Что такое светосила: Что такое светосила объектива? — EON интернет-магазин

Содержание

СВЕТОСИЛА ИСКУССТВА / Просто о фотографии. / Клуб владельцев техники Olympus

Всем привет! Меня зовут Арина. И Добро Пожаловать на страничку моего Блога!

Скажу откровенно: Я только начинаю заниматься фотографией! Поэтому каждый пост в этом блоге — новый шаг в постижении данного искусства. Каждый пост — новое исследование. Это новый шквал вдохновения и приятных эмоций.
Сегодня попробуем сделать первую запись: СВЕТОСИЛА! 

Итак,  сегодня объясним что  такое светосила, зачем она нужна, а также попробуем забить реперные точки, от котрых можно отталкиваться  при выборе светосильных объективов.


Для начала немного физики… =)! Обратите внимание на чертежи!

Рассмотрим принцип работы диафрагмы.
Собирающая линза создает перевернутое изображение на экране. При этом световые лучи, проходя через линзу, собираются в соответсвенные точки изображения. 

Если отсечь пластинкой часть лучей, остальные лучи все равно соберутся в тех же точках.

Теперь в эти точки приходит меньше лучей, поэтому яркость изображения уменьшается. 

В фотоаппарате для закрывания части объектива обычно используется круглая диафрагма. Диафрагма регулирует количество света, попавшего на светочувствительную матрицу фотоаппарата.  Чем больше раскрыты створки диафрагмы (диафрагменное число мало), тем больше света попадает на матрицу фотоаппарата, а значит изображение получается более светлым.

На что может повлиять диафрагма?
1) ГРИП- глубина резко изображаемого пространства.
При изменении диафрагменных чисел изменяется и степень резкости пространства за объектом. Сравните:

2) Боке — степень размытости, нечеткости. А как мы помним диафрагма отвечает за размытость фона.
3) Яркость света. Думаю, зависимость значения раскрытия створок диафрагмы и «осветленности»/ яркости кадра не стоит комментировать. Это и так прекрасно продемонстрировано:

А вот СВЕТОСИЛА
— параметр, показывающий способность объектива пропускать максимальное количество света, который затем попадает на матрицу фотоаппарата. Значение светосилы зависит от: диафрагмы (естественно!), фокусного расстояния и качества оптики.
Чтобы изображение было ярким, светосила должна быть как можно больше!!!
Резюмирую: Чем больше светосила объектива, тем больше света он может пропустить, а значит больше возможностей раскрываются  при съемке. Больше возможностей для полета фантазии! Больше вдохновения! Больше интересных кадров!
Например, эта крошечная линза собирает совсем мало света, но зато имеет маленькое фокусное расстояние. Поэтому она дает хоть и небольшое, но весьма яркое изображение.

Светосильный объектив — объектив, чья диафрагма достигает максимального раскрытия створок (от F1,2 до F2,8).  Встает вполне закономерный вопрос: нужен ли так уж светосильный объектив?

Будем откровенны: светосила мистическим образом не решит все Ваши проблемы! =) Это важно понимать!

Но это всего лишь цифры… А что же они могут скать в действительности? Да и вообще зачем нужны светосильные объективы? Разберем плюсы и минусы.
Итак, достонства светосильных объективов можно выделить следующие:
1)  дает возможность снимать без использования штатива на коротких выдержках.
Напомню, выдержка отвечает за смазанность кадра. Чем она короче, тем менее смазанным получается кадр.
2)  можно проводить съемку в плохо освещенном помещении без использования вспышки, не боясь цифровых шумов и прочих фотографических дефектов. Изображение получается четким и светлым.
3) позволяет делать красивые фотопортреты с художественным размытием фона. А это уже искусство!

