изображение одного и того же объекта на том же расстоянии. Для объектов, находящихся достаточно далеко, размер изображения приблизительно пропорционален фокусному расстоянию. Например, 100-миллиметровый объектив даст изображение в два раза больше, чем 50-миллиметровый объектив.

Однако здесь действует закон сохранения энергии.Количество света, собираемого линзой, пропорционально ее площади. Если исходящее проецируемое изображение увеличивается, тогда изображение должно быть более тусклым в каждой точке, потому что общая энергия изображения должна оставаться неизменной. Эта ситуация аналогична перемещению лампы дальше от стены или перемещению видеопроектора дальше от экрана, оба из которых делают освещенную поверхность более тусклой.

Следовательно, если два объектива имеют одинаковый диаметр апертуры, но разные фокусные расстояния, то объектив с большим фокусным расстоянием будет давать более тусклое изображение.Этот эффект можно уравновесить, увеличив диаметр диафрагмы пропорционально фокусному расстоянию, что подводит нас к теме относительных размеров диафрагмы.

Обозначения относительных отверстий

Если диаметр апертуры разделить на фокусное расстояние, то получится безразмерное число. Например, объектив с фокусным расстоянием f = 50 мм и диаметром апертуры 25 мм имеет относительный размер апертуры 25 мм ÷ 50 мм = 0,5 = 1/2 (апертура вдвое меньше фокусного расстояния).Мы можем взять это соотношение и сказать, что диафрагма равна f /2, потому что 50 мм / 2 = 25 мм.

Вот почему мы должны записывать относительные значения апертуры в таких обозначениях, как f /2, а не F2, F / 2 или иначе. Строчный курсив f — это переменная, которая обозначает физическую величину, называемую фокусным расстоянием. Косая черта обозначает деление — например, f /2 математически эквивалентно f ÷ 2, f × 0,5 и 0,5 f , хотя эти другие обозначения не распознаются фотографами.(Если курсив недоступен, можно написать f / 2. Не используйте похожий символ ƒ (U + 0192), который имеет другое значение.)

Это также объясняет, почему число диафрагмы, кажется, увеличивается по мере того, как мы уменьшаем физический размер диафрагмы — потому что размер диафрагмы — это фокусное расстояние , разделенное на это число . Обозначение типа f /5.6 делает эту операцию деления понятной, тогда как запись типа F5.6 — нет. (В реальных продуктах Nikon использует правильные обозначения, а Canon — нет.)

Свойства абсолютных и относительных апертур

Мы видели, что если мы сохраняем постоянный абсолютный размер апертуры при увеличении фокусного расстояния, изображение становится более тусклым. В частности, из-за закона обратных квадратов для излучения в трехмерном пространстве яркость изображения обратно пропорциональна квадрату фокусного расстояния. Например, удвоение фокусного расстояния сделает каждую точку на четверть ярче.

В то же время увеличение абсолютного размера диафрагмы вдвое увеличит площадь объектива в четыре раза.Объединив эти два факта, если мы удвоим абсолютный размер диафрагмы и удвоим фокусное расстояние, то яркость изображения не изменится. Поскольку относительный размер апертуры представляет собой соотношение двух величин, ясно, что в этом примере сценария он не меняется.

Таким образом, мы заключаем, что квадрат относительного размера апертуры пропорционален яркости изображения. Например, объектив f / 2,8, снимающий равномерно освещенную белую стену, передаст на датчик одинаковую яркость изображения независимо от фокусного расстояния объектива.Вот почему относительные размеры диафрагмы так полезны для фотографа. Но именно абсолютные размеры апертуры объясняют происходящее и оправдывают необходимость выражения в терминах относительных апертур.

Следствием этих наблюдений является то, что зум-объективы с «постоянной диафрагмой», такие как популярный 24–70 мм f / 2,8, на самом деле не являются постоянными с точки зрения абсолютного размера диафрагмы. Когда вы увеличиваете объектив, отверстие диафрагмы, если смотреть спереди, кажется, увеличивается в размере, как и предсказывается уравнением: абсолютная диафрагма = фокусное расстояние / 2.8.

Еще одним следствием является то, что мы можем оценить физический размер объектива на основе его фокусного расстояния и характеристик диафрагмы. Например, у дорогого 200-мм телеобъектива f / 2.0 абсолютная диафрагма составляет 100 мм, а это значит, что его передний элемент должен быть не менее 10 см (4 дюйма) в диаметре!

Что касается телеконвертеров, мы можем понять, почему они делают изображение более тусклым. За объективом помещается телеконвертер, увеличивая изображение и тем самым увеличивая эффективное фокусное расстояние.Объектив остается неизменным, поэтому абсолютная диафрагма и количество падающего света не меняются. В результате относительное отверстие становится меньше. Например, 2-кратный телеконвертер удваивает фокусное расстояние, таким образом, относительная диафрагма становится вдвое (например, объектив 300 мм f / 2,8 становится 600 мм f / 5,6, «теряя» 2 ступени скорости увеличения).

Сравнение датчиков разных размеров

Шаг	Размер сенсора	Разрешение сенсора	Фокусное расстояние	Абсолютная апертура	Относительное отверстие	Поле зрения	Свет на пиксель
Шаг 0	20 мм × 20 мм	1000 × 1000	30 мм	7.5 мм	f / 4,0	37 °	20 шт.
Шаг 1	10 мм × 10 мм	500 × 500	30 мм	7,5 мм	f / 4,0	19 °	20 шт.
Шаг 2	10 мм × 10 мм	1000 × 1000	30 мм	7.5 мм	f / 4,0	19 °	5 шт.
Шаг 3	10 мм × 10 мм	1000 × 1000	15 мм	7,5 мм	f /2.0	37 °	20 шт.
Шаг 4	10 мм × 10 мм	1000 × 1000	15 мм	3.75 мм	f / 4,0	37 °	5 шт.

Шаг 0: Предположим, у нас есть датчик 20 мм × 20 мм с разрешением 1000 × 1000 пикселей, помещаем перед ним объектив 30 мм f / 4.0 и устанавливаем фокус и экспозицию, чтобы получить приличное изображение. Абсолютная апертура объектива — 7,5 мм.

Шаг 1: Если мы просто обрежем пиксели, сохранив только центральную область размером 10 мм × 10 мм размером 500 × 500 пикселей, тогда мы получим меньшее окно просмотра мира, в то время как все остальное останется прежним (фокусное расстояние, правильный фокус, правильная экспозиция и т. Д. .). Обратите внимание, что каждый пиксель получает такое же количество света, как на шаге 0.

Шаг 2: Затем, если мы возьмем эту обрезанную область и повторно спроектируем разрешение сенсора до 1000 × 1000 пикселей в меньшей области 10 мм × 10 мм, это даст нам то же разрешение изображения, что и на этапе 0, но вид будет похож на 2-кратное увеличение. Теперь, поскольку каждый пиксель физического датчика составляет половину размера по каждому измерению, он составляет четверть площади по сравнению с шагами 0 и 1 и, таким образом, получает четверть света при тех же настройках экспозиции.Чтобы восстановить нормальную экспозицию, мы должны повысить чувствительность ISO, увеличить диафрагму и / или увеличить время открытия затвора всего на 2 ступени.

