Светосила объектива это: Что такое светосила? Возможности светосильного объектива и нюансы, которые пригодятся фотографу

Нужно начать с того, что на самом деле буквой T (от английского «transmission») обозначается не светосила, а светопропускаемость.

Если в интернет-магазине вы столкнетесь с кинооптикой, например марки Canon, то обнаружите, что существует огромная разница в цене между объективам с одинаковым фокусным расстоянием, которые предназначены для фотоаппаратов и для киносъемки. Объективы действительно выглядят немного по-разному, но почему Canon CN-E 50mm T1.3 L F Cine Lens стоит в три раза дороже, чем знаменитый Canon EF 50mm f/1.2L?

Что может оправдать такую разницу в цене?

Посмотрите в таблице ниже как может различаться светопропускаемость у объективов с одинаковым значением F.

Но возникает вопрос, почему фотографам достаточно «теоретического» значения в F-стопах, а для кино необходимо настоящее и точное значение в T-стопах? Дело в том, что кино работает совсем иначе по сравнению с фотографией. Поскольку в фотокамере количество реально полученного света можно быстро и просто подкорректировать после обработки, то разницу между объективами вообще можно не заметить. Но главное то, что фотография — это законченное произведение, и она рассматривается отдельно. В кино один кадр не является цельным без соседних с ним кадров, которые могут быть сняты на другие объективы и даже другие камеры. Поэтому, чтобы не был заметен перепад, нужно очень точное соответствие между разными объективами. И здесь помогает реальное светопропускание, которое обозначается значением T. Пост-обработка в кинопроизводстве занимает намного больше времени и имеет меньше свободы в плане изменений материала. Тем более не стоит забывать, что это невероятно дорого по сравнению с обработкой фотографий. Конечно, на более простом производстве современные технологии позволяют использовать значение F, после чего подгонять изображение по яркости в видеоредакторе. Но когда речь идет о настоящей точности, приходится использовать T-стопы и соответствующую оптику.

Текст подготовлен на основе перевода статьи «What’s A T Stop Got To Do With It? | T Stops VS F Stops & When They’re Used».

что это и какая от нее польза

Многие фотолюбители стремятся приобрести себе в комплект фотоаппаратуры светосильный объектив. С его верной помощью можно делать прекрасные портреты, красиво размывая задний план и рисуя боке, или снимать в сложных условиях слабой освещённости с рук, не таская с собой громоздкий штатив. Рынок сейчас предлагает довольно много самых разнообразных моделей светосильных стёкол. Их выбор зависит только от возможностей вашего кошелька и вашего же желания.

Но порой встречаются сверхсветосильные экземпляры. И пусть они не всегда заточены под фотосъемку, но значение их светосилы заставляет восхищаться этими монстрами. Наш ТОП включает в себя 10 моделей объективов, значение светосилы которых меньше, чем f/0.8.

1. ГОИ ЧВ 20mm f/0.5

Зеркально-линзовый объектив был произведён в СССР в 1948 г. Государственным Оптическим Институтом. Значение f/0.5, по сути, является теоретическим пределом светосилы объектива. И именно наши оптики в тяжёлые послевоенные годы создали сверхсветосильную оптическую систему. После этого в СССР приезжали различные делегации с целью перенять опыт, но повторить подобную конструкцию так никто с тех пор и не решился.

2. Signal Corps Engineering 33mm f/0.6

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

3. ГОИ Искра-3 72mm f/0.65

Последователь номера 1 в нашем списке тоже был выпущен светлыми умами СССР. По своей конструкции он является зеркальным, а использовали его в сфере рентгенографии.

4. Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7

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

5. Fujinon 50mm f/0.7

Стекло от японского бренда Fujifilm не шибко балует информацией о себе. Так что будем рады, если кто купит его на свой Nikon или Canon и поделится впечатлениями. Благо, на различных аукционах оно продаётся по вполне демократичным ценам – в пределах $500-$600.

6. Irtal-3 100mm f/0.7

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

7. Carl Zeiss Jena R-Biotar 100mm f/0.73

Данный экземпляр ранее применялся на старых рентген-установках. Тех, которые имели флюоресцентный экран. Т.е. они не печатали снимки, а позволяли посмотреть сквозь человека лишь в режиме реального времени. С целью снижения дозы облучения и быстрейшего получения изображения желательно было сделать светосилу повыше, для чего и пригодился данный герой. Подробнее об объективе можно почитать по ссылке .

8. Leica Leitz 65mm f/0.

Как и предыдущая модель, скорее всего, эта Leica использовалась в области рентгенографии. Но некоторые люди всё же видели цветные фотографии, сделанные при помощи объектива. В основном это были снимки цветов крупным планом. Естественно, что глубина резкости изображений была очень маленькой, но в зоне фокуса картинка выглядела очень даже ничего.

9. Rodenstock TV-Heligon 50mm f/0.75

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

10. Canon TV-16 25mm f/0.78

Последний экземпляр в нашем списке обладает мягким фокусом, умеет рисовать красивое боке и замечательно передаёт цвета. Но у него ярко выражено виньетирование. Хотя если использовать стекло по назначению, т.е. как портретник, это во многих случаях пойдёт только на руку.

Вместо резюме

В наши дни объективы с такими значениями светосилы мало кому нужны. Ведь они имеют главный существенный недостаток – очень маленькие зоны резкости. Но прогресс неумолимо шагает вперёд, и кто знает, к чему он приведёт через пару лет?.. Может, подобные модели таки попадут в массовое производство.

© 2013 сайт

Под светосилой объектива подразумевается его способность пропускать свет. Способность эта напрямую зависит от максимальной величины относительного отверстия объектива, т.е. от минимального доступного значения диафрагмы. Строго говоря, такая светосила называется геометрической , поскольку она учитывает только геометрические размеры отверстия диафрагмы и игнорирует ослабление светового потока линзами объектива, но для сравнения различных объективов между собой такой упрощённый подход вполне годится. Поэтому, когда фотографы говорят о светосиле объективов, они, как правило, имеют в виду минимальное число диафрагмы и только его.

Очевидно, что более светосильный объектив при равных значениях ISO позволяет использовать более короткие выдержки, чем менее светосильный, а при равных выдержках даёт возможность понизить ISO (см. «Экспозиция »).

В англоязычной литературе распространён термин «скорость объектива» (lens speed), обозначающий всё то же минимальное диафрагменное число. Светосильные объективы называют быстрыми за возможность снимать с высокими скоростями затвора, а также за ту быстроту, с которой они опустошают кошелёк фотографа. Линзы светосильной оптики имеют внушительные размеры и требуют при производстве большого количества дорогостоящего оптического стекла, что выливается в существенное повышение стоимости объектива.

