Размер диафрагмы объектива: Размер диафрагмы — это

Объектив. Диафрагма. Светосила, ГРИП и аберрации.

Разумно о фото

Объектив. Диафрагма. Светосила, ГРИП и аберрации.

 

Объективы простые и сложные. Диафрагма и аберрации.

Изображение на плёнке (в традиционном фотоаппарате) или на матрице (в цифровом) рождается объективом. От его свойств во многом зависит результат. С объективов и начнём…

 

Простейший объектив (монокль) состоит из одной линзы. Известная из школы формула геометрической оптики связывает расстояния от линзы до объекта с расстоянием от линзы до его изображения так: 1/L+1/d=1/F, где F называется (по определению) фокусным расстоянием. В частности, бесконечно далёкие объекты будут фокусироваться именно на этом расстоянии (d=F). В теории всё выглядит замечательно — любая точка переходит в точку, плоскость — в плоскость. На практике всё гораздо сложнее, и по краям изображения в любой лупе мы видим цветное размазанное месиво вместо чёткой картинки. Это связано с тем, что известная формула выведена (и справедлива) лишь для

тонких приосевых пучков монохроматического света. Подобно тому, как сложную кривую вблизи каждой точки можно приблизить касательной (математики это называют рядом Тейлора), сложную формулу реальной линзы приближают простой формулой геометрической оптики тем точнее, чем

1.     меньше диаметр работающей части линзы,

2.     монохроматичнее освещение (преломление стекла зависит от цвета луча, а вместе с ним и фокусное расстояние, поэтому лучи разных цветов от одного и того же объекта сфокусируются, вообще говоря, в разных местах)

3.     ближе объект к оптической оси.

Назовём это условиями применимости упомянутой формулы.

Отклонения от идеальной формулы принято называть аберрациями. Их несколько видов, но подробно рассматривать мы их не будем.

Разделим только на хроматические и геометрические. Если вспомнить аналогию с рядом Тейлора, то геометрические аберрации (очень грубо) вызваны нелинейными членами более высоких порядков. При этом малыми переменными являются толщина пучка (условие применимости 1) и угол объекта от оси (условие применимости 3), а от геометрии линзы зависят коэффициенты при этих переменных. Если закрыть края линзы непрозрачной пластинкой с отверстием по центру, толщина пучка уменьшится, условие применимости 1 начнёт лучше выполняться и при любой геометрии линзы, т.е. при любых коэффициентах, часть искажений уменьшится. Упомянутая пластинка с отверстием называется диафрагмой. Уменьшение отверстия называют закрытием, а увеличение — открытием диафрагмы. Измеряют степень диафрагмирования безразмерным числом диафрагмы, равным отношению фокусного расстояния к диаметру отверстия. Типичные значения — от 2 до 16 (стандартные значения следуют с шагом в корень из двух: 2, 2. 8, 4, 5.6, 8, 11,16), хотя бывает и 1,4 и 32. Запомним пока важный вывод: с закрытием диафрагмы аберрации любого объектива уменьшаются.

 

Но закрытие диафрагмы не всегда допустимо, т.к. влияет на экспозицию и глубину резкости (далее — ГРИП, или Глубина РезкоИзображаемого Пространства), мы об этом влиянии поговорим немного позже. Да и угол зрения не всегда малый (например, в широкоугольниках). Т.е. наши малые переменные не всегда безболезненно можно уменьшить. Остаётся работать с коэффициентами при них. Оказывается, что для разных форм линз и разных сортов стёкол коэффициенты имеют не только разные значения, но и разные знаки, поэтому если сделать объектив из нескольких линз, коэффициенты некоторым образом суммируются и можно подобрать конфигурацию так, что суммарные аберрации системы линз на порядок меньше чем каждой в отдельности. Примерно таким же образом можно бороться и с хроматическими аберрациями — применением линз с разным знаком т.

н. дисперсии(различного отклонения лучей разного цвета). Именно поэтому реальные объективы обычно состоят из трёх и более элементов. Теоретически, увеличивая количество элементов, можно последовательно уменьшать все аберрации. Однако в игру вступают другие факторы: рассеяние в стекле, переотражение от поверхностей и накопление ошибок в изготовлении/сборке. Чем больше элементов, тем лучше должно быть качество стекла, качество просветления (напылённый слой для уменьшения переотражений), качество и точность сборки, что заметно увеличивает массу объектива и ещё более заметно — его стоимость. Обычно сложные объективы имеют не более 10-15 элементов. Если же нужно рассчитать объектив с переменным фокусным расстоянием (в просторечии — зум), задача сильно усложняется. Если раньше нужно было подбирать коэффициенты под несколько расстояний от объекта, под несколько углов (или расстояний до оси) и при нескольких (обычно — трёх) длинах волн, то теперь всё то же самое, но ещё и при разных фокусных расстояниях! Как правило, невозможно равномерно устранить каждый вид аберрации при всех положениях зума — какая-то больше на широкоугольном конце, какая-то — на длинном. И чем больше отличаются фокусные расстояния (т.е. чем больше кратность зума) — тем менее выполнима задача.

 

Вспомним про диафрагму. Поскольку коэффициенты нижних порядков в большой степени скомпенсированы, рост искажений с открытием диафрагмы может быть гораздо круче линейного. Иными словами, если объектив удовлетворительно скомпенсирован при диафрагме 5,6, при отверстии 4 искажения могут стать заметны, а при 2,8 — невыносимы. Отсюда следует два вывода:

• один из наиболее часто применяемых способов удешевления объективов при сохранении удовлетворительных искажений — ограничение диафрагмы средним (около 5,6) или даже высоким(8-11) значением.
• как правило, любительские объективы проектируются так, чтобы при максимально открытой диафрагме (она ещё называется светосилой) аберрации были равны предельно допустимым по стандарту,( т.е. вполне заметны, хотя не вопиющи). Больше — честь фирмы не позволяет, а меньше — очень дорого. Но стоит отступить пару делений — и искажениями вполне можно пренебречь. Так что если нужно получить чётко проработанные кадры, как правило, лучше прикрыть диафрагму на пару делений от полностью открытой. Разумеется, если нет других противопоказаний (если мало света, или нужно размыть фон, или нужна короткая выдержка — диафрагму, конечно, открывают полностью).

 

Нетрудно из последнего вывода сделать и ещё один: если оставаться внутри одного класса оптики (например, любительского), то из двух объективов с одинаковыми фокусными расстояниями(или одинаковым диапазоном фокусных расстояний) на одной и той же диафрагме качественнее будет более светосильный.

Подведём итоги. Проектирование объективов — сложный поиск компромисса между ценой, весом, искажениями, светосилой и кратностью зума. Параметры могут варьироваться в широких пределах и улучшение каждого из них немедленно ухудшает остальные. Например:

• При одинаковой цене и светосиле чем больше кратность зума, тем ниже качество. Максимальное качество — у фиксов(объективов с постоянным фокусным расстоянием)
• При одинаковом качестве чем больше кратность зума, тем меньше светосила
• При одинаковом зуме (или фокусном расстоянии) чем больше светосила, тем выше цена. Каждое деление диафрагмы может удвоить-утроить цену!
• И так далее. Не может быть объектива с высокой кратностью зума, светосильного, качественного, лёгкого и дешёвого ОДНОВРЕМЕННО!

Виды и маркировка объективов.

В зависимости от угла зрения, объективы традиционно делят на широкоугольные, нормальные и длиннофокусные. Из элементарной геометрии следует, что угол зрения зависит от отношения фокусного расстояния (далее — ФР) к диагонали матрицы (или плёнки), но в связи с широкой распространённостью плёночного формата 35мм принято характеризовать объектив не углом, а так называемым эквивалентным фокусным расстоянием (далее — ЭФР). Для плёнки ЭФР просто равно истинному, т.е. ФР. Нормальные объективы имеют ФР около 50мм, широкоугольные 28-35мм, более короткофокусные обычно называют сверхширокоугольными. Длиннофокусные объективы обычно имеют 100-400мм. Длиннее используются очень редко, в специальных целях (шпионы, астрономы, папарацци и т.