Шаг 3: Поскольку вид все еще увеличивается, нам нужно уменьшить фокусное расстояние объектива, чтобы получить тот же угол обзора мира, что и на шаге 0. В частности, мы уменьшаем фокусное расстояние вдвое до 15 мм. Если мы сохраним абсолютную апертуру на уровне 7,5 мм, то изображение станет в 4 раза ярче в результате уменьшения фокусного расстояния.Фактически, каждый пиксель будет получать такое же количество света, как и на шаге 0. Относительная диафрагма теперь составляет f / 2.0. Таким образом, мы можем сделать вывод, что если мы уменьшим размер сенсора и фокусное расстояние в той же пропорции, но сохраним неизменным абсолютный размер апертуры, то угол обзора и свет на пиксель останутся неизменными, но относительная апертура будет больше (т. Е. Меньшая доля). .

Шаг 4: Но настоящие камеры стараются сохранить относительную диафрагму той же самой, вместо того, чтобы поддерживать абсолютную диафрагму.Если мы уменьшим диафрагму нашего 15-миллиметрового объектива до f / 4.0, то мы вернемся к той же ситуации, что и на шаге 2: каждый пиксель получает четверть света по сравнению с шагом 0. Следовательно, поэтому f Объектив / 2,8 на полнокадровой камере будет направлять гораздо больше света на сенсор (и каждый пиксель), чем объектив f / 2,8 с аналогичным рейтингом на камере с меньшим сенсором, кадрирующей ту же сцену. Больше света на пиксель означает меньший шум изображения — из-за присущего квантовому дробовому шуму фотонов и различных фоновых шумов от электроники датчика.

Подробнее

Эта статья только начинает касаться физических и инженерных принципов фотографии. Вы можете прочитать больше в другом месте в Интернете, и вот некоторые темы в качестве отправной точки:

Светосила (относительная диафрагма)

Относительная диафрагма (или светосила объектива) — это способность объектива давать более или менее яркое изображение на пленке при одинаковых условиях. Большая относительная диафрагма позволяет снимать при более низком уровне освещенности.Используемая диафрагма также влияет на глубину резкости.

Имеется два разных относительных отверстия — геометрическое и эффективное .

Геометрическая относительная диафрагма определяется максимальным диаметром фокусной апертуры и фокусным расстоянием как

C = D / F

где D — максимальный диаметр фокусной апертуры, F — фокусное расстояние.

Фокусное отверстие — это изображение апертурной диафрагмы через линзовую часть перед ней. У большинства объективов фокусное отверстие в полностью открытом состоянии практически равно диаметру переднего стеклянного элемента.Исключением из этого правила являются сверхширокоугольные объективы, у которых передний элемент намного больше фокусной диафрагмы.

При определении геометрического значения апертуры не учитываются потери света из-за отражения и поглощения. Таким образом, фактическая светосила (эффективная относительная диафрагма) всегда меньше геометрической на величину всех потерь света в линзе. В сложных линзах с большим количеством стеклянных элементов такие потери могут составлять около 30-40%, и их следует учитывать при расчете экспозиции. Поэтому все современные кинообъективы имеют шкалу диафрагмы, обозначенную значениями эффективных диафрагм.Значение геометрической апертуры указано на переднем кольце корпуса объектива. Некоторые зарубежные объективы имеют шкалу диафрагмы, отмеченную как геометрическим, так и эффективным значением диафрагмы. В этом случае эффективные значения диафрагмы отмечены красной краской, а значения геометрической апертуры — белой краской.

Для уменьшения потерь света и повышения контрастности изображения все современные линзы имеют элементы с покрытием. Это означает, что поверхности элементов, граничащих с воздухом, покрыты этим прозрачным материалом, который имеет средний коэффициент преломления между стеклом и воздухом.Такая пленка значительно снижает количество отраженного света, что приводит к тому, что больше света проходит через линзу, и меньше света рассеивается.

Наилучшие характеристики достигаются, когда толщина покрытия равна длины световой волны. Это условие может выполняться только для одной длины волны, поэтому полностью исключить отражения невозможно.

График ниже показывает соотношение количества отраженного света от одной границы стекло / воздух до и после нанесения покрытия. Как видите, отражение полностью устраняется только для одной длины волны (в данном случае λ = 560 мкм), но значительно уменьшается и для других длин волн.

Соотношение коэффициентов отражения различных длин волн

для непокрытой (1) и покрытой стеклянной поверхности (2)

В соответствии с ГОСТ СССР шкалы диафрагм линз маркируются в эффективных значениях диафрагмы. . Устанавливается серия отмеченных значений таким образом, чтобы каждая следующая метка диафрагмы соответствовала двойному или половинному количеству света, прошедшему через линзу, по сравнению с предыдущей меткой. Количество проходящего света прямо пропорционально площади отверстия диафрагмы, поэтому подходящие относительные значения диафрагмы составляют 1: 1, 1: 1.4; 1: 2; 1: 2,8; 1: 4; 1: 5,6; 1: 8; 1:11; 1:16; 1:22.

Первая отметка линзы шкалы диафрагмы соответствует величине полностью открытой диафрагмы и может отличаться от указанной выше серии. Все остальные значения должны соответствовать указанной строке. Вторая отметка может быть без надписи, если ее значение отличается от первой отметки менее чем на 10%.

Для удобства пользователя значения диафрагмы обозначены только их знаменателями — 1, 1,4; 2; 2,8; 4; 5.6 и т. Д.

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

Неважно, назовете ли вы это фотографией или видеосъемкой — как только вы начинаете объяснять одно, вы не можете избежать объяснения и других вещей, потому что все они взаимосвязаны.Начнем с диафрагмы. У каждого объектива есть диафрагма. Вы можете изменить диафрагму на многих объективах.
Есть линзы, чаще всего фотографические, которые щелкают. Это потому, что это дает вам очень определенные отверстия. Кинематографические линзы обычно не щелкают, потому что, если вы наклоните или повернете, настройка освещения может измениться, и вам потребуется постепенное перемещение диафрагмы. Я часто снимаю на фотообъективы, 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 контроля экспозиции, но у меня, безусловно, есть кинематографические линзы на тот случай, если мне действительно нужно постепенно регулировать диафрагму.

На многих объективах диафрагма регулируется электронными средствами. Это и хорошо, и плохо одновременно. Часто текущее значение диафрагмы отображается в видоискателе, что не всегда так 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 желаемую диафрагму.Есть объективы, на которых вы не можете управлять диафрагмой — например, телеобъективы, в которых используется зеркало. Некоторые камеры имитируют диафрагму, что довольно глупо. Теперь апертура — это то, что вы должны увидеть, это довольно физически.
Диафрагма важна как в видео, так и в фотографии, чтобы контролировать количество света, попадающего либо на пленку, либо на светочувствительный чип. Следовательно, диафрагма — это параметр управления экспозицией, и это творческий параметр, поскольку он позволяет вам управлять глубиной резкости.) Собственно говоря — многие параметры можно назвать креативными. Но эта терминология обычно относится к затвору и диафрагме.