Какие же объективы считаются светосильными?

Профессиональные светосильные зум-объективы характеризуются минимальным значением диафрагмы f/2,8. Более лёгкие и дешёвые зумы имеют минимальную диафрагму f/4. Последние уже не принято называть светосильными. Как f/2,8, так и f/4 зум-объективы отличаются постоянной светосилой на всём диапазоне фокусных расстояний, т. е. у 70-200 мм f/2,8 зума диафрагма f/2,8 будет доступна и на 70 и на 200 мм.

Любительские «тёмные» зум-объективы обладают переменной светосилой в районе f/3,5-5,6, т.е. минимальное число диафрагмы в широкоугольном положении будет f/3,5, а в телеположении – f/5,6. Переменная светосила позволяет уменьшить габариты и стоимость объектива.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием отличаются гораздо большей светосилой по сравнению с зум-объективами. Здесь никого не удивишь диафрагмой f/2,8. По-настоящему светосильным фикс-объектив становится при минимальном значении диафрагмы не более f/2, а у профессиональных фиксов светосила достигает f/1,4 или даже f/1,2. Некоторые специализированные объективы (например, для астрофотографии) могут иметь светосилу вплоть до f/0,7, но такую оптику нельзя назвать массовой.

Причина столь значительной разницы в светосиле объективов с переменным и постоянным фокусным расстоянием заключается в относительной простоте конструкции фикс-объективов. Оптические же схемы зумов очень сложны, включают десятки линз из разных сортов стекла, что сильно затрудняет достижение светосилы свыше f/2,8.

Спешу напомнить, что речь у нас идёт о геометрической светосиле , не учитывающей поглощение света конкретным объективом. Разница же между эффективной светосилой (с учётом показателя поглощения) объективов с фиксированным и переменным фокусным расстоянием ещё больше, чем разница между их геометрической светосилой, что обусловлено большим количеством оптических элементов зума, а значит, и бо́льшими потерями света на пути через сложный объектив.

Среди начинающих фотолюбителей бытует поверье, что чем выше светосила объектива, тем лучше. Так ли это? И да, и нет.

Светосильный объектив действительно позволяет использовать более короткие выдержки, что незаменимо при съёмке подвижных объектов в условиях недостатка света, будь то спортсмены в тёмном зале или дикие животные в сумерках. Но когда вы снимаете статичный пейзаж, да ещё и со штатива , выдержка перестаёт вас волновать. При съёмке же бегущей воды выдержку и вовсе хочется увеличить. А носить с собой по горам тяжёлые светосильные стёкла для фотографа-пейзажиста достаточно утомительно.

Иными словами, ничего плохого в светосильной оптике нет, но для решения большинства ординарных и ряда профессиональных задач светосила свыше f/4 (для зум-объективов) или f/1,8 (для фикс-объективов), мягко говоря, избыточна.

Если вам непременно хочется поснимать на широких диафрагмах, то начать можно с приобретения классического «полтинника», т.е. объектива с фокусным расстоянием 50 мм. Являясь нормальным объективом для полнокадровых и плёночных 35-мм фотоаппаратов, на камерах с кроп-фактором (Nikon DX, Canon APS-C и пр.) полтинник превращается в короткий телеобъектив, очень удобный для съёмки портретов. При светосиле f/1,8 такие объективы стоят совсем не дорого, а качество оптики имеют весьма и весьма достойное. Это самый простой и бюджетный способ попробовать светосильную оптику, так сказать, на вкус, и определиться: нужна ли в принципе большая светосила лично вам.

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.

Если вы хотя бы немного занимались фотографией, если покупали новый фотоаппарат или объектив, вы, скорее всего, слышали о светосиле оптики. Дело в том, что светосила — очень важный критерий любого объектива. При покупке объектива именно на показатель светосилы обращают обычно особое внимание. Практически любой продавец в магазине будет «навяливать» наивному новичку светосильный объектив. И только лишь потому, что достаточно светосильные объективы дороже тех, у которых светосила не очень хорошая. К тому же, многие наивно полагают, что светосила может решить все проблемы, возникающие у фотографа в процессе его работы.

Вот о светосиле мы и решили поговорить с вами в нашей сегодняшней статье.

Для начала давайте разберемся, что же все-таки это такое — светосила. Если объяснять популярно, что называется, «на пальцах», то светосила — это способность объектива пропускать свет. Светосила показывает, какое максимально возможное количество света тот или иной объектив пропускает на матрицу цифровой фотокамеры или на фотопленку. Чем светосила у объектива больше, тем большее количество света проходит сквозь объектив. Стало быть, чем больше светосила объектива, тем больше возможностей делать качественные фотографии при условиях недостаточного освещения, не используя при этом дополнительные источники света, например фотовспышку, а так же и штатив для съемки на длительных выдержках.

От чего зависит светосила объектива? А зависит она, в первую очередь вот от этих параметров:

• Диафрагма
• Фокусное расстояние
• Качество оптики

Сегодня мы не видим смысла углубляться в теорию физики (если вам это все-таки интересно, откройте учебник). Мы просто скажем, что светосила объектива — это отношение диаметра максимально широко открытого отверстия диафрагмы к фокусному расстоянию. Именно это соотношение и указывают на оправе объективов их производители. Скорее всего, вы обращали внимание на такие цифры на своем объективе: 1: 1,2, 1:1,4, 1:1,8 1:2,8, 1:5,6 и тому подобные. Чем это соотношение больше, тем больше светосила объектива. К светосильным можно отнести объективы, у которых этот показатель 1:2,8, 1:1,8, 1:1,4 и больше.

Для общего интереса можно сказать, что объектив, который считается самым светосильным в мире, был изготовлен в 1966 году для NASA и использовался он для фотографирования темной стороны Луны. Назывался этот объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7. Его светосила была равна 1: 0,7. Этот объектив был изготовлен всего в десяти экземплярах.

Даже начинающий фотограф, не говоря уж о профессионалах, наверняка знает, что самыми светосильными объективами являются портретные объективы, у которых фиксированное фокусное расстояние (для краткости объективы с постоянным фокусным расстоянием на языке профессионалов принято называть фиксами). Подобный объектив должен иметь каждый фотограф, который считает себя мастером фотографии. У таких светосильных фиксов есть одно неоспоримое преимущество. И оно весьма существенно. Заключается это преимущество в том, что светосильные фиксы достаточно доступны по своей стоимости. И, к тому же, если их сравнить со светосильными зумами — фиксы порой даже качественнее их и способны создавать очень даже замечательную картинку.

Объективы с хорошей светосилой прекрасно подходят для съемки портретов, так как они дают достаточно небольшую глубину резко изображаемого пространства. А это, как известно, для портретной съемки очень важно.