п.). Отдельно стоит отметить ФР 80-100мм — их часто называют портретниками. Именно с этими объективами лицо человека крупным планом имеет наиболее естественную перспективу (точнее, именно с этими объективами удобно снимать с РАССТОЯНИЯ, которое обеспечивает естественную перспективу, сами по себе объективы на перспективу не влияют). У цифровых матриц с диагональю меньшей, чем у плёнки, для обеспечения того же угла зрения (и соответственно того же кадра с того же места) истинное фокусное расстояние объективов делают пропорционально меньше. Так, для матриц с диагональю 9мм (т.н. 1/1,8 матрицы), нормальным будет объектив 10мм, портретником будет 16-20мм, а 35мм — уже полноценным телевиком. Таким образом, в характеристиках аппарата мы можем увидеть два разных ФР — истинное и эквивалентное. К примеру, довольно распространён зум с ФР=7-21мм и ЭФР=35-105мм.

 

На оправе обычно пишут через дробь ФР и светосилу, например 50/1,4 или 7-21/2,0-2,8. В последнем случае надпись означает, что светосила при 7мм равна 2,0, а при 21мм — 2,8. Очень часто диафрагму пишут не как число (например, 8), а как дробь с буквой F (например, F/8). Так же в технических данных обычно кроме светосилы пишут диапазон диафрагмирования, например для цифровых мыльниц типично F/2-F/8. В результате часто в обзорах, особенно сравнительных, диапазон значения диафрагмы путают либо с диапазоном светосилы, либо вообще с фокусным расстоянием (из-за буквы F). Я уже неоднократно встречал светосилу 2-8 (вместо 2-2,8) в сводных таблицах, причём только у некоторых аппаратов в таблице, у других значения были правильными. Такие опечатки могут сильно повредить при сравнительном выборе камер. Так же я неоднократно (хотя и реже) встречал фокусное расстояние 2-8мм (вместо тех же 7-21например).

 

Повторю на всякий случай, что светосила — это значение максимально открытой диафрагмы. Таким образом, если написано что у объектива 7-21мм/2,0-2,8 диафрагмы 2,0-8,0 , это означает что при 7мм диапазон диафрагм 2-8 (и светосила = 2,0), а при 21мм диапазон 2,8-8 (и светосила = 2,8).

 

Вернёмся к углам зрения. Для большинства любительских съёмок достаточно нормального объектива (ЭФР=50мм), т.к. его охват пространства близок к естественному восприятию глаза. Разумеется, иногда хочется вместить в кадр побольше (пейзаж, тесное помещение), а иногда, наоборот наехать поближе(крупный портрет или деталь при невозможности подойти). Поэтому обычно в качестве основного (а у большинства аппаратов — и единственного) объектива применяется зум с диапазоном вокруг нормального, например с ЭФР 35-90 или 35-105. Отношение длинного ЭФР к короткому называется кратностью зума, меряется в буквах х и часто гордо указывается на корпусе, особенно для плёночных мыльниц с длинными хоботами. Многие считают, что чем больше х, тем лучше. Почему это не так, мы обсудим в следующей главе. Если же вы собираетесь снимать нечто специальное (особо широкие пейзажи или наоборот — фотоохота), стоит подумать о сменных широкоугольнике/телевике. Суперкратные зумы конечно частично спасают положение, но обычно ценой либо качества, либо светосилы (об этом уже говорилось выше). То же относится и к насадкам на штатный объектив. Любой специализированный ширик/телевик/макрик снимает заметно лучше, чем универсальный зум с насадками.

Диафрагма и экспозиция.

Как химические (в плёнке), так и электрические(в матрице) процессы фиксации изображения требуют определённого количества света для своей работы. Чем меньше это количество — тем выше т.н. чувствительность плёнки/матрицы. Измеряется она в так называемых единицах ISO. Типичные значения — 100, 200, 400, но бывают и меньше/больше. Для получения одинаково серого цвета на плёнку(матрицу) чувствительностью ISO400 нужно подать вчетверо меньше энергии света по сравнению с ISO100. Обсуждение самих чувствительностей (и их оборотной стороны — шумов) мы отложим до главы о размере матриц, а пока вернёмся к диафрагме. Итак, при заданной чувствительности нам нужно подать на матрицу заданную энергию, которая, как известно равна произведению яркости на время действия (т. н. выдержка). Таким образом, меняя выдержку, мы не только замораживаем движение, но и дозируем свет. А вот яркостью как раз управляет диафрагма — яркость обратно пропорциональна квадрату диафрагменного числа. Т.е. диафрагма 2 пропускает вчетверо больше света, чем диафрагма 4. Именно поэтому диафрагму маркируют по степеням корня из двойки (т.н. деления или стопы) — каждый стоп изменяет яркость вдвое. Сочетание выдержки и диафрагмы (с точки зрения энергии пропущенного света) называют экспозицией. Совершенно очевидно, что для одной и той же внешней освещённости существует не одна верная экспозиция.

 

Например, 2,0*1/2000c=2,8*1/1000c=4,0*1/500c=5,6*1/250c=8*1/125c=11*1/60c=16*1/30c (знак умножения здесь условен, обозначает лишь сочетание). Все эти экспозиции ОДИНАКОВЫ, т.е. дадут одинаковый по яркости результат. При бОльшей освещённости нужно ещё укоротить выдержку или прикрыть диафрагму и наоборот — при меньшей — удлинить выдержку или приоткрыть диафрагму. Таким образом, диафрагма при одних и тех же внешних условиях влияет на выдержку, т. к. они жёстко связаны между собой верной экспозицией. Иногда это полезно — например, при съёмке быстрых движений и спорта мы можем полностью открыть диафрагму — тогда выдержки станут максимально короткими и не будет смаза от движения объектов. И наоборот…

 

Кроме смаза от движения объекта, существует ещё т.н. шевелёнка — дрожание рук фотографа. Она коварна тем, что не поддаётся строгому измерению, т.к. является случайным процессом. Но народный опыт вывел очень усреднённое правило — шевелёнки следует бояться при выдержке (в сек) длиннее, чем 1/ЭФР(в мм). Т.е. при ЭФР=105мм лучше длиннее, чем на 1/100 без штатива не снимать. Таким образом, чем более длиннофокусен объектив, тем важнее ему иметь достаточную светосилу, т.к. длинные выдержки ему недоступны из-за шевелёнки (штатив пока не рассматриваем). И вот тут-то самое время вспомнить про хоботы особопродвинутых плёночных мыльниц. 35-140, 35-160, 35-200мм! Круто?! Пустые цифры и выброшенные деньги. Для сохранения компактности диаметр этих хоботков остался прежним, следовательно, светосила на длинном конце доходит до 12-16. Поскольку снимать можно только короче чем 1/200 — это только очень яркие объекты на ярком солнце. Как только оно зайдёт за тучку или объект уйдёт в тень — начнётся шевелёнка. Не говоря о вечере. Таскать же штатив вместе с компактной камерой слегка странно — проще иметь недорогую зеркалку, разница в размерах и весе гораздо меньше чем нормальный штатив. А про оптическое качество с повышением кратности зума уже было сказано выше.

 

Подведём краткий итог: диафрагма позволяет управлять экспозицией, и при фиксированном освещении жёстко связана с выдержкой — чем открытее диафрагма, тем короче выдержка. Чем выше светосила, тем в более тёмных условиях можно снимать (при фиксированной выдержке) либо тем с более короткой выдержкой можно снимать (при фиксированной освещённости). Далее значение диафрагмы, влияющее на экспозицию, мы ещё будем называть яркостной диафрагмой (ниже будет понятно почему). Кстати, возвращаясь к определению диафрагмы, можно, наконец, дать его более строго. Мы ведь рассматривали одну линзу с одной дыркой, и самый тонкий диаметр пучка совпадал с физическим диаметром отверстия. Реальные объективы имеют много линз с разными диаметрами, и не всегда отверстие диафрагмы находится физически в самом тонком месте на самой маленькой линзе. Как же тогда определяют и градуируют диафрагменные числа? А очень просто — через яркость. Т.е. некоторое положение реальных лепестков диафрагмы соответствует такому числу, какое бы дала одна тонкая линза с той же яркостной диафрагмой (т.е. пропускающая столько же света).

Диафрагма и ГРИП.