4) благодаря высокой светосиле, можно добиться прекрасных результатов в макросъемке, используя тот же принцип размытия заднего плана.
К недостаткам светосильных объективов  можно отнести следующее:
1) более высокая цена по сравнею с более темными объективами аналогичного класса и равных фокусных расстояний.
2) Большой вес, затрудняющий съемку с рук и усложняющий транспортировку.
3) Большие габариты, требующие дополнительного пространства в фотосумке.
Стоит отметить, что светосильные объективы прекрасно подойдут для портретной съемки, т.к дают малую глубину резкости, что немаловажно при портретной съемки. Поэтому любые глубоко уважающие себя фотографы  имеют в своем арсенале светосильный объектив. Светосильные объективы расширяют возможности беспредельного эксперемента!

КАКОЙ ЖЕ ОБЪЕКТИВ ВЫБРАТЬ: СО СВЕТОСИЛОЙ 1.2, 1.4 ИЛИ 1.8???
Вот этот вопрос по-настоящему вводит в тупик! Иначе не скажешь! Только опытным путем можно ответить на поставленный вопрос!
НО! Большинство фотографов рекомендуют при покупке светосильного объектива, не покупаться на заявленные 1:1.2 либо 1:1.4.  Что логично, т.к использовать максимально открытую диафрагму мы будем крайне редко.  Поэтому, если есть выбор между светосильным портретным  объективом 1:1.2, 1:1.4 и 1:1.8, настоятельно рекомендуется не тратить лишних денег, покупая максимально доступный светосильный объектив.  Будет вполне достаточно портретника со светосилой 1:1. 8!
На этом я закончу свою первую запись в своем блоге! Надеюсь, было предельно понятно и, возможно, интересно. Пишите: давайте вместе сделаем наше общение максимально интересным и плодотворным! А вообще я буду рада и конструктивной критике!

Пишите — я не кусаюсь! 😉
Спасибо за внимание и пока-пока! =)

Светосила и Диафрагма — Студопедия

Поделись  


На глубину резкости влияет диафрагменное число (численное значение диафрагмы, установленное фотографом при съёмке), расстояние до объекта съёмки (плоскости фокусировки) и фокусное расстояние объектива.

Механизм диафрагмынаходится вобъективе, является очень важным составляющем объектива,он представляет собой систему из лепестков, которая регулирует количество проходимого света на матрицу, что в свою очередь влияет на светосилу объективаиглубину резкости. В фотоаппаратах может применяться ручное и автоматическое управление диафрагмой.

Светосила объектива

– это характеристика, которая показывает какое количество света может пропустить объектив. Чем больше максимальное отверстие диафрагмы, тем выше его светосила, поэтому значение F,как правило, называют светосилой. НО! Светосила объектива зависит не только от диафрагмы, но и от качества и чистоты линз, поэтому некоторые объективы при равных значениях диафрагмы могут иметь разную светосилу. Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно — без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.
Эффективная светосила, как правило ни где не указывается так как для её определения требуется специальное оборудование и сложные вычисления и нам остаётся верить и доверять производителям.

Устройство диафрагмы можно сравнить со зрачком. Когда темно, зрачок расширяется при ярком свете, сужается, также диафрагма работает в фотоаппарате. Автоматическое управление диафрагмой осуществляется экспонометрическим устройством фотоаппарата в зависимости от условий съемки (яркости снимаемого объекта, светочувствительности фотопленки) и выдержки.

Профессиональные фотографы очень активно используют диафрагму при фото съёмки. Регулируемая диафрагма открывает широкий творческий диапазон. Разные настройки диафрагмы позволяют получить различные фото-эффекты.


Для получения четких снимков необходимо выполнить правильную фокусировку. В фотоаппаратах может использоваться ручная и автоматизированная система фокусировки. Фокусировочное устройство объектива предназначено для совмещения создаваемого объективом оптического изображения с плоскостью светочувствительного материала при различных расстояниях до объекта съемки.