Какой же портретный объектив лучше всего выбрать для работы? Со светосилой 1: 1,2, 1:1,4 или 1:1,8?

Как мы уже сегодня говорили, новички в фотоделе обычно стараются приобрести себе более светосильный объектив. И продавцы охотно предлагают им такие объективы, ведь они стоят весьма недешево, а это, конечно же, очень выгодно магазину. Но вот как раз тут и возникает вопрос: нужно ли в значительной степени переплачивать за объектив, имеющий диафрагму f/1.4, если в реальной практике вы вряд ли будете пользоваться ей?

Глубина резко изображаемого пространства на снимке зависит напрямую от светосилы объектива, которым вы снимаете. Вот поэтому при съемке с диафрагмой f/1,2, f/1,4, и f/1,8 плоскость фокуса весьма невелика. В этом случае очень велик риск того, что не весь объект съемки попадет в эту плоскость. Вот, например, как на этом снимке.

Его автор считает, что он испортил этот кадр. Снимал он его с полностью открытой диафрагмой f/1,2. И именно поэтому не попал в фокус, и картинка получилась нерезкой. А вот этот снимок был сделан им же, но уже с диафрагмой f/2,8. Как вы видите, фотография получилась достаточно хорошей: и фон размыт, и лицо модели изображено резко.

Вообще диафрагму f/1,2 нужно использовать только в самых исключительных случаях. Например, в случае реальной нехватки света для съемки. Да и то это помогает далеко не всегда. Чаще бывает проще просто повысить светочувствительность (поднять значение ISO). Особенно это актуально в том случае, если вы работаете полноформатной фотокамерой. Даже снимая объективом с фиксированным фокусным расстоянием в 50 мм. при диафрагме f/2,8 легко можно не попасть в зону резкости. И тогда некоторые детали фотографируемого объекта на снимке будут нерезкими. Поэтому мы всегда рекомендуем в этом случае несколько перестраховаться и снимать при хорошем освещении на диафрагме не меньше чем f/3,2.

Ну, и в заключение нашей статьи давайте кратко подведем итоги рассказанного в ней.

Итак, светосильные объективы с фиксированным фокусным расстоянием идеально подходят для съемки портретов. Именно по этой причине такой объектив мы настоятельно рекомендуем иметь каждому фотографу.

Когда будете покупать светосильный объектив, не поддавайтесь на уговоры продавцов и на заявленную светосилу 1:1,2 или 1:1,4. Снимать на такой диафрагме вам вряд ли придется. А если и придется, то очень и очень в редких случаях. Вот почему, если у вас всё же есть выбор между объективом со светосилой 1:1,2, 1:1.4 и 1:1,8 — не тратьте зря свои деньги на покупку того, что вам совершенно не нужно. В практической работе вполне хватает объектива со светосилой 1:1,8.

Все желают получать красивые светлые снимки, когда фотографируют. Однако очень часто выходит так, что при виде интересного момента вы успеваете его заснять, но фото получается каким-то темным. В этом может оказаться виноватым объектив со слабой светосилой. Именно поэтому так важно знать, что означает Давайте в этом разберемся.

Светосила объектива представляет собой еще один весьма показательный его параметр. Он так же важен, как и угол зрения и прочие. Данный параметр характеризует яркость изображения, построенного на матрице объектива. Чем более светосильный объектив, тем более яркое изображение им создается. А при меньшем показателе оно будет более темным.

Светосила характеризуется относительным значением величины отверстия, а обозначается в форме дроби. Например, надпись ¼ означает, что у объектива с относительным размером отверстия ¼ диаметр отверстия вчетверо меньше параметра фокусного расстояния. Важно отметить, что размер действующего реально объективного отверстия скорее является виртуальной величиной. Данный диаметр обычно не совпадает ни с диаметром диафрагмы, ни с передней

Вполне реально рассчитать размер действующего объективного отверстия, однако его невозможно измерить. Традиционно относительные значения находятся в зависимости от размеров поля изображения, на которое прибор рассчитан. Можно сказать, что объективы с неизменным фокусным расстоянием обладают весьма высокой светосилой, к примеру, f/1,4-f/1,8, в отличие от тех, у которых фокусное расстояние является переменным. Обычно у оптики с изменчивым фокусным расстоянием и параметр светосилы тоже является переменным, так как их конструкция намного более простая.

Если говорить об этом, базируясь на каком-то примере, то можно сказать, что если на оптике имеется маркировка 20-80/3,4-4,7, это будет означать, что при фокусном расстоянии в 20 миллиметров относительный размер отверстия будет составлять f/3,4, а если фокусное расстояние станет 80 мм, то отверстие изменится и станет f/4,7. Однако, чем выше светосила объектива, тем дороже сам прибор.

Идеально было бы иметь в своем арсенале набор с разным показателем данного параметра, однако для простых людей такой вариант не подходит, так как траты на них несоизмеримы ни с чем. Смысл приобретать настолько дорогую технику есть только в том случае, если фото будут печататься в журналах или еще где-то, а иначе нет.

При отсутствии такой цели вполне достаточно приобрести обычный фотоаппарат. Не стоит брать камеры, обладающие малым показателем светосилы, так как очень скоро вы сами ощутите, что фотографии получаются недостаточно красивыми и светлыми, а этот дефект не получится убрать. Однако современные аппараты, даже наиболее простые, обладают весьма качественной встроенной автоматикой.

По своей сути светосила объектива — это свойство, которое демонстрирует количество света, проходящее сквозь этот прибор. Если исходить из данного положения, то наименьшей светосилой обладают объективы, допускающие лишь малую диафрагму. Линзы могут быть медленными или быстрыми, то есть обладающие большей или меньшей светосилой в зависимости от значения размера диафрагмы, обычно по нему и сопоставляются разные камеры, чье фокусное расстояние одно и то же.

По такому параметру, как светосила объектива, чаще всего сопоставляют разные виды фототехники. Считается, что при максимальном значении данного показателя получаются наилучшие снимки при различной степени освещенности. Если используется то у вас появляются возможности не только изменять фокусное расстояние, но и получать разный показатель светосилы.

Наверняка, если вы покупали объектив, то не раз слышали такое понятие как светосила объектива . Скорее всего, именно светосила играла ключевую роль при выборе той или иной линзы и конечно же продавец старался вам продать более дорогой объектив именно ссылаясь на этот мистический параметр – светосила, как-будто он решит все ваши проблемы;)

Вначале давайте разберемся что такое светосила объектива, и с чем её едят. Если просто, то светосила, это пропускная способность объектива, т.е. светосила показывает какое максимально возможное количество света проходит через объектив и попадает на матрицу цифрового фотоаппарата. Чем больше светосила у объектива – тем больше света через него может проходить, тем больше возможности при съемке в плохом освещении без использования вспышки или штатива .