Листья на левом снимке были сняты с помощью объектива 50 мм и диафрагмы 1,2. Правый снимок сделан с диафрагмой 22. Итак, вы видите, что диафрагма влияет на глубину резкости. Мы собираемся узнать об этом больше в наших следующих эпизодах, потому что диафрагма — не единственный параметр, который контролирует глубину резкости.
Если я скажу «Я использовал апертуру 1.2 ″ это немного небрежно, но многие люди понимают, о чем я. Поскольку мы проводим денситометрию в наших более поздних эпизодах, что важно для контроля экспозиции, я хотел бы немного отступить и уточнить термин диафрагма. Я имею в виду эти маленькие цифры, которые написаны на многих механических линзах.

Реальная апертура вер. Эффективная апертура

Начнем с источника света. Это первоначальное отверстие диафрагмы присутствует только для того, чтобы определять 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 диафрагмой D» и «относительной диафрагмой k» есть взаимосвязь, которая показана на следующем слайде.

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

Эту серию также называют «серией международных f-чисел», поскольку она используется во всем мире. В этой серии используется f-номер один. У этой серии нет ни начала, ни конца. Но создать объектив с апертурой 0,5 и больше достаточно сложно. Почему у нас такие сумасшедшие цифры?
Если мы хотим контролировать экспозицию, мы всегда думаем в форме стопов.Если мы уменьшаем количество света на 1/2, мы говорим «мы выставляем на 1 ступень меньше». Если мы удвоим количество света, мы скажем: «Мы выставляем 1 стопу вверх». Концепция стопов является фундаментальной в денситометрии, которая является дисциплиной контроля экспозиции. Например, если вы удвоите время выдержки, то выставите на 1 ступень выше. Если вы используете диафрагму для управления экспозицией, как люди часто говорят, например, можете ли вы уменьшить диафрагму на 2 ступени, что означает, что вы уменьшите диафрагму на 2 ступени. Люди имеют тенденцию становиться немного небрежными в своих терминах и вместо того, чтобы говорить: «… Я выставил с диафрагмой 8 ″, они, вероятно, говорят:« Я использовал диафрагму 8 ″.
ПРИМЕР. Допустим, у вас текущая диафрагма 8 — это популярное число f, и вы уменьшаете диафрагму на 1 ступень. В итоге вы получите фактическое число f 11. И если вы отойдете от исходного числа f 8 на 2 ступени вверх, то получите апертуру 4. Таким образом, в последнем случае вы увеличили количество света в четыре раза.
Вы, наверное, догадались. Эти сумасшедшие числа появляются из-за определения поверхности круга, которая используется для вычисления площади поперечного сечения луча света. Таким образом, количество передаваемого света является функцией квадрата диаметра, который обратно пропорционален нашему f-числу.2/4

На следующем слайде я рассчитал площадь поперечного сечения как функцию числа f для объектива 50 мм. Итак, если мы продолжим в рамках нашей серии f-чисел, то это площадь поперечного сечения половин балки.

Система f-числа — это всего лишь один из способов калибровки линз. Кинематографические линзы иногда калибруются с помощью t-числа, которое учитывает коэффициент пропускания линзы. Система f-чисел не учитывает этого. Некоторые объективы, вероятно, оценили бы T / 2.8, а не f / 2.0. T-система на самом деле не сохраняла популярность — вероятно, потому, что люди, вероятно, предпочли бы купить объектив с диафрагмой f / 2,0, чем с T / 2,8, даже если это тот же объектив. Есть и другие методы калибровки, такие как система APEX, которые вы могли бы рассмотреть.
Многие физические уравнения представляют собой просто идеализированную форму. Они служат нам больше как модель и полезны для установления правильных отношений и общего понимания. Для многих реальных расчетов они немного просты. Одно из этих предположений, например, заключается в том, что мы фокусируемся в нирване и что наши линзы очень тонкие.Эти линзы, конечно, не тонкие, и я иногда тоже люблю снимать крупным планом. Это будет еще одна тема, которую я собираюсь обсудить позже.

* Относительная диафрагма (фотография) — определение

Относительная диафрагма
Измеряемый диаметр диафрагмы, деленный на фокусное расстояние используемого объектива и выраженный числами «f», нанесенными на оправу объектива.
Информация предоставлена: SWPP
Дополнительные условия в отношении фотографий…

Относительная диафрагма
Из Nikonians Wiki — часто задаваемые вопросы, фото-глоссарий, хорошие места для фотографий, справка
Перейти к: навигация, поиск …

Относительное отверстие .

Числовое выражение эффективной апертуры, также известное как число f. Получается делением фокусного расстояния на диаметр эффективной апертуры.
Приоритет выпуска: …

~ указывается как f-число, отношение фокусного расстояния объектива к его эффективному диаметру апертуры.Маленькое число f, такое как f / 2.0, указывает на большую диафрагму (через нее проходит больше света), в то время как большое число f, например, f / 22, указывает на маленькую диафрагму (через нее проходит мало света).

N — это ~ (диафрагма)
, а t — время экспозиции (выдержка).
так, например, выдержка 1/250 с при f8 представляет собой EV log2 (8 * 8 * 250) = 14 (до 2 цифр, фактически ближе к 13,96578 …) …

Диаграмма, показывающая размеры ~ в сравнении с числами F-стопа для каждого. Широкая диафрагма также создает небольшую глубину резкости.
Термин имеет два значения: …

html «}, {» Title «:» f / number или f / stop «,» GlossaryIcon «:» «,» HideInGlossary «:» «,» Summary «:» Числовое выражение ~ линзы . Каждое f / число равно 1.

Если бы объектив был сфокусирован не на бесконечность, то f / 8 было бы ~ . При изучении взаимосвязи между диафрагмой и яркостью изображения часто используется термин ~ .

Также может быть объяснено как числовое выражение ~ объектива при его различных остановках; равно фокусному расстоянию, деленному на эффективную апертуру отверстия объектива и записанному в различных формах, например, f / 8, f8, 1: 8 и т. д.; каждое f-число равно 1.

В конце концов, размер сенсора + ~ — это то, что определяет абсолютный максимум качества изображения, потому что он показывает, сколько света может получить сенсор.

Когда вы устанавливаете ТС между объективом и камерой, ТК изменяет как истинное фокусное расстояние, так и истинное фокусное расстояние объектива ~ (физическая диафрагма не меняется, но поскольку истинное фокусное расстояние становится больше, ~ становится меньше). С 1.4 TC фокусное расстояние становится равным 1.

F-ЧИСЛО: также называется ~ или F-ratio, выражаемое как: F = f / D, где f — фокусное расстояние объектива в мм, а D — диаметр апертуры в мм. Буква F в числе может происходить от немецкого слова «фактор». Линзы, сделанные в первые десятилетия фотографии, имели физические стопоры, блокирующие падающий свет.

~ откалиброваны в числах f, которые представляют собой диаметр луча света, проходящего через линзу, деленный на его фокусное расстояние. Следовательно, самые широкие ~ s имеют наименьшие f-числа.Все объективы, настроенные на одно и то же число f, дают изображения (удаленной) сцены с одинаковой яркостью.

Диафрагма или диафрагма (то же, что и фокусное отношение, число f и ~ ) регулируют ширину объектива во время съемки. Широкая диафрагма (низкое число f) означает, что ваш объектив открыт достаточно широко, что позволяет пропускать много света во время съемки.