По законам оптики расстояния от объектива до плёнки и до объекта съёмки жёстко связаны. Если мы хотим навести объектив скажем на объект в 3м от аппарата, мы (вручную или средствами автоматики) передвигаем его относительно плёнки(матрицы) на нужное расстояние — это и называется фокусировка (в автоматическом случае — автофокус). А что же происходит с объектами не в фокусе, например на расстоянии 3,5 метра? Из элементарной геометрии следует, что каждая точка вместо точки сфокусируется в пятнышко, тем большего диаметра, чем более открыта диафрагма и чем сильнее удалён объект от правильного расстояния(на которое сфокусирован объектив). Практика показывает, что средний человеческий глаз при рассматривании фотографий 13*18см практически не различает разницы для диаметра пятнышка около 1/1500 диагонали кадра. Применяя элементарную геометрию и формулы линзы, несложно вывести формулы для тех расстояний, для которых пятно нерезкости будет в точности равно 1/1500 диагонали. Всё что между ними будет изображаться практически резко. Если дальнее из двух расстояний конечно, то разницу между ним и ближним принято называть ГРИП (Глубина Резко Изображаемого Пространства). Формула для неё довольно громоздка, но, к счастью, в некоторых типичных случаях легко упрощается. Рассмотрим три основных случая — пейзажный, портретный и макро. Но предварительно введём два более удобных во многих случаях параметра:
Kf — отношение диагонали 35мм кадра к диагонали матрицы (обобщённый кропфактор). Для плёночных фотоаппаратов равен 1. Для Canon 10D/300D равен 1.6. Для матриц 2/3(SONY717, SONY828) равен примерно 4, для матриц 1/1. 8 — пяти. Ну и так далее…

 

Внимание! Не пытайтесь вычислять диагонали матриц из их дюймовых обозначений! Исторически сложилось так, что там несколько другие, видиконовые, дюймы. Впрочем, они меньше стандартных примерно в 1,7 раза и если поделить результат на 1,7, получится близкая к истине диагональ… Поэтому, хоть по своей сути Kf — характеристика размера матрицы, гораздо проще и точнее рассчитывать её по приводимым в документации или рекламе характеристикам объектива — из элементарной геометрии следует, что Kf=ЭФР/ФР! ЭФР обычно указывают в рекламе (ну, к примеру, 35-105мм), ФР у уважающей себя фирмы нарисовано на объективе (скажем, 7-21мм). Для приведённого примера, очевидно, Kf=105/21=35/7=5.

 

P — размер(диагональ) ОБЪЕКТА (в простейшем случае когда мы снимаем картинку на стене — диагональ того прямоугольника, который влез в кадр). Измеряем в метрах. Типичные значения скажем для портрета — 1метр, для лица самым крупным планом — 0,5м, для макро — сантиметры, для портрета в рост — 2,5-3м и так далее.

 

ВНИМАНИЕ! Очень часто этот параметр (P) гораздо важнее чем дистанция фокусировки L, которая упорно входит во все учебники, т.к. именно P отражает КОМПОЗИЦИЮ (компоновку) кадра, т.е. ЦЕЛЬ снимающего. Часто нам совершенно неважно с какого расстояния снимать, важно ЧТО снимать. А вот при одном и том же P дистанция сильно зависит от ЭФР объектива, т.е. не является константой при сравнении разных объективов. Упорное непонимание этого факта рождает стойкие мифы, к которым мы ещё вернёмся при рассмотрении портретной зоны.

Пейзажная зона.

Пусть L — дистанция фокусировки (расстояние до объекта). При L=бесконечность резкими будут не только объекты на бесконечности, но и на всех расстояниях больших некоторого расстояния H, получившего название гиперфокальное расстояние. Из упоминавшихся сложных формул оно легко выводится, получается хрестоматийное выражение
H = Fист²/(A∙c), где
Fист-истинное (не эквивалентное!) фокусное расстояние, метры (оно же — ФР).
A — диафрагменное число
c — допустимый кружок нерезкости, 1/1500 диагонали матрицы (метры).
Но нетрудно вывести и более удобную и универсальную формулу, учитывая, что Fист=ЭФР/Kf, а с=0.042/1500/Kf (0.042метра-диагональ плёночного кадра).
Подставив и округлив, получим
H = (0.19∙ЭФРмм)²/(Kf∙A), где, ЭФРмм-это значение ЭФР в миллиметрах, а H получается в метрах.
При уменьшении L от бесконечности до H дальняя граница резкости остаётся бесконечной, а ближняя уменьшается до H/2.
При L=H ГРИП максимальна — от Н/2 до бесконечности. Таким образом, выставив объектив на гиперфокальное расстояние, мы получаем максимально возможный для этого значения диафрагмы охват — от половины гиперфокального расстояния до бесконечности. Этим часто пользуются изготовители самых дешёвых мыльниц (а также веб-камер и камер наблюдения) для экономии на системе фокусировки. Широкоугольный объектив жёстко крепится сфокусированным на гиперфокал.
Чтобы не утомлять Вас расчётами, приведу типичные значения гиперфокальных расстояний для некоторых случаев.

 

Диафрагма (не все возможны у реальных аппаратов)	2	4	8
Плёнка,F=35мм	22м	11м	5м
Плёнка,F=50мм	45м	22м	11м
Плёнка,F=105мм	200м	100м	50м
Canon G3/G5(1/1,8), F=7мм(ЭФР=35мм)	4. 4м	2.2м	1.1м
Canon G3/G5(1/1,8), F=10мм(ЭФР=50мм)	9.0м	4.5м	2.2м
Canon G3/G5(1/1,8), F=21мм(ЭФР=105мм)	40м	20м	10м

 

Очевидно, что если пейзаж имеет не только дальние объекты, но и средний и, тем более, ближний план, диафрагму лучше прикрыть. Видно, однако, что если у плёночных аппаратов для хорошей проработки многоплановых (с объектами на переднем плане) пейзажей нужно закрывать диафрагму до 8-11 (а на длинных фокусах и более), то у цифрокомпактов пейзаж начинается от порога — на коротком(ЭФР=35мм) конце зума даже на диафрагме 4 всё резко от метра до бесконечности. Этим иногда можно пользоваться в репортажных целях — отключив автофокус (если это позволяет камера!) и наводясь на гиперфокальное расстояние. Экономит ценные доли секунд!

Портретная зона. Fист«L«H

Общая формула сильно упрощается, вот так:
ГРИП=2*A*c/M² Здесь М — масштаб, отношение размера изображения к размеру реального объекта. Поскольку как c, так и М зависят от размера матрицы, вновь перейдём к моим фирменным переменным Kf и P. После несложных подстановок, получаем
ГРИП=(Kf*A)*P²/32
32 в знаменателе — размерная величина (метры, получена из диагонали плёночного кадра), так что с размерностью всё в порядке. Оставив обсуждение значения Kf до следующего раздела, отметим другую важную деталь — если мы хотим снять некий объект, занимающий фиксированную часть кадра (ну скажем портрет, P=1метр), т.е. размер P фиксирован (а для портретной съёмки это — типичная ситуация), то ГРИП не зависит ни от фокусного расстояния объектива, ни от расстояния до объекта, только от диафрагмы. Это воспринимается в штыки большинством фотографов, приученных к расхожей (неверной!) поговорке что у телевиков ГРИП меньше чем у широкоугольников. Эта поверхностная поговорка справедлива для фиксированного расстояния до объекта. Но при изменении фокусного расстояния и прежнем расстоянии до объекта мы сравниваем фактически разные кадры — например, портрет в полный рост и глаза крупно. Это совершенно разные стили и сравнение теряет всякий смысл. Единственное что имеет смысл — это сравнение одинаковых по построению кадров (например, лицо и плечи, грудной портрет, P=1метр). Мы можем снимать его близко, нормальным объективом, можем отойти подальше и снимать телевиком, но ГРИП от этого не изменится (при одинаковой диафрагме). С этим не все сразу соглашаются, но это так. И не только из сухих формул — это легко подтверждается практикой.
Другой важный вывод — ГРИП прямо пропорциональна диафрагме. Т.е. если мы хотим размыть фон и придать портрету объём, мы диафрагму должны максимально открыть. Если же резкий фон почему-либо важен — наоборот, прикрыть.
Легко посчитать, что для типичного портрета (P=1м) и диафрагмы 2,8 мы имеем ГРИП около 9см на плёнке и целых 45см на цифрокомпактах с матрицей 1/1.8.