Светосила объектива зависит от следующих параметров:

• диафрагма
• фокусное расстояние
• качество оптики

Не будем углубляться в физику, скажу лишь что отношение диаметра максимально открытой к фокусному расстоянию, как раз и будет вашей светосилой (так называемой геометрической светосилой объектива). Именно эту светосилу производители оптики и указывают у себя на объективах, наверняка вы встречали следующие подписи – 1:1.2, 1:1.4, 1:1.8, 1:2.8, 1:5.6 и так далее. Естественно, чем больше это соотношение, тем больше светосила объектива. Поэтому светосильные объективы считаются те, у которых соотношение 1:2.8, 1:1.8, 1:1.4 и более.

Для заметки, самый светосильный объектив в мире, был сделан в 1966 году для NASA которые использовали его в целях съемки темной стороны луны. Называется он Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 и светосила у него равна 1:0.7, таких объективов было выпущено всего десять.

Каждый фотограф, будь-то он начинающий или профи, знает – самые светосильные объективы это портретные объективы с фиксированным фокусным расстоянием. И конечно же, каждый уважающий себя фотограф имеет в арсенале такой объектив. Ещё один плюс, светосильных фиксов – то что они относительно недорогие, к примеру если сравнивать с светосильными зум-объективами, но не менее качественные.

Светосильные объективы идеально подходят для портретной съемки, потому что они дают малую , что очень важно для .

Какой портретный объектив выбрать, со светосилой 1.2, 1.4 или 1.8?

Существует тот факт, что новички хотят купить себе более светосильный объектив, и конечно же продавцы с радостью им продают этот объектив, который стоит в разы дороже. Вопрос только нужно ли переплачивать за диафрагму f/1.4 если вы ей практически не будете ей пользоваться!

Потом я сфотографировал ещё один, в котором все хорошо: лицо в фокусе а фон размытый, но диафрагма уже была f/2.8.

Я много перепортил кадров, до того, как я понял, что f/1.2 нужно использовать только в случае если не хватает света для съемки и то, это не всегда помогает, проще повысить , особенно если у вас . Порой, даже на 50мм фикс с диафрагмой f/2.8 – можно промахнуться и многие детали окажутся не в фокусе, поэтому я всегда перестраховываюсь, особенно когда фотографирую моделей, при хорошем освещении использую диафрагму не меньше чем f/3.2.

Как видите, глубина резкости вполне ощутима.

Вывод

Светосильный объектив идеально подходит для портретной съемки, поэтому любой уважающий себя фотограф обязательно должен иметь такой в арсенале.

При покупке светосильного объектива, не покупайтесь на заявленные 1:1.2 либо 1:1.4. Использовать максимально открытую диафрагму вы будете крайне редко, поэтому, если у вас есть выбор между светосильным портретным объективом 1:1.2, 1:1.4 и 1:1.8 не делайте ошибку и не тратьте лишние деньги покупая максимально доступный светосильный объектив, вам вполне достаточно портретника со светосилой 1:1.8.

Спасибо за прочтение и до новых встреч.

Светосила объектива

Светоси́ла — величина, характеризующая светопропускание оптической системы, то есть соотношение освещённости действительного изображения, даваемого ей в фокальной плоскости, и исходной яркости отображаемого объекта^[1]. Светосила пропорциональна квадрату относительного отверстия оптической системы и определяет её световую эффективность^[2][3].

В практической фотографии и кинематографе используется упрощённое обиходное понятие светосилы объектива, которой называют максимальное относительное отверстие, получаемое при полностью открытой диафрагме, и при котором достижимо наибольшее светопропускание объектива^[4][5].{2}},

где D{\displaystyle D} диаметр входного зрачка, а f′{\displaystyle f’} — заднее фокусное расстояние. Светосила любой оптической системы имеет теоретический предел, определяемый волновыми свойствами света. Он вычисляется при помощи математической зависимости:

Nmin=12NAmax=12nsin⁡θ{\displaystyle N_{\text{min}}={\frac {1}{2\;\mathrm {NA} _{\text{max}}}}={\frac {1}{2\,n\sin \theta }}}

где

Учитывая, что коэффициент преломления воздуха близок к единице, максимально достижимое относительное отверстие любой оптической системы не может превышать f/0,5 или 2:1^{[* 1]}. Соответственно, максимально достижимая светосила, равная квадрату этой величины, не превышает значения 4:1.

Эффективная светосила

Геометрическая светосила характеризует светопропускание объектива лишь отчасти, поскольку не учитывает прозрачность его линз. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз и оправы, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным.{2}},

где τ{\displaystyle \tau } — коэффициент светопропускания системы. В современной оптике для увеличения светопропускания используют просветление, снижающее световые потери. У непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1 % на каждый сантиметр толщины стекла и на 5 % за счёт отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух-стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых — 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветлённых объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, практически не влияя на экспозицию.

В сложных многолинзовых вариообъективах даже при наличии просветления потери возрастают, доводя разницу между геометрической и эффективной светосилой до величин, которые приходится учитывать. В киносъёмочной оптике, для которой разница между геометрической и эффективной светосилой может быть существенной, принято отдельное обозначение эффективных относительных отверстий в виде буквы «Т». Например Т1,3 свидетельствует об эффективном относительном отверстии объектива f/1,3 с соответствующей эффективной светосилой. В практическом кинематографе квадратичную зависимость светосилы от относительного отверстия опускают, называя эффективной светосилой максимальное эффективное относительное отверстие «Т». На оправах фотообъективов указывается геометрическое максимальное относительное отверстие, характеризующее наибольшую геометрическую светосилу при том, что промежуточные значения диафрагмы маркируются в значениях эффективного относительного отверстия с учётом светопропускания стекла^[5]. На оправах современной киносъёмочной оптики, напротив, указываются эффективные относительные отверстия с дополнительным обозначением буквой «Т».

Практическое значение светосилы

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

В фотографии и кинематографе максимальная светосила не менее важна. От неё зависит минимальная выдержка, с которой возможна съёмка при конкретной освещённости сцены. Особенно важна светосила при видео- и киносъёмке, поскольку в этом случае максимальная выдержка не может быть длиннее, чем период съёмки одного кадрика, в отличие от фотографии, где экспонирование может продолжаться несколько секунд и даже минут. Тем не менее, в фотографии светосила объектива ограничивает минимальную освещённость, при которой ещё возможна съёмка на моментальных выдержках без штатива. Англоязычное название светосильного объектива fast lens (буквально — «быстрый объектив») подчёркивает его пригодность для съёмки быстродвижущихся объектов на коротких выдержках.