Нет действительно простого практического правила, которое подскажет, будет ли ~ (диафрагма) или абсолютная диафрагма (размер диафрагмы в мм) наиболее важными для определения степени размытия на заданном расстоянии позади ( или перед) определенной точкой фокусировки.Отсюда и необходимость этого калькулятора! …

Более глубокое понимание определения f / stop можно найти, рассмотрев другие способы описания f / stop. Диафрагма также обозначается как «число диафрагмы», «отношение диафрагмы», « ~ » или «фокусное отношение».
Число диафрагмы — это фокусное расстояние f объектива, деленное на диаметр D отверстия.

См. Также: Что означают настройки по умолчанию, глазурь, каустическая сода, ILink, индикатор уровня экспозиции?

Увеличивается ли диаметр диафрагмы с увеличением фокусного расстояния с постоянным числом F (F-ступени)?

Примечание: этот ответ был записан в исходной форме вопроса в том виде, в котором он был задан.Позднее вопрос был значительно отредактирован, что, по сути, сделало его совершенно другим вопросом.

F-число объектива — это отношение его фокусного расстояния к диаметру апертуры.

F-число — это фактически отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка . Входной зрачок проще всего определить как видимый размер и расположение апертуры, если смотреть через переднюю часть линзы. (Иногда входной зрачок обозначается как эффективная апертура , но это, как правило, вносит путаницу.) При увеличении фокусного расстояния объектива увеличивается увеличение между физической апертурной диафрагмой в середине объектива и передней частью объектива. Несмотря на то, что физическая диафрагма обычно не меняет размер, это увеличение увеличения сделает ее больше, если смотреть на нее через переднюю часть объектива. Это касается не только зум-объективов с постоянной диафрагмой, но и большинства зум-объективов с переменной диафрагмой.

При любом постоянном числе F (при использовании зум-объектива) диаметр диафрагмы увеличивается с увеличением фокусного расстояния?

Обычно нет.При использовании зум-объективов с постоянной диафрагмой увеличения увеличения между местом расположения физической апертурной диафрагмы и передней частью объектива достаточно, чтобы увеличить размер входного зрачка и сохранить соотношение числа f.

Какое количество света попадет в камеру с объективом с переменным фокусным расстоянием при F / 2,8 с фокусным расстоянием 18 мм (фокусное расстояние) по сравнению с количеством света при F / 2,8 с фокусным расстоянием 50 мм (фокусное расстояние)? Будет ли он таким же или другим?

При 18 мм и f / 2.8 входной зрачок будет около 6.Диаметр 43 мм.
Для 50 мм и f / 2,8 требуется входной зрачок шириной около 17,9 мм.

Поскольку свет, попадающий в объектив, определяется площадью входного зрачка, входной зрачок 17,9 мм, необходимый для 50 мм @ f / 2,8, позволяет проходить примерно в 7,72 раза больше света, чем входной зрачок 6,43 мм. необходимо для 18 мм @ f / 2,8. Обратите внимание, что отношение 18 мм к 50 мм (2,78) является квадратным корнем из 7,72, отношения соответствующих площадей входных зрачков на каждом фокусном расстоянии и f / 2.8.

Для любого удвоения фокусного расстояния входной зрачок должен быть вдвое шире, что также будет в четыре раза больше площади для сохранения той же яркости. Чтобы пропустить вдвое больше света, чем диаметр э.п. должен увеличиваться на квадратный корень из двух, что составляет примерно 1,414X. Квадратный корень из двух и его кратные числа довольно часто встречаются в фотографии. Стандартная шкала диафрагмы основана на степени квадратного корня из двух: 1 (√2 °), 1,4 (√2¹), 2 (√2²), 2,8 (√2³), 4, 5.6, 8 и др.

Помимо зум-объективов с постоянной диафрагмой, давайте рассмотрим зум-объективы с переменной диафрагмой. Рассмотрим зум-объектив 70-300 мм f / 4-5,6:

Входной зрачок 17,5 мм необходим для f / 4 @ 70 мм.
Входной зрачок 53,6 мм необходим для f / 5,6 @ 300 мм.
Если э.п. при диаметре всего 17,5 мм при 300 мм диафрагма будет f / 17!

Как обозначена диафрагма объектива. Апертура камеры, светосила, относительное отверстие. Что есть что? Что написано на объективе

Каждый хочет получать красивые светлые кадры во время фотосъемки.Однако очень часто оказывается, что когда видишь интересный момент, удается его запечатлеть, но фото получается каким-то темным. Это может быть вина объектива со слабой диафрагмой. Вот почему так важно знать, что это значит. Давайте в этом разберемся.

Диафрагма объектива — еще один очень показательный параметр. Это так же важно, как угол обзора и другие. Этот параметр характеризует яркость изображения, построенного на матрице объектива. Чем светосильнее объектив, тем ярче изображение, которое он создает.А при меньшем значении будет темнее.

Светосила характеризуется относительной величиной размера апертуры и указывается в виде дроби. Например, надпись ¼ означает, что у объектива с относительным размером апертуры ¼ диаметр отверстия в четыре раза меньше параметра фокусного расстояния. Важно отметить, что размер реальной апертуры объектива — это скорее виртуальная величина. Этот диаметр обычно не совпадает ни с диаметром диафрагмы, ни с передним.

Рассчитать размер эффективного отверстия объектива вполне реально, но его нельзя измерить.Традиционно относительные значения зависят от размера поля изображения, для которого создано устройство. Можно сказать, что объективы с постоянным фокусным расстоянием имеют очень большую диафрагму, например, f / 1,4-f / 1,8, в отличие от тех, у которых фокусное расстояние переменное. Обычно переменным является и оптика с переменным фокусным расстоянием и параметром диафрагмы, поскольку их конструкция намного проще.

Если говорить об этом на каком-то примере, то можно сказать, что если на оптике есть маркировка 20-80 / 3.4-4.7, это будет означать, что при фокусном расстоянии 20 миллиметров относительный размер отверстия будет f / 3.4, а если фокусное расстояние станет 80 мм, диафрагма изменится на f / 4.7. Однако чем выше светосила объектива, тем дороже само устройство.

Идеально было бы иметь в своем арсенале набор с другим показателем этого параметра, однако для обычных людей этот вариант не подходит, так как траты на них несоизмеримы ни с чем. Такое дорогое оборудование имеет смысл приобретать только в том случае, если фотографии будут опубликованы в журналах или еще где-нибудь, иначе — нет.

При отсутствии такой цели вполне достаточно приобрести обычную камеру. Не стоит брать фотоаппараты с малой светосилой, так как очень скоро вы сами почувствуете, что фотографии недостаточно красивые и яркие, и этот дефект устранить невозможно. Однако современные устройства, даже самые простые, имеют очень качественную встроенную автоматику.

По своей сути светосила объектива — это свойство, которое демонстрирует количество света, проходящего через это устройство.Если исходить из этой позиции, то наименьшим светосилой обладают линзы, допускающие только маленькую апертуру. Объективы могут быть медленными или быстрыми, то есть иметь большую или меньшую диафрагму в зависимости от величины диафрагмы, обычно с ее помощью сравниваются разные камеры с одинаковым фокусным расстоянием.