Макрозона. Fист~L.

Для неглубокого макро (P более 4см для плёнки и более 1см для цифрокомпактов) вполне удовлетворительное приближение даёт формула из портретной зоны. Приводить же точную формулу для глубокого макро я не вижу смысла, т.к. там всё равно требуются поправки на непостоянство светосилы от масштаба и толщину объектива, да и редко встречается такое макро у любителей. Итак,
ГРИП~(Kf*A)*P²/32
Если мы снимаем скажем пятисантиметровый объект, P=0.05 то на плёнке ГРИП будет от 0,2мм (A=2) до 2мм (A=22). На цифрокомпакте типа G5 ситуация получше — от 1мм (А=2) до 4мм(А=8). Но общая тенденция одна — ГРИП слишком мала и приходится максимально возможно закрывать диафрагму. ГРИП по-прежнему прямо пропорциональна диафрагме.

Раз уж мы заговорили о макро, отмечу очень важный факт: во всех без исключения рекламных и технических параметрах указывается вопиюще неграмотный параметр — минимальное расстояние до объекта. При условии разных фокусных расстояний и конструкций объективов этот параметр не значит ровно ничего. Аппарат А с расстояния 1см может снимать мельче(т.е. с меньшим увеличением) чем аппарат Б с 10см. Полное отсутствие связи между Pmin и МДФ (минимальной дистанцией фокусировки) наглядно демонстрирует отдельная фотогалерея, собранная из писем читателей. Иногда (особенно в плёночной фотографии) вместо расстояния в качестве характеристики макрообъектива указывают масштаб съёмки. Но в связи с разными размерами матриц этот параметр также не годится. Единственно верным и корректным параметром, характеризующим макровозможности камеры следует считать Pmin — минимальную величину объекта, показанного во весь кадр. Для этого просто достаточно взять в магазин линейку и снять её во весь кадр. Например, вот так:

 

 

Для данного снимка Pmin~5мм. Не расстраивайтесь, если у Вас получится сильно больше — этот снимок сделан отнюдь не штатным объективом, применялись кольца, насадочные линзы и т.п.

Размытие фона и ГРИП. (NEW!)

В портретной зоне часто фотографу хочется размыть фон, выделив тем самым портретируемого. Казалось бы, чем меньше ГРИП, тем лучше размытие. Однако следует различать эти два понятия. Если ГРИП определена достаточно строго, то степень размытия фона до сих пор вызывает споры и вопросы.

Для одного и того же ЭФР никаких проблем нет — действительно чем меньше ГРИП, тем лучше размыт фон. Т.е. при съёмке на одном и том же ЭФР фон моется прямо пропорционально светосиле (т.е. на диафрагме 2,0 вдвое лучше чем на 4,0) и обратно пропорционально Kf (т.е. с матрицей 1/2,7 примерно вдвое хуже чем с 2/3 и примерно в 7 раз хуже чем на 35мм плёнке).

Сложности начинаются при сравнении объективов с разным ЭФР. При одном и том же P (т.е. объект одного размера снимается во весь кадр) при изменении ЭФР меняется расстояние от объекта до фотоаппарата, а вместе с ним и перспектива. Т.е. относительные размеры фона по сравнению с объектом. Если фон относительно недалеко от объекта (на расстояниях порядка ГРИП), то размытие его деталей в пространстве объектов не зависит от фокусного расстояния (как и ГРИП, см. выше). Это означает что размер размытия относительно деталей фона не меняется. Однако из-за разной перспективы с ростом ЭФР это размытие растёт относительно кадра, т.е. занимает всё большую и большую его часть. Формулы там достаточно длинные, но можно грубо считать что размытие в пространстве изображений при одной и той же ГРИП прямо пропорционально ЭФР (а когда фон уже достаточно далеко, то это уже не грубо, а точно), т.е. размытие больше у длиннофокусных объективов (при равных диафрагмах и матрицах, разумеется). Проиллюстрирую это на примере. Он снят мною на D60, при одном и том же P и разных ЭФР. На иллюстрациях везде указаны истинные фокусные расстояния (без умножения на 1,6), а также значения диафрагмы. Сначала выделим одну и ту же ДОЛЮ кадра:

 

 

А теперь выделим из этих снимков одинаковые части фона (приходится делать масштабирование до одинаковых размеров):

 

 

Наглядно видно, что размытие в пространстве объектов (в долях от фона) примерно одинаково, а в пространстве изображений (в долях от кадра) заметно растёт с фокусным расстоянием. Однако общее СУБЪЕКТИВНОЕ впечатление от размытия фона на кадрах растёт неким ПРОМЕЖУТОЧНЫМ образом. Т.е. мозг (подсознательно) сравнивает размытие как абсолютно (в долях кадра или если хотите в миллиметрах на ОТПЕЧАТКЕ), так и относительно (соседних деталей фона, в данном примере — букв). Причём, чем дальше фон и чем более он размыт, тем меньше деталей, за которых глаз может зацепиться, и тем ближе субъективная оценка к абсолютной (в долях кадра). И, наоборот, чем меньше размыт фон, чем больше в нём мелких контрастных и узнаваемых деталей, тем больший вклад вносит относительная оценка. Резюмируем (все результаты при одинаковом P, т.е. доля объекта в кадре не меняется):

• при плохом размытии и близком и контрастном фоне субъективное размытие пропорционально ~1/(Kf*A), т.е. как и ГРИП не зависит от фокусного расстояния. Относительный случай.
• При хорошем размытии (далёкий и неконтрастный фон) субъективное размытие пропорционально ~ЭФР/(Kf*A), т.е. прямо пропорционально фокусному расстоянию (абсолютный случай). В частности, на одной и той же диафрагме т.н. ультразумы с небольшой матрицей способны на максимальном значении зума догнать по размытию аппараты с матрицей вдвое большей. Надо только понимать, что для этого придётся отходить от объекта вдвое дальше, что в помещении практически нереально.
• При среднем размытии наблюдается некоторая промежуточная картина, т. е. телевики (при равных диафрагме и размере матрицы!) размывают фон всё равно лучше широкоугольников, но зависимость более слабая чем прямая пропорциональность. Это наглядно видно на вышеприведённом примере с 50/1,4, 50/2,8 и 100/2,8. Размытие 100/2,8 больше чем у 50/2,8 ( а не равно как в относительном случае), но заметно меньше чем у 50/1,4 (а не равно, как в абсолютном случае).
• Если светосила конкретного аппарата падает при зуммировании незначительно, максимальное размытие достигается на максимальном значении фокусного расстояния (хотя ГРИП при этом может быть и больше(!)).
• Не следует абсолютизировать ни ГРИП, ни размытие. Размытие отделяет фон от объекта. Небольшая ГРИП придаёт объекту объёмность. Но ни то, ни другое не заменяет удачного выражения лица, а это — исключительно заслуга фотографа (не считая, конечно, проблем с большим лагом, о которых речь пойдёт во второй половине статьи).

 

Выбор оптимальной диафрагмы

© 2012 Vasili-photo. com

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

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

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

Аберрации объектива

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

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

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

Дифракция

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

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

Зона наилучшего восприятия

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

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

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

Стратегия выбора оптимальной диафрагмы

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

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

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

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

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

Желаю удачи!

Дата публикации: 19. 09.2012

Вернуться к разделу «Технические аспекты фотографии»

Перейти к полному списку статей

Какое значение диафрагмы определяет глубину резкости объективов с переменной диафрагмой?

 Rich&nbsp  30 декабря 2017&nbsp  472

Rich / 30 декабря 2017

Представляют ли переменные значения диафрагмы способ, которым глубина резкости визуализируется объективом или только для передачи света (то есть яркости)?

Например, если я хочу рассчитать значения глубины резкости для объектива 18-50 f2.8-4 при использовании на 50 мм и с максимальной диафрагмой, которая может быть (которая будет f4), если я используйте значение f2.8 или f4?