Не следует забывать, что при максимальном относительном отверстии качество получаемого изображения хуже, чем при средних значениях диафрагмы, несмотря на совершенство конструкции объектива^[9]. Виньетирование достигает своих максимальных значений также при полной светосиле^[10]. Кроме того, глубина резкости при этом очень мала и недостаточна для резкого отображения объектов, протяжённых в глубину кадра. Более всего это заметно при съёмке с небольших дистанций, поэтому светосила макрообъективов часто сравнительно мала. Тем не менее, использование сверхсветосильных объективов с открытой диафрагмой позволяет получать в фотографии и кинематографе художественные эффекты, недоступные оптике с невысокой светосилой. Большое максимальное относительное отверстие характерно для портретных объективов, допускающих остаточную сферическую аберрацию и мягкий оптический рисунок^[11].

В проекционных объективах величина светосилы определяет световую эффективность всего проектора и, в конечном итоге, яркость изображения на экране. Ненужность большой глубины резкости и небольшое угловое поле позволяют изготавливать большинство объективов для проекции плоских объектов достаточно светосильными.

Классификация оптики по светосиле

Объективы с различным значением максимальной геометрической светосилы принято делить на несколько групп. Кроме обычной оптики с невысокой светосилой объективы могут быть светосильными и сверхсветосильными. В кинематографе к первым относят оптику с максимальным относительным отверстием выше f/2,8, а вторая группа начинается со значения f/1,5^[12]. В фотографии из-за более крупных размеров кадра сверхсветосильной считается оптика, начиная с f/2,0^[13]. Максимальное относительное отверстие лучших сверхсветосильных объективов приближаются к теоретическому пределу f/0,5 для съёмки в воздухе^{[* 2]}:

• объектив Zeiss Super Q Gigantar 40/0,33 для фотоаппарата Contarex: 0,33^[14][15];
• Зеркально-линзовый объектив «ЧВ» 20/0,5, разработанный ГОИ в 1948 году: 0,5^[16][17][18];
• Военный объектив Signal Corps Engineering 33/0,6: 0,6;
• Объектив «Искра-3» 72/0,65, разработанный ГОИ: 0,65;
• Специальный объектив для космической программы НАСА Zeiss Planar 50/0,7: 0,7;
• Серийный объектив для фотосистемы Micro Four Thirds Handevision Ibelux: 0,85^[19];
• Mitakon 50mm f/0.95 для байонета Sony E, Nikon Z-Mount, Micro Four Thirds, Canon RF и Canon EF^[20];
• Leica Noctilux для дальномерного фотоаппарата: 0,95;
• Canon EF 50 мм для зеркальных фотоаппаратов Canon EOS: 1,0^[21];
• Noct-Nikkor для зеркального фотоаппарата Nikon F2: 1,2;
• Штатные объективы 50 мм для зеркальных фотоаппаратов Canon, Nikon, Minolta и т. п.: 1,4;
• Объективы Zeiss Sonnar и их советский аналог Юпитер-3^[22]: 1,5;

Для разных классов аппаратуры типичны следующие значения светосилы объектива^[23]:

• Профессиональные дискретные киносъёмочные объективы: T1,3—2,8;
• Проекционные объективы для кинопроекторов и диапроекторов: 1,0—2,8
• Вариообъективы для профессиональных видеокамер: 1,2—2,0;
• Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальных фотоаппаратов: 1,2—4,5;
• Профессиональные зум-объективы для зеркальных фотоаппаратов: 2,8—4,0;
• Бюджетные зум-объективы для зеркальных фотоаппаратов: 3,5—6,3;
• Цифровая или плёночная компактная камера: 3,5—8;
• Плёночная бокс-камера: 8—11;

Высокая светосила легко достигается в нормальных объективах при их небольших габаритах и сравнительно низкой себестоимости. При сохранении малых аберраций и высокого разрешения увеличение светосилы требует ограничения углового поля^[24]. Поэтому светосила широкоугольных объективов обычно ниже, а светосила длиннофокусных ограничена хроматической аберрацией, растущей пропорционально фокусному расстоянию и поддающейся устранению с большим трудом. Габариты светосильных широкоугольников и телеобъективов могут возрастать в несколько раз по сравнению с менее светосильными аналогами. В соответствии с принципом инвариантности оптических систем, произведение тангенса углового поля, квадратного корня фокусного расстояния и светосилы является константой для любых объективов-анастигматов при одинаковом уровне их оптического совершенства^[25].

Высокая светосила требуется от объективов, предназначенных для изобразительной голографии. Это объясняется необходимостью сочетания широкого (150—200 мм) входного зрачка с большим угловым полем, которому соответствует короткое фокусное расстояние. Таким образом обеспечивается широкое поле зрения при сохранении многоракурсности^[26]. Так, светосила созданного в СССР голографического киносъёмочного объектива «ОКГ-2» при диаметре входного зрачка 200 мм и фокусном расстоянии 150 составляет f/0,75^[27].

См. также

Примечания

1. ↑ Утверждение справедливо в воздухе и других средах с близкими коэффициентами преломления
2. ↑ Объектив Carl Zeiss Super Q Gigantar, созданный в маркетинговых целях, считается техническим курьёзом, поскольку непригоден для практической фотографии

Источники

1. ↑ ^{1 2} Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 35.
2. ↑ Бутиков, 1986, с. 363.
3. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 18.
4. ↑ Киносъёмочная техника, 1988, с. 81.
5. ↑ ^{1 2} Гордийчук, 1979, с. 152.
6. ↑ Волосов, 1978, с. 75.
7. ↑ Волосов, 1978, с. 76.
8. ↑ Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 35.
9. ↑ Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 34.
10. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 20.
11. ↑ Волосов, 1978, с. 316.
12. ↑ Киносъёмочная техника, 1988, с. 82.
13. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 19.
14. ↑ Carl Zeiss Super Q Gigantar 40мм F/0.33: самый светосильный объектив или ирония производителя? (рус.). «Cameralabs». Дата обращения: 14 ноября 2015.
15. ↑ Michael Zhang. Carl Zeiss Super-Q-Gigantar 40mm f/0.33: The Fastest Lens Ever Made? (англ.). News. «Petapixel» (6 August 2013). Дата обращения: 14 ноября 2015.
16. ↑ Объективы, разработанные в ГОИ, 1963, с. 269.
17. ↑ Luiz Paracampo. World’s fastest lens (англ.). USSR Photo (25 December 2007). Дата обращения: 14 ноября 2015.
18. ↑ Десятка самых светосильных объективов (англ.). «Кадрр». Дата обращения: 14 ноября 2015.
19. ↑ Владимир Самарин. Handevision Ibelux 40 мм f/0,85: новый рекордсмен (рус.). «Fototips» (28 декабря 2013). Дата обращения: 14 ноября 2015.
20. ↑ Products | Mitakon — ZY Optics (англ.). Дата обращения: 31 августа 2020.
21. ↑ Ken Rockwell. Canon 50mm f/1.0 L (англ.). Reviews (October 2013). Дата обращения: 14 ноября 2015.
22. ↑ Юпитер-3 (рус.). ZENIT Camera. Дата обращения: 16 апреля 2019.
23. ↑ Фотоаппараты, 1984, с. 43.
24. ↑ Теория оптических систем, 1992, с. 243.
25. ↑ Волосов, 1978, с. 295.
26. ↑ Изобразительная голография и голографический кинематограф, 1987, с. 128.
27. ↑ Изобразительная голография и голографический кинематограф, 1987, с. 129.