Фокусировка объектива (наводка на резкость) осуществляется путем перемещения объектива или какой-либо его части вдоль его оптической оси. В современных фотоаппаратах фокусировка объектива возможна в пределах от фотографической бесконечности до некоторого минимального расстояния, называемого ближним пределом фокусировки. Ближний предел фокусировки зависит от величины максимального выдвижения объектива.

В некоторых простейших компактных фотоаппаратах объективы не имеют механизма фокусировки. Такие объективы, получившие название фикс-фокус, имеют большую глубину резкости и сфокусированы на некоторое постоянное расстояние. Фиксированная фокусировка накладывает ограничение на минимальное расстояние до объекта съемок. Например, в инструкции указано: «focus range: 1.5 m to infinity». То есть фирма-изготовитель утверждает, что все объекты, находящиеся на дистанции от полутора метров до бесконечности, будут на снимке достаточно резкими, такая система на данный момент используется в сотовых телефонах и планшетных компьютерах.


Не нужно было бы изобретать автоматическую фокусировку, если бы утверждение, что фиксированная фокусировка дает хорошую резкость, было верным на сто процентов. Во-первых, оно рассчитано только на любительскую оценку качества, во-вторых, справедливо только для небольших увеличений.

Автофокусировка— автоматическое наведение на резкость при съемке объекта. Автофокусировка может осуществляться либо с помощью специального датчика, расположенного рядом с объективом, либо непосредственно через объектив.

В различных фотокамерах применяется автофокус пассивного или активного типа, также есть модели, где используется гибридная система автофокусировки. Система пассивной фокусировки основана на определении контраста изображения (под контрастом изображения понимается соотношение между наиболее яркими и наиболее темными его участками). При активной автофокусировке камера определяет расстояние до объекта съемки, освещая его инфракрасным излучением и определяя время возвращения отраженного сигнала.

Помимо определения расстояния до снимаемого объекта, камере необходимо получить данные по освещению, для этого используется датчик освещенности который как правило располагается вместе с инфракрасным датчиком. Называется эта система экспонометрическое устройство. Это устройство в современных фотоаппаратах обеспечивает автоматическое или полуавтоматическое определение и установку экспозиционных параметров.

Экспонометрическое устройство состоит из светоприемника, электронной системы управления, индикатора, а также исполнительных органов, управляющих работой затвора, диафрагмы объектива и согласующих работу затвора и лампы-вспышки. В качестве светоприемника в большинстве современных фотоаппаратов используют кремниевые фото-диоды. В компактных фотоаппаратах, светоприемник экспонометрического устройства располагается на передней панели корпуса, рядом с объективом.

В зеркальных фотоаппаратах высокого класса светоприемник размещают внутри корпуса фотоаппарата, за объективом, что позволяет автоматически учитывать реальное светопропускание объектива (реальную освещенность светочувствительного материала). .

Фотоаппараты с замером освещенности внутри корпуса за съемочным объективом имеют международное обозначение TTL. TTL (ТТЛ) — используется в двух немного отличающихся значениях, первое — это замер через объектив, второе значение — это система управления вспышкой. Какое значение используется, обычно становится ясно из контекста. «Вспышечный» TTL позволяет определить величину импульса вспышки, необходимую для нормального экспонирования кадра, в данном случае замер происходит во время экспонирования при открытом затворе, датчиками в камере измеряется свет, отраженный от пленки и от камеры передается сигнал вспышке, по которому она прекращает импульс. В настоящий момент большинство известных фирм для управления вспышкой использует расширенные несовместимые друг с другом системы, это, к примеру, A-TTL и E-TTL у Canon, 3D-замер у Nikon, подобные системы являются более точными. Их смысл в более плотной интеграции управления камеры и вспышки. Например, вспышка дает предварительный импульс, система замера в камере определяет величину основного импульса, лишь после этого вспышка делает основной импульс. Такие системы позволяют получить очень точные результаты и сбалансировать освещение объекта и фона.