обновление: фон

Я всегда предполагал, что использование 18-50 f2.8-f4 на 50 мм и f4 будет означать яркость f4 и глубину резкости, эквивалентную использованию любого другого 50-мм объектива на f4, однако я начал думать об этом после просмотра двух других связанных вопросов SE и ответов

В этом вопросе обсуждается, как достичь максимальной глубины резкости с линзой, о которой я говорю, и есть утверждение, что переменные значения диафрагмы на самом деле являются только видимой апертурой — это из комментария @Matt Grum

Я имею в виду сплошное круглое отверстие в линзе, через которое проходит свет пассы не растут и не уменьшаются при масштабировании, следовательно, вы не получаете что-нибудь, уменьшая и используя f / 3. 5 Соотношение между видимая диафрагма и фокусное расстояние (диафрагма) меняются. по факту видимый размер диафрагмы увеличивается при увеличении, что означает использование конца 18 мм — худшее, что вы можете сделать для боке

(NB. Я не чувствую, что мой вопрос является дубликатом вопроса, с которым я связан, потому что это обсуждение с учетом нескольких переменных, относящихся к глубине резкости, а также приведенный выше текст в комментариях, а не ответ)

Во-вторых, я знаю из этого вопроса , что при макрообъективах при фокусировке вблизи «эффективная диафрагма» падает (т.е. они тускнеют), но глубина резкости не меняется. Следовательно, мне интересно, может ли быть то же самое для объективов с переменным увеличением апертуры.

Если возможно, я после ответа, который объясняет оптику линз с переменной апертурой и почему они ведут себя так же, как они

• объектив
• диафрагма
• глубина резкости

3 голосов

WayneF / 30 декабря 2017

е / 4. Если объектив помечен как 18-50 мм f / 2,8-f / 4, самое широкое значение имеет значение f / 2,8 при минимальной длине 18 мм или f / 4 при максимальной длине 50 мм. Между ними самый широкий будет между ними.

Ваша камера должна сообщать фактическое значение f /, используемое в любом случае.

2 голосов

Michael C / 31 декабря 2017

Соответствующее измерение с точки зрения того, как апертура объектива влияет на глубину резкости, — это не абсолютный физический диаметр апертурной диафрагмы, а диаметр входного зрачка . Входной зрачок — это видимый размер апертуры, видимый через переднюю часть объектива.

Это верно для целей расчета экспозиции. Это также верно для расчета глубины резкости.

Объективы с постоянным увеличением диафрагмы должны иметь все изменения в увеличении, так как объектив увеличен и расположен перед диафрагмой диафрагмы. Таким образом, любое увеличение общего увеличения объектива также приводит к соответствующему увеличению увеличения отверстия диафрагмы, если смотреть через переднюю часть объектива.

Большинство объективов с переменной диафрагмой также делают большинство изменений увеличения перед диафрагмой с физической апертурой при увеличении объектива. Просто некоторое этого увеличения выполняется за диафрагмой, а размер входного зрачка не поспевает за изменением фокусного расстояния.

Возьмите типичный объектив 18-55 мм f / 3,5-5,6:

• Диаметр входного зрачка для 18 мм при f / 3,5 составляет 5,14 мм
• Диаметр входного зрачка для 55 мм при f / 5,6 составляет 9,82 мм.
• Когда увеличение увеличивается в 3,06 раза между 18 мм и 55 мм, входной зрачок увеличивается только в 1,91 раза с 5,14 мм до 9,82 мм.
• Если бы входной зрачок на 55 мм все еще был диаметром всего 5,14 мм, число f было бы f / 10,7!

1 голос

flolilo / 30 декабря 2017

Вы неправильно понимаете значение цифр на вашем объективе:

18-50mm ясно означает, что это зум-объектив. Зум-объективы бывают двух конструкций: Фиксированная диафрагма и переменная диафрагма.

• Объективы с фиксированной апертурой обозначаются как 24-70mm f/2.8. Максимальная диафрагма 2.8 доступна во всем диапазоне фокусных расстояний.
• Объективы с переменной диафрагмой обозначаются как 18-50mm f/2.8-4. Максимальная диафрагма зависит от выбранного фокусного расстояния: вы получите f/2.8 при 18mm, но только f/4 при 50mm. Доступные максимальные изменения диафрагмы в небольших диапазонах, которые являются индивидуальными для каждой конструкции объектива: например, ваш объектив может иметь f/2.8 от 18mm до 22mm, затем f/3.2 от 23mm до 28mm, затем f/3.5 от 29mm до 40mm и, наконец, f/4 от 41mm до 50mm.

Обозначения объективов обычно не дают представления об их минимальной диафрагме: это также может изменить диапазон в объективах с переменной диафрагмой.

0 голосов

Alan Marcus / 30 декабря 2017

При увеличении для увеличения яркость изображения, проецируемого объективом на пленку или цифровой датчик, тускнеет. И наоборот, при уменьшении и увеличении угла обзора яркость изображения увеличивается. Другими словами, увеличение вызывает изменение фокусного расстояния, и это вызывает изменение числа f. Поскольку это происходит непрерывно, вам необходимо проконсультироваться с информационным дисплеем вашей камеры, чтобы определить рабочее фокусное расстояние и рабочее число f во время экспозиции. Эти данные включают в себя два компонента, необходимые для расчета глубины резкости. Когда вы увеличиваете масштаб изображения, изменение числа будет огромным. Каждое удвоение или уменьшение фокусного расстояния вдвое приводит к изменению на 2 диафрагмы. Это работает до 4-кратного изменения яркости изображения.

Причина этого уменьшения яркости / яркости заключается в следующем: изменение увеличения при увеличении заставляет изображение, формирующее световые лучи, распространять или уплотнять свою зону покрытия. Каждое 2X (удвоение или уменьшение вдвое) или фокусное расстояние изменяет область, которая должна быть покрыта, в 4 раза. Это подпадает под: «Закон обратного квадрата» (физика). Другими словами, увеличение от 50 мм до 100 мм, увеличение удваивается, падение света составляет 2 диафрагмы. Напротив, увеличение на 100 мм до 50 мм, усиление света составляет 2 f-ступени = 4X, поскольку каждый f-ступень — это 2-кратное изменение уровня освещенности.

Производители объективов знают, что их продажи будут ограничены, если они каким-либо образом не ослабят этот закон действия обратного квадрата. Одним из решений будет механическая регулировка диаметра при увеличении. Этот метод слишком сложен и слишком дорог. Решение — позволить элементам переднего объектива зум-объектива увеличить отверстие диафрагмы. Такое расположение заставляет видимый размер апертуры, казалось, контактировать и расширяться с увеличением. Эта процедура фактически изменяет рабочее число f и увеличивает или уменьшает количество света, воспроизводимого на пленке или сенсоре во время увеличения.

Если бы это расположение было идеальным, линза содержала бы постоянное число f и, следовательно, постоянную глубину поля во всем увеличении. Дорогой зум-объектив, скорее всего, поддерживает постоянную диафрагму (число f). Сожалею, что объективы бюджетных комплектов не могут поддерживать постоянную диафрагму во время увеличения. Увеличение от 18 до 50 мм начинается с максимальной диафрагмы f / 2,8 в широкоугольном положении. Когда вы увеличиваете, объектив способен поддерживать эту максимальную диафрагму до тех пор, пока вы не приблизитесь примерно к 40 мм, тогда эффект увеличения на передней панели элемент группы отдает призрак. Вы наводите на f / 4, это одна остановка от вашей максимальной диафрагмы. Другими словами, ваш зум теряет 1 диафрагму = 2х яркость изображения при максимальном зуме.

Понимание взаимосвязи между диафрагмой, фокусным расстоянием и глубиной резкости

Автор Ilex

Похожие категории: Фотография

Похожие теги: Диафрагма, Carl Heilman II, глубина резкости, фокусное расстояние, Пейзаж, Пейзажная фотография, объектив

Довольно легко подумать, что любая пейзажная фотография требует небольшой диафрагмы и огромной глубины резкости, чтобы сфокусировать все в вашей сцене.