По такому параметру, как светосила объектива, чаще всего сравнивают разные типы фотоаппаратуры. Считается, что при максимальном значении этого показателя лучшие снимки получаются в различных условиях освещения.Если используется, то у вас есть возможность не только изменить фокусное расстояние, но и получить другое светосилу.

Решив выбрать новый объектив для своей зеркальной камеры, стоит определиться, какими параметрами он должен быть. Среди важных моментов, существенно влияющих на качество результата, — светосила объектива. Какая светосила у фотообъектива, какие задачи он помогает решать, какая оптика светосильная и другие вопросы далее в статье.

Что такое диафрагма объектива

Количество света, попадающего на матрицу камеры, зависит от того, как быстро фотограф использует объектив.Светосила (обозначается буквой f) показывает, насколько мощный световой поток достигнет цели. Ведь стекло или пластик, из которого сделаны линзы, не полностью прозрачны и часть светового потока рассеивается по пути к матрице. Свет преломляется в разные стороны, часть его поглощается линзами.

Чем шире, тем больше света он пропускает. Светосила указывается на основе диаметра максимально открытой диафрагмы до объекта.Чем меньше это соотношение, тем выше светосила.

Количество света, попадающего на матрицу, зависит от:

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

Глубина резкости

Светосильные линзы позволяют более сильно затачивать только основные объекты. Например, при съемке портретов. Определяется количество объектов в резкости. Окружающий фон красиво размывается, создавая т.н. вокруг объекта.Это позволяет избавиться от лишних деталей и скрыть неприглядный фон. Такие кадры во многих случаях выглядят намного эффектнее.

Качество даже при недостатке света

При недостатке освещения фотограф может изменить 3 основных настройки камеры: и светочувствительность оптики (). В этом случае выдержку можно изменить только на определенные значения, чтобы не получить ее. Сильно завышенные значения светочувствительности могут ухудшить качество кадра, так как будет цифровой шум… Остается использование диафрагмы, то есть максимальное раскрытие диафрагмы. Этот показатель не ухудшит качество изображения и выручит в данной ситуации.

Какая оптика считается светосильной

Светосильные линзы еще называют светосильными и яркими. К этому типу оптики относятся модели, у которых максимальная диафрагма (f) начинается от 2,8. Например, Sigma 17-50mm F2.8. Диафрагму можно открыть еще шире, как в портретной фиксации Nikon 50mm F1.4G.

Есть супер светосильные объективы … Например, Nikon 50mm F1.2 MF.

При этом новичкам стоит учесть, что лучше не открывать диафрагму до максимума, указанного на оптике. Например, при указанном значении f1,4 рабочая диафрагма начинается примерно с f1,8 и даже с f 2,0. А на диафрагме f1.4 даже главный объект в кадре может быть не совсем четким.

Преимущества и недостатки

Камеры, оснащенные светосильной оптикой, обладают множеством преимуществ и недостатков.

Преимущества

Среди достоинств:

• Высокое качество и яркость фотографий;
• Возможность получать яркие и эффектные снимки даже при недостатке света;
• Съемка на коротких выдержках «с рук» при любом освещении;
• Скорость работы некоторых типов, что особенно полезно при использовании светофильтров;
• Красивое боке, позволяющее снимать художественные портреты даже при отсутствии подходящего фона;
• Возможность создавать оригинальные образы.Например, при съемке портрета сфокусируйтесь на глазах и оставьте остальную часть лица размытой;
• Съемка при низкой чувствительности (ISO) без опасений, что кадр будет испорчен цифровым шумом;
• Яркое и яркое изображение в видоискателе, позволяющее легко найти удобный угол и фокусировку. Особенно если фокусироваться вручную. Не нужно сильно щуриться, напрягая глаза.

Недостатки

• Главный недостаток светосильных очков — их дороговизна.Особенно если речь идет о зум-объективах, то есть с переменной оптикой. Светильники с высокой светосилой, такие как Nikon 50mm F1.4G, дешевле. Но тогда придется обзавестись дополнительным объективом, потому что фиксированная дистанция подходит не для всех типов съемки. Он отлично подходит для портретов, но не для репортажа. Особенно, если снимаемые объекты находятся на большом расстоянии от камеры. В этом случае без зума не обойтись;
• Еще один недостаток — 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 слишком сильно закрывать диафрагму для увеличения глубины резкости.

Когда нужен светосильный объектив

Любители, которые снимают только повседневные предметы и не стремятся развиваться в фотоискусстве, вполне могут обойтись более дешевой оптикой, да и светосила не так важна. Для профессионалов фотоаппараты с светосильными объективами пригодятся в следующих ситуациях:

• При съемке спортивных состязаний или дикой природы.В этом случае важно установить максимально короткую выдержку, чтобы объекты, движущиеся с высокой скоростью, не размывались.
• Для профессиональной съемки вечером или ночью. В таких условиях без хорошей диафрагмы не обойтись. Объективы с высокой светосилой помогают снимать и использовать даже тусклое освещение объекта.
• Для компенсации низкой чувствительности сенсора камеры. Диафрагма способна сгладить такой недостаток камеры.
• Для создания качественных фото-рассказов в помещениях с недостаточным освещением.Например, в ночных клубах, ресторанах, на показах мод или на танцевальных конкурсах.

Просветление и светимость — разные понятия

Какой светосильный объектив выбрать

В целом, светосильная оптика делится на 2 типа: объективы с постоянным фокусным расстоянием и объективы с переменным фокусным расстоянием.

Fixes отлично подходят для студийной съемки, где вы можете легко изменить расстояние до объекта, перемещаясь по залу. При этом модель статична. Фиксированные линзы имеют хорошее качество изображения.В их конструкции меньше оптических элементов, что снижает количество искажений.

Новички чаще всего выбирают оптику с фиксированным фокусным расстоянием от 50 до 55 мм, с апертурой от 2,8 до 1,4. Такие линзы еще называют «пятьдесят долларов». Их можно найти в линейках всех самых известных производителей фотооборудования. Этих параметров вполне достаточно, если фотограф не имеет желания заниматься предметной или ночной съемкой.

На втором месте по популярности находятся фиксированные объективы с фокусным расстоянием 30 и 35 мм.Они широкоугольные и подходят для самых разных задач. Но при этом они немного искажают перспективу, что негативно отражается на портретной фотографии.

Те, кто специализируется на портретной съемке крупным планом, предпочитают фиксаторы с фокусным расстоянием 85 и 135 мм. И чем больше фокусное расстояние оптики, тем сильнее эффект боке.

Среди объективов с переменным фокусным расстоянием наиболее популярны модели с фокусным расстоянием 17-55 мм. Добавив к ним оптику с дальностью 70-200, можно уверенно снимать качественные репортажи.При наличии, конечно, навыков репортажной съемки.

Диафрагма — важный параметр объектива. Он помогает делать качественные снимки даже в сложных условиях, например, при недостатке света. Однако светосильная оптика стоит недешево, и в случае исправления, скорее всего, вам понадобится не одна — с разными фокусными расстояниями. Поэтому новичок может сначала попробовать свои силы на более дешевых моделях. В будущем станет понятно, нужен ли вам светосильный объектив или обычная комплектная (полная) оптика справится с поставленными задачами.