Зеркальные фотокамеры могут использовать ручную и автоматическую фокусировку. Большинство компактных камер используют только автоматический режим фокусировки.

Затвор

Затвор — устройство, используемое для перекрытия светового потока, проецируемого объективом на матрицу, чаще всего затвор устанавливается в корпусе камеры, но и иногда в объективе. Путем открытия затвора на определенное время дозируется количество света, попадающего на чувствительную поверхность и тем самым регулируется освещенность кадра и длительность улавливания света матрицей — это называется ВЫДЕРЖКОЙ. Затворы бывают двух видов, механический, которые в свою очередь делятся на несколько видов и электронный.

Механические затворы.

Дисковый секторный затвор, состоит из вращающегося на оси металлического сектора с отверстием, который приводится в действие пружиной, связанной со спусковым рычагом. Затворы этого типа отличаются наименьшим числом деталей, что определяет наименьшую стоимость, повышенную надёжность и уменьшение требований к точности изготовления. Однако их существенные недостатки — громоздкость (радиус диска не менее перекрываемого отверстия) и ограниченный диапазон выдержек привели к ограниченному применению, в основном в камерах начального уровня (Не применяется в сегодняшних камерах).

Затворы-жалюзи применяются крайне редко, так как требуют значительного пространства между линзами объектива, однако представляют практический интерес, обладая некоторыми преимуществами. Перекрываемое поле состоит из набора узких пластинок-ламелей, одновременно поворачивающихся вокруг осей. При открытом затворе пластинки направлены вдоль оптической оси. Для закрытия затвора достаточно повернуть все пластинки на 90°. Благодаря небольшой массе каждой отдельной пластинки инерционность затвора невелика и приводной механизм отличается простотой (Не применяется в сегодняшних камерах).

Центральный затвор, как правило, устанавливается между линзами объектива или непосредственно за задней линзой. Он представляет собой ряд тонких сегментов, приводимых в действие системой пружин и рычагов. При экспонировании сегменты открывают действующее отверстие объектива симметрично относительно его центра и, следовательно, сразу освещают поверхность светочувствительного элемента (Не применяется в сегодняшних камерах, был очень распространен в пленочных зеркальных камерах).

Затвор-диафрагма, диафрагменный затвор — центральный затвор, максимальная степень раскрытия лепестков которого регулируется, за счёт чего затвор одновременно выполняет роль диафрагмы. В качестве датчика времени в центральных затворах чаще всего используется простейший часовой анкерный механизм, а на коротких выдержках время открытия затвора регулируется силой натяжения пружин. Последние модели центральных затворов имеют электронный дозатор выдержки. В этих затворах лепестки удерживаются в открытом состоянии электромагнитами.

Фокальный затвор с металлическими ламелями (самый распространенный на сегодняшний день механизм), как видно названия, располагается вблизи фокальной плоскости, то есть непосредственно перед светочувствительным материалом. По принципу действия фокальные затворы обычно относятся к шторным (шторно-щелевым). Такой затвор представляет собой пару шторок (из прорезиненной ткани или тонких металлических ламелей). Затвор приводится в действие системой пружин или электродвигателем. Мгновенный затвор разработал и построил витебский фотограф С. А. Юрковский в 1882 году, описание которого опубликовал в журнале «Фотограф» и демонстрировал на Московском съезде фотографов. Выпуск усовершенствованной конструкции, получившей название шторно-щелевого затвора, с согласия Юрковского был налажен в Англии, а затем, с небольшими изменениями, в Германии. Во взведенном состоянии фотоматериал перекрыт первой шторкой. При спуске затвора она сдвигается под воздействием пружины, открывая путь световому потоку. По окончании заданного времени экспозиции световой поток перекрывается второй шторкой. На коротких выдержках вторая шторка начинает движение еще до того, как первая полностью откроет кадровое окно. Щель, образующаяся между шторками, пробегает вдоль кадрового окна, последовательно освещая его. Длительность выдержки определяется шириной щели. Перед началом съемки следующего кадра затвор взводится заново, при этом шторки возвращаются в исходное положение таким образом, что щель между ними не образуется. Затвор может быть с вертикальным или горизонтальным ходом штор. Горизонтальный ход, как правило, имеют затворы с прорезиненными шторками, вертикальный — с ламелями. В случае 35-мм фотокамер затвор с вертикальным ходом позволяет при равной линейной скорости движения шторок получить в 1,5 раза более короткую выдержку синхронизации, поскольку проходимый шторами путь в 1,5 раза короче.
При съёмке быстро движущихся объектов шторный затвор искажает их изображение. Оно, в зависимости от направления движения объекта по отношению к фотоаппарату, несколько суживается по ширине, или верхние части изображения слегка смещаются по отношению к нижним. Такие искажения слабо заметны и не играют роли при обычном фотографировании. Но их надо учитывать при технической или научной съёмке. Это явление называется временной параллакс. На морозе шторный затвор из прорезиненной ткани может работать недостаточно точно и даже полностью отказывать, так как шторки теряют эластичность.