Но на самом деле вы не обязательно хотите, чтобы все в вашей сцене было резким. Конечно, иногда вам нужно, чтобы все было четко, но в других случаях вам может понадобиться сильное размытие или просто небольшое размытие. Фотосъемка — это рассказывание историй, и вам нужно контролировать камеру, чтобы передать историю, которую вы хотите рассказать. Для этого вам необходимо понимать взаимосвязь между апертурой и фокусным расстоянием ваших объективов и результирующей глубиной резкости на ваших фотографиях. 1. Сверхширокие фокусные расстояния могут обеспечить глубину резкости, которая простирается всего на пару дюймов перед камерой до бесконечности. Никон Д300; 10мм; ИСО 125; 1/50 секунды при ƒ/20

Диафрагма, фокусное расстояние и глубина резкости

Потенциальная глубина резкости от ближнего до дальнего зависит от размера апертуры и фокусного расстояния используемого объектива. повторное использование. Чем меньше отверстие диафрагмы, тем больше глубина резкости; чем короче фокусное расстояние, тем больше потенциальная глубина резкости. Следовательно, широкоугольный объектив при малом диаметре диафрагмы имеет гораздо большую глубину резкости, чем телеобъектив при той же настройке диафрагмы.

Настройка диафрагмы для глубины резкости

При широко открытой диафрагме в резком фокусе будут только те детали, которые находятся на определенном расстоянии, на котором сфокусирован объектив. Все, что находится ближе к камере и дальше от плоскости фокусировки, становится тем мягче, чем дальше они находятся от точки фокусировки.
2. Эксперименты с различными настройками глубины резкости позволили сравнить фон.
Никон Д300; 18 мм; ISO 400; 1/5 секунды при ƒ/11
Поскольку диафрагма установлена ​​на меньший диаметр, лучи света от расфокусированных деталей изображения направляются в более мелкие точки на матрице, что влияет на кажущуюся резкость этих деталей. По мере уменьшения диаметра диафрагмы глубина резкости увеличивается как перед, так и за плоскостью фокуса. Увеличение представляет собой геометрическую прогрессию, при этом кажущаяся резкость глубины резкости увеличивается намного больше за точкой фокусировки, чем перед ней.

Использование предварительного просмотра глубины резкости

Если он есть в вашей камере, предварительный просмотр глубины резкости позволит вам увидеть это изменение резкости, но вам нужно много света, чтобы четко видеть изображение в видоискателе: по мере уменьшения размера диафрагмы изображение в видоискателе темнеет.
3. Работа с выборочной глубиной резкости сохраняла четкость стула и стоек и помогала им выделяться на слегка мягком фоне. Никон Д300; 160 мм; ISO 200; 1/320 секунды при ƒ/8

Факты о глубине резкости

• Чем меньше диафрагма, тем больше глубина резкости для любого используемого фокусного расстояния (например, ƒ/22 имеет гораздо большую глубину резкости, чем ƒ/5,6).
• Чем короче фокусное расстояние, тем больше глубина резкости от ближнего к дальнему при любой заданной диафрагме. Объектив 20 мм при ƒ/22 имеет потенциальную глубину резкости от примерно 12 дюймов (30 см) до бесконечности, а объектив 35 мм при той же настройке диафрагмы имеет потенциальную глубину резкости 38 дюймов (96 см) до бесконечности.
• Глубина резкости зависит от фокусного расстояния. Например, фокусное расстояние 20 мм обеспечивает одинаковую глубину резкости при заданной диафрагме при использовании на камере типа «наведи и снимай», камере с матрицей APS-C или камере с полнокадровой матрицей.
• Единственный способ увидеть глубину резкости через видоискатель — нажать кнопку предварительного просмотра глубины резкости, которая регулирует диафрагму в соответствии с текущими настройками. Не все камеры имеют эту опцию.

101 Лучший совет по пейзажной фотосъемке — это место, где профессиональный гуру пейзажа Карл Хейлман II дарит плоды всей жизни, проведенной за впечатляющими снимками дикой природы и гор, предлагая множество целенаправленных советов и приемов, которые позволят фотографам с любым уровнем подготовки преобразить свой пейзаж. работать на новый уровень. Читатель узнает, как использовать естественную драму, использовать сложные ситуации освещения в своих интересах и запечатлеть необычные перспективы, в то же время извлекая пользу из четких инструкций Карла и красивой пейзажной работы.
[one_whole boxed=»true»]
101 совет по пейзажной фотосъемке, Карл Хейлман II
7,99 фунтов стерлингов Загрузите PDF прямо сейчас!

Эта версия в формате PDF сохраняет стиль оригинальной печатной книги.
Рекомендуемая розничная цена за печатное издание: 14,99 фунтов стерлингов
фотография/» текст = «Цифровое издание»] [цвет кнопки = «Акцент-Цвет» размер = «маленький» URL = «http://www.amazon.co.uk/dp/1781579962?tag=ilexpresscom-21&camp=1406&creative=6394&linkCode=as1&creativeASIN=1781579962&adid=08YEA5ARS21G297EPN7K&&ref-refURL=http%3A%2F%2Fwww.ilexinstant.com%2Fproduct%2F101-top-tips-for-digital-landF-photography%2 text=»Amazon UK (Print)»]
[button color=»Accent-Color» size=»small» url=»http://www.amazon.com/101-Tips-Digital-Landscape-Photography/dp/ 1781579962/ref=sr_1_2?ie=UTF8&qid=1399878397&sr=8-2&keywords=carl+heilman» text=»Amazon USA (Print)»]
[/one_whole]

Измерение апертуры объектива – только изображения

 

Только в начале 20-го века все крупные производители последовательно начали гравировать или печатать максимальную апертуру и фокусное расстояние на своих фотообъективах. Но дело в том, что есть еще много интересных винтажных очков 19 века, которые можно использовать и сегодня. Проблема в том, что информация об апертуре либо недоступна, либо представлена ​​в масштабе, отличном от стандартного значения диафрагмы, к которому мы привыкли. В этом посте вы узнаете простой метод самостоятельной оценки числа f. Это интересно не только для старых объективов, если вы создаете камеру, предназначенную для использования с альтернативными процессами или экспериментами с мягким фокусом, это может быть полезно и в этих случаях. Фильм стал очень дорогим, чтобы гадать с ним.

Диафрагма объектива

В предварительном подходе мы можем сказать, что апертура в числах f — это просто отношение между фокусным расстоянием и диаметром диафрагмы, наименьшего отверстия , через которое свет проходит внутри корпуса объектива. Оба вместе, выраженные в числах f, дают представление о том, насколько светосильным или светосильным является объектив.

Проблема использования отверстия диафрагмы для построения шкалы диафрагмы заключается в том, что чаще всего перед ним находятся элементы объектива. Это означает, что он может быть увеличен за счет этих передних элементов, и тогда маленький диаметр будет работать так, как если бы он был больше. Чтобы справиться с этим, мы призываем на помощь понятие, называемое «входной ученик». То есть кажущаяся диафрагма работает как настоящая. Итак, формула:

число f = фокусное расстояние / диаметр входного зрачка

Разницу между «входным зрачком» и диафрагмой можно проиллюстрировать на рисунке ниже. На нем показано, как выглядит диафрагма этого объектива с передним элементом и без него. Ясно, что есть увеличение, когда присутствует передний элемент. В этом Rapid Rectilinear эффект не такой драматичный, но это может иметь место в других объективах.

Это означает также, что, к счастью, нам не нужно вдаваться в формулы и вычисления, чтобы оценить этот диаметр. Нам даже не нужно разбирать объектив и измерять что-то внутри него. Достаточно рассмотреть изображение, которое выдает диафрагма при попадании света с тыльной стороны камеры. На этом основан метод оценки светосилы объектива с учетом увеличения, обеспечиваемого передним элементом. Итак, давайте посмотрим, как это происходит шаг за шагом.

Метод

1 Сделайте снимок: Поместите объектив, который хотите оценить, в место, где он освещен более или менее одинаково как спереди, так и сзади, чтобы объектив не был полностью черным. Сфотографируйте его цифровым способом с расстояния от 3 до 5 метров. Вы можете использовать длиннофокусный объектив, но не подходите слишком близко, чтобы сделать этот снимок. Это могло бы выглядеть так, как на картинке выше, крупные планы не нужны. Моя снимающая камера Canon Rebel T3i находилась примерно в 4 метрах от меня и имела фокусное расстояние 135 мм. Осматриваемый объектив — старый латунный объектив последней четверти 19 года.век. На ней написано Rapid Rectilinear, nº 11509 A.Bauz, Opticien PARIS, вот и все. Никакой другой информации я не смог собрать ни в Интернете, кроме того, что А. означает Адольфа.