Многие фотографы-любители стремятся приобрести светосильный объектив в свой набор фотооборудования. С его верной помощью вы можете снимать красивые портреты, красиво размывая фон и рисовать боке, или снимать в сложных условиях низкой освещенности с рук, не нося громоздкий штатив. На рынке сейчас довольно много различных моделей светосильных очков. Их выбор зависит только от возможностей вашего кошелька и ваших желаний.

Но иногда встречаются сверхсветящиеся экземпляры.И даже если они не всегда заточены для фотографирования, величина их светосилы заставляет восхищаться этими монстрами. В наш ТОП вошли 10 моделей объективов со светосилой менее f / 0,8.

1. ГОИ CV 20 мм f / 0,5

Зеркальная линза была произведена в СССР в 1948 году Государственным оптическим институтом. Значение f / 0,5 — это, по сути, теоретический предел диафрагмы объектива. И именно наши оптики в тяжелые послевоенные годы создали оптическую систему со сверхвысокой апертурой.После этого в СССР приезжали разные делегации с целью перенять опыт, но с тех пор никто не решался повторить подобный замысел.

2. Инженерный корпус связи 33mm f / 0.6

Этот объектив, выпущенный в послевоенный период для Сигнального корпуса США немецкими учеными, перевезенными в Америку, предположительно предназначался для ночного видения или использования рентгеновских лучей. Наклейка на объективе гласит: « Самый быстрый объектив в мире », что означает «Самый светосильный объектив в мире».Кто знает, может, в то время он был.

3. ГОИ Искра-3 72мм f / 0,65

Последователь номер 1 в нашем списке тоже был выпущен светлыми умами СССР. По своей конструкции он зеркальный, и его использовали в области рентгенографии.

4. Carl Zeiss Planar 50 мм f / 0,7

Этот объектив почему-то считается самым светосильным в мире. Хотя, как видим, в нашем ТОПе он только на 4-м месте. Carl Zeiss Planar 50mm f / 0, созданный в 1960 году специально для миссии НАСА по съемке темной стороны Луны.7 было выпущено всего 10 экземпляров. Но только 6 из них были переданы НАСА. Еще один экземпляр остался в Carl Zeiss, а остальные 3 были проданы знаменитому режиссеру Стэнли Кубрику. Он использовал их для съемок сцены при свечах в «Барри Линдоне» (1975). Вы тоже можете почувствовать себя Кубриком — P + S Technik сдает объектив в аренду вместе с камерой PS-Cam X35 HD, которую может использовать каждый.

5. Fujinon 50 мм f / 0,7

Стекло

от японского бренда Fujifilm не особо балуется информацией о себе.Так что будем рады, если кто-то купит его для своего Nikon или Canon и поделится своими впечатлениями. К счастью, на различных аукционах он продается по вполне доступным ценам — в пределах 500-600 долларов.

6. Иртал-3 100 мм f / 0,7

Самый дальний представитель из нашего списка. 100 мм при диафрагме f / 0,7 достойны уважения. Но вы не сможете использовать линзу в классическом понимании этого слова, поскольку ее оптическая составляющая сделана из чистого германия, который не пропускает видимые лучи.Это линза для инфракрасного излучения, и ее можно использовать как тепловизор.

7. Carl Zeiss Jena R-Biotar 100 мм f / 0,73

Эта копия ранее использовалась на старых рентгеновских аппаратах. Те, у которых был люминесцентный экран. Те. они не печатали изображения, а только позволяли видеть человека насквозь в реальном времени. Чтобы снизить дозу облучения и максимально быстро получить изображение, желательно было сделать диафрагму повыше, для чего этот герой пригодился.Вы можете узнать больше об объективе здесь.

8. Leica Leitz 65 мм f / 0,75

Как и предыдущая модель, эта Leica, скорее всего, использовалась в области радиографии. Но некоторые люди все же видели цветные фотографии, сделанные с помощью объектива. В основном это были цветы крупным планом. Естественно, глубина резкости снимков была очень маленькой, но в зоне фокусировки картинка выглядела очень даже ничего.

9. Rodenstock TV-Heligon 50mm f / 0.75

Изначально линзы немецкого производства также предназначались для использования в рентгеновских лучах.Но многие мастера адаптировали его для работы с фотоаппаратами, чем воспользовалась сама компания-производитель. Теперь на различных онлайн-аукционах это среднеформатное стекло можно приобрести для самых разных креплений — как Nikon, так и Canon, и даже Micro 4/3.

10. Canon TV-16 25 мм f / 0,78

Последний экземпляр в нашем списке имеет мягкий фокус, может рисовать красивое боке и имеет отличную цветопередачу. Но у него ярко выраженное виньетирование. Хотя если использовать стекло по прямому назначению, т.е.е. как портретисту это во многих случаях принесет только пользу.

Вместо резюме

В наше время мало кому нужны объективы с такими значениями диафрагмы. Ведь у них есть главный существенный недостаток — очень маленькие зоны фокусировки. Но прогресс неумолимо идет вперед, и кто знает, к чему он приведет через пару лет? .. Может быть, такие модели все-таки попадут в серийное производство.

Диафрагма объектива — это один из основных параметров, на который следует обращать внимание при выборе объектива (вместе с ним).Светосила оптической системы показывает степень ослабления светового потока. Другими словами, апертура показывает, сколько светового потока способна пройти система линз объектива.

Дело в том, что часть светового потока при прохождении через линзы рассеивается и отражается от линз, часть света поглощается материалом, из которого сделаны линзы (стекло, оптический пластик). Следовательно, световой поток ослабляется из-за этих чисто физических характеристик.

Итак, купив объектив с большей диафрагмой, вы сможете открыть диафрагму больше. Это означает, что вы можете пропускать больше света (становится возможным снимать при слабом освещении). Кроме того, чем больше открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости в кадре (тем больше размытых объектов не в зоне фокусировки). Вот почему объективы с диафрагмой f1,4-f2,8 считаются хорошими портретными объективами.

Вы можете заметить, что производители фотооптики выпускают линейку линз с одинаковым фокусным расстоянием, но разной диафрагмой.Более того, чем больше диафрагма, тем дороже линза и тем выше стоимость. Для примера сравним цены на объективы Canon с фокусным расстоянием 50 мм. Так, объектив 50 мм 1.8 стоит 3500-4000 рублей, объектив 50 мм 1.4 — около 13500 рублей, объектив 50 мм с апертурой 1.2 — почти 48000 рублей. Данные по состоянию на февраль 2013 года.

Как мы выяснили, в большинстве случаев чем больше светосила объектива, тем лучше , потому что:

— можно снимать в худших условиях освещения;

— можно снимать с меньшей глубиной резкости.

С другой стороны, за дополнительную диафрагму нужно платить большие деньги. Поэтому, выбирая объектив, взвесьте все за и против.

Выбирайте объектив с умом и получайте хорошие снимки!

Что написано на линзе?

Посмотрите, пожалуйста, на этот объектив — что означают цифры на тубусе объектива?

Диафрагма объектива, это значение диафрагмы объектива, когда он полностью открыт

Для объектива на фото чуть выше диафрагма объектива равна 2.6. А что число меньше темы светосила объектива больше … Парадокс?