Литература

• Е. И. Бутиков. 7. Геометрическая оптика и роль дифракции в оптических приборах // Оптика / Н. И. Калитеевский. — М.: «Высшая школа», 1986. — С. 329—391. — 512 с. — 23 000 экз.
• Д. С. Волосов. Фотографическая оптика. — 2-е изд. — М.,: «Искусство», 1978. — С. 75, 76. — 543 с. — 10 000 экз.
• Гордийчук, И. Б. Справочник кинооператора / И. Б. Гордийчук, В. Г. Пелль. — М. : Искусство, 1979. — 440 с. — 30 000 экз.
• Ершов К. Г. Киносъёмочная техника / С. М. Проворнов. — Л.: «Машиностроение», 1988. — 272 с. — 10 000 экз. — ISBN 5-217-00276-0.
• Н. П. Заказнов, С. И. Кирюшин, В. И. Кузичев. Глава XV. Фотографический объектив // Теория оптических систем / Т. В. Абивова. — М.: «Машиностроение», 1992. — С. 240—268. — 448 с. — 2300 экз. — ISBN 5-217-01995-6.
• Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 228. — 447 с. — 100 000 экз.
• В. Г. Комар, О. Б. Серов. Изобразительная голография и голографический кинематограф (рус.) / О. Ф. Гребенников. — М.: «Искусство», 1987. — 286 с.
• Н. Д. Панфилов, А. А. Фомин. Краткий справочник фотолюбителя / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1985. — С. 179—184. — 367 с. — 100 000 экз.
• Фомин А. В. § 4. Фотографические объективы // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 124—130. — 256 с. — 50 000 экз.
• М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с. — 100 000 экз.
• Фотографические и проекционные объективы, разработанные в ГОИ / Е. Б. Лишневская. — Л.: ГОИ, 1963. — 447 с. — 300 экз.

Что такое объектив с постоянной диафрагмой?

Изучение диафрагмы — один из основных принципов фотографии, но все эти цифры также могут сбивать с толку, особенно на корпусе объектива.

бывают разных видов, но мы собираемся сосредоточиться на линзах с постоянной или фиксированной диафрагмой, а не на линзах с переменной диафрагмой.

Давайте посмотрим на объектив Nikon 70-200mm f / 2.8. Это объектив с постоянной или также известной как объектив с фиксированной диафрагмой.

Как узнать? В нем говорится, что это объектив с диафрагмой f / 2,8 — это одно число.

Объектив с переменной диафрагмой — это объектив Nikon 18-200 мм f / 3,5-f / 5,6, где на объективе указаны два значения диафрагмы.

Что все это значит?

Объектив Nikon 70-200 мм имеет фокусное расстояние 70 мм на коротком конце и может уменьшать масштаб до 200 мм.

Имея это единственное число f / 2.8, он может поддерживать небольшую диафрагму при увеличении и уменьшении масштаба.

Вы можете снимать при f / 2.8 на 70 мм, 100 мм, 150 мм, а также 200 мм и все, что между ними.

Также имейте в виду, что диафрагмы являются дробными: чем больше число, тем меньше отверстие в линзе и чем меньше число, тем больше отверстие.

У объектива с постоянной или фиксированной диафрагмой диафрагма работает независимо от фокусного расстояния объектива.

Тубус объектива не выдвигается и не убирается при изменении фокусного расстояния.

Объектив с переменной диафрагмой означает, что он будет снимать при f / 3,5 на более коротком конце фокусного расстояния — 18 мм и изменится на f / 5,6 на более длинном конце или 200 мм.

Это максимальная диафрагма, которую объектив может открыть для каждого конца диапазона увеличения. Как правило, объективы с переменной диафрагмой дешевле.

Многие производители включают их в пакет при покупке корпуса камеры.

Это обычно выгодно, особенно для новичков в фотографии. За хорошую цену вы получаете корпус камеры и приличный объектив.

Производитель исключает из уравнения некоторые догадки. Потребителю может быть достаточно сложно понять, какую камеру купить, не говоря уже о том, какой хороший стартовый объектив.

Когда вы научитесь комфортно фотографировать, следующим шагом будет переход на объектив с постоянной диафрагмой.

Эти линзы обычно тяжелее, лучше сконструированы и дороже, но это стекло в линзах более высокого качества.

Преимущество состоит в том, что у вас будет большая диафрагма во всем диапазоне фокусных расстояний, а большее количество света означает, что вы сможете снимать в условиях низкой освещенности.

Но не думайте, что объектив с постоянной диафрагмой может снимать только с одной диафрагмой, скажем, f / 2,8.

Они могут переключаться на все обычно доступные значения диафрагмы — весь диапазон значений диафрагмы вплоть до f / 22 или f / 32.

Руководство по повышению четкости изображений

Устали от размытых изображений?

Пришло время узнать, как снимать более резкие изображения, определив, что лучше всего подходит для вашего объектива.Это придаст вам больше уверенности, сэкономит время и поможет вам делать более качественные фотографии.

Из этой статьи вы узнаете:

• Как найти оптимальное место для вашего объектива (для получения более резких изображений)
• Почему вам следует снимать в режиме приоритета диафрагмы (и как его использовать)
• Как выполнить тест, чтобы каждый раз получать самое резкое изображение
• Насколько важны ваши зона наилучшего восприятия объектива действительно

На приведенных выше изображениях часов тот, что справа, резче.Посмотри внимательно на слова. Изображение f / 9 более резкое, потому что оно было снято с использованием оптимальной точки моего объектива. У f / 3.5 не было.