2 Измерьте изображение: Необходимо разумное расстояние от объекта до камеры, чтобы сохранить пропорции входного зрачка и его внешних частей, которые не обязательно находятся на одном и том же расстоянии от камеры. Если бы мы могли разместить снимающую камеру на бесконечном расстоянии от объекта, пропорции были бы строго точными. Но в реальной жизни нам такая точность не нужна.

Второй шаг — просмотреть изображение объектива на экране компьютера. Это должно выглядеть примерно так, как на картинке выше. Качество не на высоте, потому что это небольшая часть оригинала. Диаметр внешнего кольца объектива составляет 53 мм. Я проверил это штангенциркулем, как показано на первом изображении. Это немного излишне для ситуации, простое правило сделает эту работу. Теперь на моем компьютере такой же диаметр экрана составлял 282 пикселя, а отверстие – 130 пикселей. Поскольку нас интересуют отношения, нет проблем с их отображением в пикселях, и таким образом их очень легко измерить. Я только что сделал прямоугольник с помощью InDesign и проверил высоту в пикселях. В противном случае также работала бы линейка над экраном в миллиметрах или дюймах.

3 Рассчитать входного ученика: Теперь это простой расчет. Если мы скажем, что E обозначает входной зрачок, R – внешнее кольцо, r – настоящее, а i – изображение. We have the following equation:

E _r / R _r = E _i / R _i       ⇒        E _r = R _r x E _i / R _i

or , подставив соответствующие значения:

E _r = 53 x 130/ 282 = 24,4 мм

, и это дает нам входной зрачок или размер диафрагмы, если смотреть через объектив. Можем ли мы измерить его непосредственно с помощью правила или штангенциркуля? Да, мы могли бы, но я чувствовал некоторую неуверенность в отношении параллакса, пытаясь сопоставить вещи, которые недоступны, но разделены линзой, которая заставляет их выглядеть больше. Сглаженное цифровое изображение обеспечивает более надежное состояние.

4 Рассчитать апертуру: Так получилось, что у этого объектива фокусное расстояние 220 мм (см. как это вычислить в другом посте:  оценка фокусного расстояния объектива ) мы применяем два значения в формуле чисел f:

f = фокусное расстояние / диаметр входного зрачка

и это дает нам, наконец, максимальную диафрагму для этого объектива, так как f/9.01 округлим ее до f/9. Это разумная апертура для Rapid Rectilinear 1890 года или около того.

Изготовление диафрагмы Waterhouse

Очень часто можно найти линзы с диафрагмой Waterhouse, но они отсутствуют. Вы можете использовать описанный выше метод, чтобы вырезать свой собственный набор, используя шкалу, которая соответствует тому, что, вероятно, отображается в вашем экспонометре, например, 4–5,6–8–11–16–22 или любым другим значениям, которые вы можете захотеть.

Для начала вырежьте временный упор Уотерхауза из любого материала. Это может быть любая белая бумага или картон, которые хорошо помещаются в прорезь объектива. Сделайте хорошо отцентрованный круг диаметром около половины общего отверстия объектива и вставьте его в объектив.

Идея состоит в том, чтобы использовать этот эталон для оценки того, насколько передний элемент вашего объектива увеличивает отверстие диафрагмы. Это константа, и она будет использоваться в обратном порядке для определения размеров, которые будут соответствовать отверстиям, соответствующим стандартной шкале апертуры.

Теперь вам нужно сфотографировать ваш объектив с фальшивой остановкой Уотерхауза, как это было объяснено выше, и использовать ту же формулу, чтобы найти полученный входной зрачок для отверстия/круга, который вы сделали.

E _r = R _r x E _i / R _i

Теперь у вас есть две ключевые цифры, которые вам понадобятся: входной зрачок и фактический диаметр окружности. Найдите их соотношение:

отношение = входной зрачок / фактический диаметр

Это то, насколько передний элемент вашей линзы увеличивает любое отверстие, которое вы помещаете в диафрагму Уотерхауза для этой линзы.

Теперь вам нужно фокусное расстояние объектива. Если у вас его нет, можно рассчитать:  по оценке фокусного расстояния объектива.

Помните, что числа f:

число f = фокусное расстояние / диаметр входного зрачка

или

диаметр входного зрачка = фокусное расстояние / число f

Вы просто делаете таблицу со всеми числами f, которые вы хотите Если у вас установлены стопы Уотерхауза и соответствующие им входные зрачки, теперь вы просто дополняете свою таблицу еще одним столбцом, который представляет собой найденный входной зрачок, деленный на коэффициент 9.0040 входной зрачок / фактический диаметр   это размеры отверстий, которые вам нужно просверлить в упорах Waterhouse.

Отношение

фокусное расстояние	ф номер	вход ученик	к фактическому диаметру	фактический диаметр
200	4	50,0	1,1	45,5
200	5,6	35,7	1. 1	32,5
200	8	25,0	1,1	23,7
200	11	18,2	1,1	16,5

Вышеприведенный пример относится к объективу с фокусным расстоянием 200 мм и переднему элементу, увеличивающему диафрагму в 1,1 раза (10%). Для диафрагмы f/4 требуется входной зрачок ровно 50,0 (200/4). Это означает, что в остановке Уотерхауза необходимо отверстие с 45,5 в том смысле, что при увеличении объектива на 10% это приведет к виртуальному или оптическому отверстию в 50 мм, поскольку диафрагма f / 4 требует фокусного расстояния 200 мм. .

Этот же метод можно использовать и для отметки упоров в ирисовой диафрагме. После расчета фактических диаметров вам нужно будет открыть объектив, установить один за другим фактические диаметры для соответствующей диафрагмы и отметить положение рычага диафрагмы для этой диафрагмы.

Тестирование метода

Уверенный в теории, но еще не подкрепленный практическими данными, я выполняю ту же процедуру с Tessar 210 мм f4. 5 , чтобы проверить, насколько этот метод будет близок к заводским спецификациям.

Фактический внешний диаметр кольца составляет 70 мм. Замена значений:

E _r  = R _r  x E _i  / R _i —  Er = 70 x 198 / 300 = 46,2 = F

снова остановить _length / E _r

Получаем fstop = 210 / 46.2  = 4.54, что совсем неплохо по сравнению с f4.5, как отмечает Zeiss. Теперь чувствую себя более уверенно.

Затем я попробовал еще раз с Heliar, оригинальным для Bessa II, камерой от Voigtlander. Объектив имеет маркировку 1:3,5 / 105,

Фактический диаметр наружного кольца 37 мм. Действуя таким же образом, я нашел входной зрачок равным 24,6 мм

Упс, деление фокусного расстояния на это значение дает f4.3 вместо f3.5. Я, конечно, был разочарован и пошел проверить, не ошибся ли я с наружным кольцом. Диаметр был правильный, но что до сих пор не было принято во внимание, так это то, что линза была открыта не полностью, а на самом деле на 4. с чем-то.

Я хочу воспользоваться этой ошибкой, чтобы указать, что этот метод, очевидно, может быть использован для оценки других входных зрачков при любой апертуре меньше, чем полностью открытая. Мы можем даже перевернуть все это и выяснить, каким должен быть диаметр диафрагмы, чтобы получить определенную желаемую апертуру. Например, для проектирования остановок Waterhouse, а также для проецирования камер с неизвестными линзами, линзами с увеличительным стеклом, частями других линз и любым стеклом, способным фокусироваться и создавать изображение.

Для ограничителей Уотерхауза или любой диафрагмы за линзой, если мы оценим входной зрачок, затем удалим передний элемент, оценим самое большое отверстие без вставленного ограничителя, мы можем получить отношение диаметра входного зрачка к диаметру диафрагмы. Используя это соотношение, мы можем спроецировать новые упоры Уотерхауза или любую другую закругленную диафрагму, чтобы соответствовать желаемым числам f.