Здесь нет парадокса … когда мы говорим МАКСИМАЛЬНАЯ ВОЗДУШНАЯ ФРАГМА — это означает, что она полностью открыта и мы имеем в виду размер проема диафрагмы, а не его обозначение цифрой. И число, обозначающее диафрагму при ее максимальном открытии, будет минимальным, потому что на самом деле это знаменатель натуральной дроби (если вы заметили, на корпусе объектива указано 1: 2,8 — эти две точки являются математическим знаком деления, часто на рамке так мало места, что знак деления и единица просто не пишут

Почему важно знать диафрагму объектива при выборе фотоаппарата?

При выборе камеры со съемным (= сменным) объективом вы можете купить светосильный объектив и заменить имеющийся.Но если вы собираетесь купить камеру с фиксированным объективом (например, компактную камеру), очень важно найти подходящую модель камеры с светосильным объективом — с диафрагмой не менее 2,8. Потому что чем больше открывается диафрагма объектива, тем больше у вас будет свободы, тем свободнее вы будете себя чувствовать в нестандартных условиях освещения.

Кроме того, глубина резкости зависит от диафрагмы объектива. В свою очередь зависит от ваших фото.

Многие компактные камеры имеют очень ограниченный выбор диафрагмы и, как следствие, большую глубину резкости.Более того, в некоторых сверхкомпактных моделях цифровых фотоаппаратов и почти во всех фотоаппаратах нет смартфонов и телефонов — в таких фотоаппаратах вместо классической диафрагмы (регулируемое отверстие в перегородке между линзами объектива) используется специальный фильтр, прозрачность которых регулируется электроникой камеры. С такой камерой вообще невозможно повлиять на глубину резкости. Не берусь утверждать, что это хорошо или плохо. Все зависит от

Если вы не хотите «заморачиваться» с настройками камеры и вам просто нравится навести камеру на объект и нажать кнопку спуска затвора, вы даже не заметите разницы.Если вы любите много экспериментировать, снимайте в разных, часто не идеальных условиях освещения — 2 или 3 доступные диафрагмы могут сильно ограничить ваши возможности.

ступеней и апертур

ступеней и апертур

Двумя важными аспектами любой системы визуализации являются количество излучения. передаваемая системой, и размер объекта, который видит система. Остановки и диафрагмы ограничивают яркость изображения и поле зрения оптическая система. Упор диафрагмы (AS) определяется как упор или кольцо объектива, которое физически ограничивает телесный угол лучей, проходящих через систему из на оси точки объекта. Ограничитель диафрагмы ограничивает яркость изображение. Для системы (а) на рисунке справа апертура — это апертура стоп, для системы (b) первая линза является диафрагмой, а для системы (c) — вторая линза — диафрагма. Выходной зрачок — это изображение диафрагмы, образованной светом. лучи после того, как они прошли через оптическую систему, т.е.е. это образ диафрагма, видимая через всю оптику за пределами диафрагмы. Это может быть реальное или виртуальное изображение, в зависимости от расположения диафрагмы. останавливаться. Входной зрачок — это отверстие, которое наблюдатель мог бы идентифицировать как ограничение на телесный угол лучей, расходящихся от осевой точки объекта, т.е. это изображение диафрагмы, видимой через всю оптику до остановки диафрагмы. Опять же, это может быть реальное или виртуальное изображение, в зависимости от расположения диафрагмы. Вход и выход зрачки двух объективов фотоаппарата Источник: Carl Zeiss AG
Ниже приведен простой рецепт нахождения диафрагмы, входного зрачка, и выйти ученик, данный оптическая система.
На схеме справа показаны две тонкие линзы с фокусным расстоянием f = 1 ед. и е = 0.5 единиц, соответственно, размещены на две единицы друг от друга. Осевой объект расположен на 1,5 единицы перед первой линзой. Линза 1 — ограничитель диафрагмы для показанного положения объект. Физически ограничивает телесный угол проходящих лучей. через систему. Выходной зрачок — это изображение линзы 1, образованное линзой 2. Если выходной зрачок — реальное изображение, тогда весь свет передаваемый через систему, даже от протяженных объектов, будет проходить через выходной зрачок. Если вы хотите поймать весь этот свет как можно меньшим детектор, необходимо разместить детектор, имеющий размер выходного зрачка по месту нахождения выходного зрачка. Входным зрачком является сама линза 1, так как оптических элементы, расположенные перед ним.
В оптической системе, предназначенной для визуальных наблюдений, желательно выходной зрачок примерно совпадает со зрачком наблюдателей глаза, поскольку весь свет от объекта, собранный оптической системой, затем попадает в глаза.Отсюда и возник термин «ученик». Ссылка:

Полевая остановка

Для объекта вне оси главный луч (CR) — это луч, который проходит через центр диафрагмы. Лучи, проходящие через край упор апертуры краевых лучей (MR).

Ограничитель диафрагмы определяет телесный угол конуса проходящего света. для осевого объекта.Он ограничивает яркость изображения. В полевой упор определяет твердое тело угол, образованный главные лучи от внеосевых объектов. Это ограничивает поле зрения оптический инструмент. Изображение остановки поля, видимое через все оптика перед полевым упором называется входным окном . Изображение в виде видимый через всю оптику после остановки поля называется закрыть окно .

Ниже приведен простой рецепт нахождения полевой остановки, входного окна, и окно выхода, учитывая оптическая система.

Для телескопической системы, показанной справа, объект находится очень далеко, а диафрагма и входной зрачок линза 1. Входное окно — это изображение линзы 2, образованное линзой 1. Линза 2 (окуляр) — ограничитель поля и выходное окно для очень далеких объектов. Конус световых лучей от объекта вне оси к входному зрачку не будет обязательно передаваться целиком.Его можно частично отрезать полевые упоры или оправы объектива в системе. Это называется виньетированием.
Поле зрения Угловое поле зрения — это угол, образованный краями входного окна при осевом положении входного зрачка. Для телескопической системы, показанной выше, мы находим расположение входного окна, определяя местоположение изображения. линзы 2, образованной линзой 1.(1/4 + 1 / x i = 1/3, x i = 12) Входное окно расположено на 12 единиц слева от линзы 1. Поскольку увеличение M = -3, диаметр входного окна равен трем. умноженное на диаметр линзы 2. Входным зрачком является сама линза 1. Половинный угол θ для поля зрения определяется как tanθ = 3 * (радиус линзы 2) / 12. В системе с виньетированием угловое поле зрения может также определяться как наибольший угол входа главного луча с оптическим ось.
Проблема: Телескоп имеет перечисленные параметры в таблице справа: Если две линзы разделены расстоянием 105 см, покажите, что Объектив служит входным зрачком, а его изображение — выходным зрачком. Найдите положение и размер выходного зрачка.	Фокусное расстояние (см): Диаметр (см): Цель: 100 10 Окуляр: 5 2
Решение: Телескоп используется для просмотра удаленных объектов.Лучи от оси далекие объекты попадают в оптическую систему параллельно оптической оси. Допустим, у нас тонкие линзы. Лучевая диаграмма показывает, что цель — это диафрагма для удаленных объектов. Каждый луч, входящий в систему через объектив, проходит через окуляр. Изображение диафрагмы видно через все оптические элементы слева от упора диафрагмы — это сам упор диафрагмы, так как слева от него нет оптических элементов.Цель служит входной ученик. Его изображение при просмотре через все оптические элементы справа от него — выходной зрачок. Таким образом, выходной зрачок — это изображение объектива, формируемое окуляром. Его местоположение находится из 1 / s ‘+ 1 / s = 1 / f, 1 / s’ = 1/5 — 1/105 = 20/105. s ‘= 5,25. Выходной зрачок расположен на 5,25 см справа от окуляр. Его диаметр d ‘= M (10 см) = s’ / s (10 см) = 5 мм.