В современных аппаратах оба этих процесса выполняют электродвигатели. В механических версиях затворов этого типа выдержки отрабатываются механически (натяжение пружин и т. п.). В электромеханических, как правило, механически отрабатывается лишь одна (реже две) наикратчайшая выдержка. Весь диапазон остальных выдержек реализуется за счёт придерживания второй шторы электромагнитом. Другими словами, полноценно электромеханический затвор может работать лишь при работоспособных элементах питания, в то время как механический от них независим.

Электронные затворы, применяются в современной цифровой фототехнике, и представляют собой не отдельное устройство, а принцип дозирования экспозиции цифровой матрицей. Выдержка определяется временем между обнулением матрицы и моментом считывания информации с неё. Применение электронного затвора позволяет достичь более коротких выдержек (в том числе и выдержки синхронизации со вспышкой) без использования более дорогостоящих высокоскоростных механических затворов.

Из недостатков электронного затвора можно выделить искажение изображения, вызванное последовательным чтением ячеек, а также повышенной вероятностью возникновения блюминга (засвеченная область кадра, например, при попадании в кадр солнца). Кроме того, выпускаются матрицы, имеющие индивидуальный электронный затвор в каждом пикселе. В этом варианте осуществляется настройка оптимального времени экспозиции для каждого пикселя в зависимости от уровня освещённости в данном участке кадра. Примечание: термин Электронный затвор часто используется вместо термина Электронно управляемый механический затвор.

Используя различные выдержки можно добиться разных интересных эффектов, например при съёмке воды.

Вместе, диафрагму и затвор называют Экспопара, позволяет получать красивые снимки. Профессиональные фотографы, оперируя этими функциями, вместе получают очень красивые фотографии.

В современных фотоаппаратах затвор может, устанавливается в объективе или корпусе камеры.

Матрица

Матрица также является одним из основных элементом цифровой фотокамеры, представляет собой полупроводниковую пластину, содержащую большое количество светочувствительных элементов. Когда свет попадает на элементы, из которых состоит матрица, эти элементы генерируют электрический сигнал. Характеристики этого сигнала зависят от интенсивности светового потока. Каждый светочувствительный элемент создает одну точку получаемого изображения, или пиксель. Число таких элементов в матрице определяет одну из важнейших характеристик камеры — ее разрешение. Качество определяется не только ее разрешением, но и физическим размером ее матрицы. Миф о том, что чем больше пикселей, тем лучше снимки, не совсем верный. Количество мегапикселей влияет в основном на физический размер фотографии. Большое количество пикселей на маленькой матрице скорее может привести к ухудшению качества фотографии. Чем «пиксели» мельче, а их количество больше, тем лучше качество изображения. Это свойство картинки называется «разрешением» и измеряется в количестве «пикселей» на дюйм (dpi или ppi) или в «мегапикселах» — количестве точек (пикселей) во всей фотографии. Стандартным разрешением считается 300 dpi (пикселей на дюйм). К примеру для того чтобы напечатать снимок размером 10х15 достаточно 2мп, для снимка A4 достаточно 4мп и т. д. Для печати больших баннеров важнее не размер фотографии (большое количество мегапикселей), а количество точек на дюйм. Большинство современной техники уже имеет разрешение 300х300 точек на дюйм.