Объективы 0,99 цента

Когда мы говорим о самодельных проектах, о сборке камер, альтернативных процессах в фотографии, вероятно, то, что всплывает в нашем сознании, является своего рода «научной ярмаркой» уровня качества, изображениями, которые едва ли могут быть поняты и существуют только для того, чтобы подтвердить принцип основателя и то, насколько наша сегодняшняя технология намного лучше. Это абсолютно не так. Приложив немного усилий, можно создавать красивые изображения даже при очень ограниченных ресурсах. Что имеет большое значение, так это то, что вы не должны угадывать и действовать методом проб и ошибок. Это более чем часто разочаровывает и рано или поздно заставляет любого отказаться от этого.

Марк Сойер — фотограф и преподаватель фотографии в Тусоне, штат Аризона. На одном из его курсов, когда он говорил о мягком фокусе, ему пришла в голову идея сделать несколько снимков с такой ориентацией. Боясь, что его собственные камеры и объективы пострадают в руках его учеников-подростков, он пошел в один из этих долларовых магазинов и купил несколько увеличительных линз. Пакет из двух или один больше, на 0,99 цента. Он измерил фокусное расстояние и апертуру и нашел значения между 9.5″ и 14″, и одинаковая диафрагма f3.8 для всех из них. Марк Сойер прикрепил объективы к Cambo 4×5″ и вместе со своими учениками сделал пару снимков. Они использовали вспышку для освещения, но с f3. 8 можно было бы также использовать естественный свет, если бы был установлен какой-то контроль времени. Более полное описание можно найти на форуме широкоформатной фотографии с наводящим на размышления заголовком «Новая линейка китайских фотообъективов!». Я хотел бы поблагодарить Марка за то, что он позволил мне добавить эти фотографии в этот пост.

 

ответ в один клик:
была ли эта статья полезной? [рейтинги]

Гладкий и мягкий фон — размер диафрагмы и боке

Режим приоритета диафрагмы на камере позволяет регулировать глубину резкости снимка — какая часть объекта находится в фокусе. Регулировка диафрагмы может размыть фон, окружающий объект, сохраняя при этом сам объект в фокусе.  

В моем мире фотографии это ласково называют «кашей».

Мягкие фоны — это название игры во многих ситуациях с дикой природой и природой — каша спереди и сзади, чтобы избавиться от отвлекающих факторов.

Подумайте о тех прекрасных изображениях, где птица прекрасно четкая, а область позади нее размыта в нежном цвете. Это не магия фотошопа, это можно сделать с помощью вашей камеры и нескольких настроек.

Краткая сводка

Низкое число диафрагмы =
Большая диафрагма =
Больше света поступает =
Малая глубина резкости =
Больше не в фокусе =
РАЗМЫТЫЙ ФОН

Размер диафрагмы – f-Stops

^{YayImages \ hamik}

Диафрагма является частью диафрагмы который пропускает свет и делает картину. Чем больше отверстие (диафрагма), тем больше света попадает внутрь, чем меньше отверстие, тем меньше света попадает в камеру.

Диафрагма известна как f-stop или f-число. F-стоп происходит от того, что он описывает! Размер отверстия или апертуры как часть фокусного расстояния объектива.

Запутался? Не будь!

Просто помните, что чем больше отверстие, пропускающее свет (апертура), тем меньше число. Они кажутся нечетными числами, это просто из-за математики, связанной с вычислением дробей!

^{© o_a – stock.adobe.com}

Диафрагма управляет глубиной резкости – какая часть изображения находится в фокусе. В некоторых ситуациях вам может потребоваться, чтобы все изображение было в фокусе, например, пейзаж, а в других случаях вам нужен только один объект в фокусе.

Пейзаж при f/2.8 будет сильно отличаться от той же сцены, снятой при f/16.

Лавандовые поля в Сноусхилле в Котсуолдсе представляют собой прекрасный пример того, как апертура может изменить внешний вид ландшафта.

При f/2.8 в фокусе находится узкая область бледно-лилового цвета. При f/16 в фокусе находятся сиреневое поле, а также дом и поля за ним.

f /2.8 f /16

Объективы, расстояние до фона и установка режима приоритета диафрагмы

Различные объективы будут иметь разные минимальные и максимальные диафрагмы, и это будет определять, сколько вы можете играть. Максимальный размер диафрагмы обычно указан на самом объективе.

Может варьироваться от f/1,4 до f/32. Чтобы изучить влияние размера апертуры, я нашел подснежник сам по себе. Это был идеальный объект, так как он был на солнце (каша выглядит лучше, когда свет отражается от фона), а фон находился на приличном расстоянии от цветочной головки.

Чтобы упростить задачу, ваша камера будет иметь режим приоритета диафрагмы. AV на камерах Canon и A на Nikon. Это будет выбрано с помощью круглого диска в верхней части корпуса камеры. Это означает, что вы можете настроить размер диафрагмы, но оставить другие части экспозиции на усмотрение камеры.

Это работает очень хорошо, пока вы понимаете, что делает диафрагма. Вам просто нужно знать, что по мере уменьшения диафрагмы количество света, достигающего датчика, уменьшается, поэтому вам потребуется более длинная выдержка для компенсации.

Вам не нужно ничего делать, кроме как понимать, что ваш затвор может оставаться открытым дольше, когда вы уменьшаете размер диафрагмы (увеличиваете число диафрагмы), и вам может понадобиться штатив или опора, чтобы остановить тряску, влияющую на изображение. .

Эффект может выглядеть еще более четким, если использовать более длинный объектив, более 100 мм он становится действительно очевидным, менее 35 мм и эффект сложнее сделать, так как вам нужно быть очень близко к объекту.

Камера была переведена в режим Av и установлена ​​диафрагма f/2.8. Все остальное было в автоматическом режиме, а камера стояла на штативе. Был сделан первый снимок, а затем с помощью соответствующего диска диафрагма была изменена на f/32, и была сделана вторая экспозиция.

f /2.8 f /32

Это не самые лучшие снимки в мире, так как легкий ветерок развевал вокруг подснежник, но влияние диафрагмы отчетливо видно. Фон размыт на f/2.8, но более четкий на f/32.

Расстояние до камеры, объекта и фона

Чем дальше от фона расположен объект, тем более размытым будет казаться фон. Это видно на двух фотографиях рябчика. В первом он стоит рядом с куском вереска и все это в фокусе. Во втором F-stop такой же на f/6.3, но птица отошла от вереска и теперь это просто пятна на заднем плане.

Тетерев находится близко к фонуФон находится на расстоянии от тетерева

Если ваша камера и объект находятся очень близко друг к другу, это также может изменить внешний вид вещей.

Чем ближе камера к объекту, тем меньше глубина резкости.

Это может сильно усложнить задачу, если вы пытаетесь сфотографировать что-то очень маленькое, очень близкое к объективу. В этих ситуациях вам нужно решить, что является вашей основной точкой фокусировки, и убедиться, что она очень четкая, принимая во внимание, что все остальное может быть размыто.

Размер диафрагмы и другие настройки

Размер диафрагмы и скорость затвора связаны.

Чтобы изображение выглядело так же, если вы уменьшите диафрагму, вам потребуется отрегулировать скорость затвора, чтобы впустить больше света.

Начать с этого может быть немного сложно, поэтому я всегда советую только с регулировкой диафрагмы и когда вы это понимаете начинаете играть с выдержкой заодно.

Боке

Кашица на f/2. 8 имеет формы, которые указывают на форму апертуры и известны как боке.

С его помощью можно создавать удивительные изображения с большим количеством блесток.

На изображениях ниже показано, как самый скучный объект может стать интересным с небольшой диафрагмой и большим количеством света и отражающих поверхностей позади.

На первом изображении действительно заметна шестиугольная форма отверстия, что можно использовать для придания еще большего эффекта.

Меньшие камеры, телефонные камеры и настройки диафрагмы

Компактные камеры меньшего размера не всегда позволяют настроить размер диафрагмы по своему усмотрению.

Если вы хотите получить размытый фон, убедитесь, что диафрагма установлена ​​настолько низко, насколько это возможно. Это может быть f/5.6 или f/6.3. Помните, что я говорил о том, как определить расстояние между вашим объектом и фоном.

Если так сделать, то можно моментально начать размывать фон даже при более высокой диафрагме.