Человеческий глаз

Простейшая модель человеческого глаза — одиночная линза. с регулируемым фокусным расстоянием, формирующим изображение на сетчатке, или светочувствительное ложе нервов, выстилающее заднюю часть глазного яблока. Глаз либо расслаблен (в нормальном состоянии, когда лучи от бесконечности сфокусированы на сетчатке), либо она аккомодационная (корректирующая фокусное расстояние за счет сгибания глазных мышц для изображения более близких объектов). Ближайшая точка человеческого глаза, определяемая как s = 25 см, является кратчайшее расстояние до объекта, которое может преодолеть обычный глаз приспосабливаться или отображать на сетчатке.
Миопия (близорукость) В близоруком глазу роговица слишком круто изогнута для такой длины. глаза, заставляя световые лучи от удаленных объектов фокусироваться перед сетчатка.Удаленные объекты кажутся размытыми или нечеткими, потому что световые лучи не в фокусе к тому времени, когда достигают сетчатки. В глаз способен формировать изображения на сетчатке для объектов, которые находятся ближе чем глаза далеко указывают. Близорукость можно устранить с помощью негативных линз это приведет к тому, что световые лучи расходятся. Сила линзы выбирается путем совмещения фокусной точки объектива с удаленной точкой глаза.
Дальнозоркость (дальнозоркость) В отличие от миопии дальнозоркость возникает, когда глаз слишком короткий для мощность его оптических компонентов.При дальнозоркости роговица недостаточно крутой, и световые лучи попадают на сетчатку прежде, чем попадают в фокус. В случае дальнозоркости свет от далеких объектов сфокусирован на точку за сетчаткой. Положительная линза может использоваться для коррекции дальнозоркости.

Фокусное расстояние и диоптрии

При производстве и продаже очков люди предпочитают говорить о силе линз. P, измеряемый в диоптриях D, вместо фокусного расстояния f.Если хотите покупая очки, нужно знать силу линз. Фокусное расстояние и мощность линзы связаны друг с другом.

D = 1 / f (м)

где
D = диоптрии, f = фокусное расстояние объектива (в метрах), а знак «+» указывает а собирающая линза, а знак «-» указывает на рассеивающую линзу.

Для двух соприкасающихся тонких линз 1 / f = 1 / f ₁ + 1 / f ₂ , и поэтому мощность P = P _{тонкий (1)} + P _{тонкий (2)} , т.е.е. в силы тонких линз в контакте складываются алгебраически.

Увеличительное стекло и угловое увеличение

Чтобы изображение небольшого предмета на сетчатке глаза получилось максимально большим, необходимо должен переместить объект как можно ближе к глазу, насколько позволяет аккомодация.

Увеличительное стекло позволяет увеличивать изображение на сетчатке даже дальше. Если вы разместите объект меньше или равным одному фокусному расстоянию f _mag подальше от увеличительного стекла, и если стекло расположено рядом с вашим глазом формируется увеличенное виртуальное изображение (минимум 25 см от вашего глаз).Глаз формирует увеличенное реальное изображение этого увеличенного виртуального изображения. на сетчатке.

Определяем угловое увеличение м _α как угол, который образует виртуальное изображение (α _i ) делится на угол, который образует объект при просмотре невооруженным глазом (α _u ).

м _α = α _i / α _u

Здесь α _i и α _u — углы, образующие главные лучи от края объекта с оптическим оси для невооруженного и невооруженного глаза соответственно.Главный луч луч, проходящий через центр зрачка.

Этикетка типа «2X» или «10X», напечатанная на лупе. стекло или окуляр микроскопа или телескопа показывает угловое увеличение m _α , когда объект расположен на фокусном расстоянии f _mag увеличительного стекла, например что виртуальный образ бесконечно далек. Это называется увеличительная сила МП.

MP = (25 см) / f _mag .

Пример: На рисунке справа h (o) обозначает высоту объекта, а s — диаметр. глазного яблока. Если объект находится на расстоянии 25 см от глаза, то тангенс угла, образованного главным лучом от вершины объекта, равен tanθ u = ч (о) / 25.

С объектом, расположенным на фокусном расстоянии f mag увеличительного стекла тангенс угла, образованного главным лучом, равен tanθ i = h (o) / fmag.(Лучи, исходящие из точки в объектной фокальной плоскости линзы появляются как параллельные лучи с другой стороны линзы. Луч входит параллельно оптической оси отклоняется через фокус изображения.) Это дает в приближении малых углов МП = θ i / θ u = (25 см) / fmag. Размещение объекта в фокусе лупы или окуляра — это идеальный способ использования этих инструментов, так как лучи от виртуального изображения входящие в глаз тогда параллельны, и поэтому не требуется аккомодации для просматривать изображение на сетчатке глаза.

Проблема:

Предположим, что глаз может формировать изображение объекта с объектом расстояние s на сетчатке (без очков). Покажите, что уравнение линзы для этого глаза можно записать как

1 / с = P _a + P _c ,

, где P _a — мощность аккомодации, а P _c ошибка рефракции, т.е.количество, на которое глаз слишком сильный или слишком слабый. P _c положительный результат для глаза с миопией или близорукостью и отрицательный для глаза с дальнозоркостью или дальнозоркостью.

Решение: Для любого преломления система у нас n 1 / S 1 + n 2 / S 2 = P, f = n 1 / P, f ‘= n 2 / P. Для глаза S 2 = s ‘= константа.Если глаз формирует изображение когда S 1 = s, то 1 / s + n 2 / s ‘= P = P r + P a + P c , где P r — сила нормального расслабленного глаза. Но для нормального расслабленного глаза мы имеем n 2 / s ‘= P r , следовательно, 1 / с = P a + P c .

Проблема:

У определенного глаза есть 3D близорукости (близорукости) и 2D аккомодации.
(а) Найдите ближайшую точку (кратчайшее расстояние до объекта, на котором глаз может формировать изображение) и дальней точки (наибольшее расстояние до объекта, на котором глаз может формировать изображение).
(b) Каковы ближайшие и дальние точки, если миопия исправляется с помощью -3D линза.

Решение: (a) Для ближней точки 1 / s = P a (max) + P c = 5D, s = (1/5) m = 20 см. Для дальней точки мы устанавливаем P a = 0, 1 / s = 3D, s = (1/3) м = 33 см. (б) С поправкой на ближнюю точку 1 / с = P a (макс.) = 2D, s = 50 см. Для дальней точки имеем s = бесконечность. Чтобы ближайшая точка была на 25 см Нам понадобится P a (max) + P c = 4D, миопия должна быть исправлена ​​с помощью -1D линза. Человеку нужны бифокальные очки

.