На сегодняшний день существует 2 вида матриц — ПЗС-матрица (прибор с зарядовой связью. CCD — «Charge-Coupled Device») и CMOS -матрица (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник.

CMOS — Complementary-symmetry/metal-oxide semiconductor). Сенсор состоит из множества светочувствительных элементов (photosites), содержащих фотодиоды.

ПЗС-матрица или CCD-матрица (сокр. от «прибор с зарядовой связью) — состоит из светочувствительных фотодиодов, выполнена на основе кремния.

ПЗС матрица получает снимок черно белый, а цвет добавляет процессор, CMOS-матрица каждый пиксель снабжён усилителем считывания, а выборка сигнала с конкретного пикселя происходит, как в микросхемах памяти, произвольно. CMOS матрица каждый пиксель прорабатывает самостоятельно.

Датчики обоих типов преобразуют свет в электрический заряд и переводят его в электрический сигнал. В ПЗС датчике заряд каждого пикселя проходит через очень малое количество выходных узлов (часто один), где он преобразуется в напряжение, буферизуется и поступает на выход микросхемы как аналоговый сигнал. Все пиксели могут заниматься захватом изображения, и однородность выходов (output’s uniformity, ключевой фактор качества изображения) у таких датчиков очень хорошее.

Элементы на чипе упорядочены и образуют матрицу. Таким образом, элементы матрицы можно сопоставить с пикселями (равно как и назвать). Миллион пикселей обычно называют Мегапикселем (1 MP). В любом случае пиксель является наименьшим элементом цифрового изображения. Поэтому этот термин используется также и при описании мониторов и сканеров. Элементы реагируют на свет и создают электрический заряд, величина которого пропорциональна количеству попавшего света. Количество пикселей сенсора можно измерять по числу строк и столбцов AxB (например, 1900×1200), а можно — по общему числу элементов (например, 2 200 000 пикселей).

Некоторые производители иногда дают в технической спецификации две пиксельные характеристики КМОП/ПЗС сенсора. Первая из них показывает общее число пикселей (например, 3 340 000 пикселей или 2,11 MP), а вторая — число активных пикселей, которые используются для получения изображения. Разница между этими числами обычно не превышает 5%.

Существует несколько причин такого расхождения. Во-первых, при производстве сенсора создаются «темные», дефектные пиксели (создание полностью исправного сенсора практически невозможно при существующих технологиях). Во-вторых, некоторые пиксели используются для других целей, например, для калибровки сигналов сенсора. Свет не попадает на часть пикселей, расположенных по краям. Эти пиксели помогают определить фоновый шум, который затем будет вычитаться из данных остальных пикселей. Также часть сенсора может не учитываться для создания изображения с требуемым форматом кадра (отношение количества точек по горизонтали к количеству точек по вертикали).

Кстати, зависимость размера фотографии от числа пикселей не линейная, а логарифмическая. Переход от 3 MP к 4 MP сенсору увеличивает размер изображения не на 25%, а на меньшее значение. По этой причине даже в новейших цифровых фотоаппаратах с увеличенной концентрацией пикселей на сенсоре размер изображения незначительно отличается от предыдущих моделей, что вряд ли так уж важно для большинства пользователей.