Сначала взгляните на свой объектив

В этом руководстве для начинающих мы будем использовать в качестве примера зум-объектив начального уровня. Большинство комплектных объективов (базовый объектив, поставляемый с цифровой зеркальной камерой) обычно снимают наиболее резкие при средней настройке диафрагмы. Чтобы определить среднюю диафрагму вашего объектива, вам нужно знать ее самую широкую (или максимальную) диафрагму.Он расположен сбоку или на конце объектива и будет выглядеть примерно так: 1: 3,5-5,6 .

Например, вот он на моем зум-объективе Canon 18-55 мм:

Это означает, что когда мой объектив полностью увеличен до 18 мм, его максимальная диафрагма составляет f / 3,5. При полном увеличении до 55 мм самая широкая диафрагма составляет f / 5,6.

Правило нахождения оптимального среднего диапазона — отсчет двух полных диафрагм (настройки диафрагмы называются диафрагмами) от самой широкой диафрагмы.На моем объективе самая широкая диафрагма — f / 3.5. Две полные остановки оттуда приведут меня к оптимальному значению около f / 7.1.

Есть некоторое пространство для маневра в том, что считается средним диапазоном, поэтому любое значение от f / 7.1 до f / 10 позволит получить резкое изображение. Как только вы узнаете среднюю диафрагму вашего объектива, вы можете провести простой тест, чтобы получить максимально резкое изображение. Для проведения теста вам нужно будет снимать в режиме приоритета диафрагмы.

Возьмите под свой контроль режим приоритета диафрагмы

Съемка с приоритетом диафрагмы позволяет вам выбрать нужную настройку диафрагмы, что дает вам больше творческого контроля, чем в автоматическом режиме.

Управляя настройкой диафрагмы, гораздо проще получить резкое изображение. А поскольку ваша камера по-прежнему выбирает ISO (если для нее установлено Auto ISO) и выдержку автоматически, ею очень легко пользоваться.

Вы, наверное, слышали, что такие диафрагмы, как f / 16 и f / 22, лучше всего подходят для того, чтобы держать все в фокусе. Хотя это может быть правдой, фокус не всегда равен общей резкости. Выбор средней диафрагмы даст вам более четкие изображения во всем. Вы можете еще больше улучшить свои фотографии, уменьшив дрожание камеры с помощью штатива и дистанционного спуска затвора (или автоспуска камеры).

Вот пример того, как съемка с оптимальным соотношением сторон объектива дает более четкие изображения:

На изображении выше снимок с f / 9 резче, чем с f / 22. Иглы и тени не такие мягкие или размытые, как на снимке f / 22 (обратите внимание на четкость и блестки на снегу).

Переключение из автоматического режима в режим приоритета диафрагмы

Чтобы выключить автоматический режим и установить приоритет диафрагмы, просто поверните большой диск режимов в положение приоритета диафрагмы. Вот как это выглядит на моем Canon (на Nikon и других брендах ищите букву «A»).

Автоматический режим — зеленый прямоугольник; Режим приоритета диафрагмы — Av (или A на Nikon). Когда ваша камера находится в режиме приоритета диафрагмы, поверните меньший главный диск (показан здесь наверху моего Canon), чтобы выбрать диафрагму.

Когда вы повернете эту ручку, вы увидите, что на экране меняется f-число. На следующем снимке установлено значение f / 9,5:

Выполните тест зоны наилучшего восприятия линз

После того, как вы установили камеру на штатив, выполнение теста зоны наилучшего восприятия займет всего пару минут.Для начала переведите камеру в режим приоритета диафрагмы, затем скомпонуйте кадр и сделайте фотографии с разной диафрагмой. Начните со снимка с самой широкой диафрагмой, затем поверните главный диск несколько раз (чтобы сузить диафрагму) и сделайте еще один снимок. Продолжайте делать это, пока не сделаете семь или восемь фотографий.

Загрузите фотографии на компьютер и увеличьте масштаб. Вы быстро увидите, какие настройки диафрагмы дали вам самое резкое изображение в целом.

Следующая фотография моей дочери была сделана при естественном освещении.Съемка с оптимальным соотношением сторон объектива дала мне довольно резкое изображение даже в условиях низкой освещенности:

Крупный план кружки показывает преимущества съемки с оптимальным соотношением сторон объектива. Всякий раз, когда вы хотите убедиться, что вы получите максимально резкий снимок, делайте снимок при каждой настройке среднего диапазона: f / 7,1, f / 8, f / 9 и f / 10.

Получение самых четких изображений

Теперь, когда вы знаете, в чем состоит золотая середина вашего объектива, пора попрактиковаться. Надеюсь, вы так же довольны результатами, как и я!

Я люблю снимать при естественном освещении, и научившись делать более резкие изображения при слабом освещении, я стал намного счастливее с моими фотографиями.

Советы по получению самых резких изображений

• Съемка в режиме приоритета диафрагмы
• Выберите среднюю диафрагму (обычно от f / 7,1 до f / 10)
• Используйте штатив и дистанционный спуск затвора (или таймер автоспуска камеры), чтобы уменьшить дрожание камеры. серия снимков от f / 7.1 до f / 10, когда резкость особенно важна.

Но не останавливайтесь на достигнутом. Продолжайте экспериментировать с настройками в режиме приоритета диафрагмы. Получать резкие изображения — это здорово, но диафрагма — это еще не все.

Узнайте больше о диафрагме и глубине резкости здесь.

— обзор

5.3.1 Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия 4Pi

Использование двух противоположных линз с высокой числовой апертурой (NA) для конструктивной концентрации двух противоположных лазерных лучей в общем фокусе, конфокальная лазерная сканирующая 4Pi-микроскопия (Baddeley et al. ., 2006; Egner et al., 2002; Hanninen et al., 1995; Hell et al., 1994) стал общепризнанным методом «оптической наноскопии», обеспечивающим осевое оптическое разрешение вплоть до режима 100 нм, то есть примерно в 6–7 раз лучше, чем у обычного CLSM.Основная идея 4Pi-микроскопии состоит в том, чтобы сузить диаметр сфокусированного лазерного луча, по крайней мере, на одно измерение ниже значений, возможных, если луч сфокусирован только с одной стороны (как это имеет место в обычном конфокальном микроскопе). Такую процедуру можно было бы назвать «Разработка функции распределения точек». Обычные линзы, возможно, в будущем можно будет заменить другими способами, чтобы фокусировать свет на очень маленький размер пятна. В 1970-х годах К. Кремер и Т. Кремер предложили лазерный сканирующий микроскоп с улучшенным оптическим разрешением, основанный на использовании «точечной голограммы 4π» в качестве фокусирующего элемента.Предполагалось, что такая голограмма может быть создана с использованием точечного источника с диаметром, намного меньшим длины волны света, излучаемого таким источником или созданного в соответствии с численными расчетами (Cremer and Cremer, 1972, 1978). Эта голограмма, способная фокусировать лазерный свет со всех сторон, должна стать решающим оптическим элементом лазерного сканирующего микроскопа. Затем структура с размерами выше точечного пятна освещения может быть проанализирована путем «точечного» построения изображения флуоресценции, возбуждаемой в этой структуре пятном освещения.Возможное оптическое разрешение этого подхода будет зависеть от минимальных фокусных размеров, которые могут быть реализованы с помощью точечной голограммы 4Pi. Идеальная точечная голограмма 4Pi может быть аппроксимирована несколькими плоскими точечными голограммами. Даже в случае, если реализованный сферический угол будет все еще значительно меньше 360 °, этот новый тип сканирующего микроскопа может генерировать меньший фокус во всех трех измерениях по сравнению с микроскопами, оснащенными одним или двумя противоположными обычными объективами.

Принимая во внимание теоретические ограничения голографической фокусировки, необходимо учитывать, что в непосредственной близости от источника света, намного меньшего, чем длина волны света, излучаемого этим источником, начинают проявляться такие эффекты, как поляризационные свойства электромагнитного поля. играют доминирующую роль. В случае, если гипотетический сферический волновой фронт постоянной интенсивности сфокусирован со всех сторон («геометрия 4Pi») в среде с постоянным показателем преломления, теоретически можно получить диаметр пятна примерно 1/3 длины волны (Hell, 2007) .Следовательно, оптическое 3D разрешение будет улучшено во столько же раз. Для длины волны возбуждения 488 нм и показателя преломления 1,4 диаметр пятна около 1/3 длины волны означает предельный размер изотропного пятна около 100 нм. В отличие от объема наблюдения, достигаемого с помощью обычного CLSM (200 × 200 × 600 нм, ³ ), это будет означать в 24 раза меньший объем наблюдения (100 × 100 × 100 нм ³ ) и, соответственно, улучшенное 3D-разрешение. Соответствующий пример использования микроскопии 4Pi был описан Bewersdorf et al.(2006). Эти авт. Изучили топографию репарации DSB и отметили, что h3AX существует в разных структурах хроматина.

Фокусировка сферическим волновым фронтом постоянной интенсивности и линейной поляризации — лишь одно из многих возможных условий освещения. Возможно, эта оценка не может обеспечить теоретический предел голографической фокусировки. Например, при использовании радиально поляризованного лазерного луча экспериментально наблюдаемый размер пятна для NA = 0,9 был примерно на 35% ниже теоретического предела для линейно поляризованного света; используя специальные светочувствительные слои, можно получить пятна даже меньшего размера (Dorn et al., 2003). Аналогичные эффекты должны быть получены, если линза объектива, используемая в этих экспериментах для фокусировки, будет заменена подходящей плоской точечной голограммой. Вместо одноточечной голограммы в случае 4Pi можно рассматривать трехмерные сборки плоских голограмм, где каждая отдельная голограмма предназначена для формирования фокуса, намного меньшего размеров, что может быть достигнуто с помощью обычной оптики. Импульсный лазерный свет с разными длинами волн, включая новые возможности аттосекундной лазерной физики (Silberberg, 2001), может быть использован для создания соответствующего пространственного, временного и фазового распределения освещающего поля, необходимого для создания желаемой фокальной точки или рисунка.

Голограммы могут быть разработаны, например, для замены традиционной оптики с большими рабочими расстояниями в лазерных сканирующих микроскопах. Расстояние фокуса, создаваемое заданным расположением голограммы, может быть намного больше, чем возможно с любой традиционной системой линз, без ущерба для желаемых характеристик фокуса. Это преимущество позволяет разрабатывать сборки голограмм в качестве новых фокусирующих устройств со всех направлений пространства с геометрическими формами и, следовательно, с пространственным распределением света, которые невозможно реализовать с помощью обычных линз объектива с высокой числовой апертурой.Современное состояние 4Pi-микроскопии дает убедительный аргумент. Хотя можно выровнять две линзы объектива с высокой числовой апертурой напротив друг друга для создания интерференционной картины, необходимой для получения повышенного оптического разрешения, геометрия этих объективов исключает одновременное использование дополнительных объективов с высокой апертурой под разными углами. Такого ограничения не существует — по крайней мере в принципе — для сканирующего микроскопа 4Pi, основанного на сборке голограмм. Принимая во внимание возможности и технические ограничения для разработки голографических фокусирующих устройств 4Pi вместо традиционной оптики, мы чувствуем, что в настоящее время не можем прийти к безопасному выводу относительно технических ограничений «4Pi-фокусировки» с целью создания флуоресцентного изображения на основе сканирования с улучшенное оптическое разрешение.В принципе, чем меньше диаметр возбуждающего пятна, тем лучше эффективное оптическое разрешение. Мы полагаем, что возможности голографических фокусирующих устройств 4Pi изучены не полностью и заслуживают дальнейших теоретических и экспериментальных исследований. Ниже мы рассматриваем микроскопию вынужденного истощения излучения (STED) как наиболее элегантный и успешный подход к экспериментальному достижению фокальной области с размерами намного ниже предела Аббе. Возможно, появится возможность создать 3D-микроскопы STED, оснащенные голограммами вместо обычной оптики.

ЧТО ТАКОЕ… диафрагма? — Photoxels

Когда вы смотрите на технические характеристики цифровой камеры, одной из самых первых упомянутых характеристик является ее максимальная диафрагма и / или ее диапазон диафрагмы.

Что такое «диафрагма», как вы решаете, какую диафрагму использовать при фотосъемке и как правильно выбрать диафрагму для получения отличных фотографий?

Что такое диафрагма?
Основная функция объектива фотоаппарата — собирать свет. Апертура линзы — это просто отверстие, отверстие линзы, и обычно она регулируется диафрагмой.Диафрагма представляет собой многолопастную диафрагму, которую вы можете вручную (или камера может автоматически) открывать и закрывать для создания меньшего или большего отверстия (или диафрагмы). Чем больше диаметр апертуры, тем больше света попадает на датчик пленки / изображения.

Диафрагма обозначается как F-ступень , например F2.8 или f / 2.8. Технически «2.8» — это диафрагма или число f (иногда также называемое значением f / или значением диафрагмы). Чем меньше число f, тем больше отверстие объектива (диафрагма).Вы обнаружите, что большинство фотографов просто обозначают диафрагму как f / 2,8.

Как рассчитывается диафрагма?

   
 Статья о числовой апертуре  
 в  
 Энциклопедия RP Photonics   

   
  alt = "article">   

  * [https://www.rp-photonics.com/numerical_aperture.html 
 статья «Числовая апертура» в энциклопедии RP Photonics]