В КМОП датчиках каждый пиксель имеет свой преобразователь заряда в напряжение, и датчик часто содержит схемы для оцифровки, благодаря чему на выход микросхемы поступает цифровой сигнал. Эти дополнительные функциональные узлы отнимают площадь кристалла, доступную для сбора падающего света. Кроме того, однородность выходов у этих датчиков хуже, так как каждый пиксель имеет свой преобразователь. Но, с другой стороны, КМОП датчик требует меньше внешних схем для выполнения основных операций. Что интересно, использование нескольких сенсоров не приводит к линейному росту количества пикселей. В большинстве фотоаппаратов (равно как и в много сенсорных видеокамерах) используется три отдельных КПОМ/ПЗС сенсора для красного, зеленого и синего цвета. Каждый из них получает 1/3 цветовой информации. Таким образом, при использовании трех 3 MP сенсоров они будут работать как один 3 MP сенсор. Однако зачастую в цифровых фотоаппаратах механизм использования информации, полученной от сенсоров, отличается. Фактически он зависит от модели и от производителя.

В некоторых трех-сенсорных (чаще всего PANASONIC) фотоаппаратах каждый сенсор захватывает 1/3 от разрешения полного изображения, а затем происходит интерполяция. Другие камеры используют какую-либо комбинацию главных цветов на каждом сенсоре и задействуют сложные алгоритмы для получения изображения. Например, теперь уже не выпускающаяся Minolta RD-175 была оснащена тремя ПЗС сенсорами, два из которых были зелеными, а третий был красно-синим. (Такое удвоение зеленого сенсора напоминает технологию Bayer Pattern, о которой будет рассказано ниже). Каждый из сенсоров RD-175 содержал меньше 1 MP, но благодаря дальнейшему математическому преобразованию получавшееся изображение состояло из 1,7 Мегапикселей.

Во многих цифровых камерах только часть пикселя реагирует на свет, поэтому важно направить как можно больше света на нужную область пикселя (это явление называется коэффициентом заполнения, fill factor). Для этого на сенсорах большинства фотоаппаратов любительского уровня используются микролинзы, располагающиеся непосредственно над каждым пикселем и направляющие фотоны (частицы света) напрямую на светочувствительную область (well). Фотоны преобразуются в электроны с помощью кремниевого фотодиода, располагающегося в верхней части светочувствительной области, а сама область работает как конденсатор, так как обладает возможностью сохранения электрического заряда. Так как сенсоры по своей сути есть черно-белые устройства, не различающие цвет, в цифровых фотоаппаратах чаще всего используется массив цветных светофильтров (color filter array, CFA), располагающихся между микролинзой и светочувствительной областью пикселя. С помощью светофильтра каждому пикселю присваивается свой цвет. Производители цифровых камер используют различные архитектуры светофильтров, как правило, за действующие комбинацию основных цветов (красного, зеленого и синего) или дополнительных цветов (голубой, пурпурный и желтый). Но в любом случае принцип работы фильтра заключается в пропуске только нужного цвета (с определенной длиной волны). При этом требуется уменьшать проявления цветовых артефактов и избегать взаимного влияния соседних пикселей, в то же время, сохраняя правильную цветопередачу.

Чаще всего массив цветных светофильтров использует технологию Bayer Pattern, при которой красные, зеленые и синие фильтры располагаются в шахматном порядке, причем число зеленых фильтров в два раза больше чем красных или голубых. Это связано с тем, что человеческий глаз более чувствителен к свету с длиной волны в зеленом диапазоне, чем к синему или красному диапазонам. Соответственно удвоение числа зеленых пикселей должно обеспечивать лучшее восприятие яркости и более естественные цвета для человеческого глаза (что очень напоминает соотношение яркостей полного видеосигнала, где яркость (Y) = 0,59G + 0,30R + 0,11B).

Также в результате использования этой технологии получаются более резкие изображения. Проблема соответствия воспринимаемого цвета и фактического цвета решается несколькими способами. Когда сенсор преобразует попавшие на него фотоны в электроны, то он работает с аналоговыми данными. Следующим шагом является снятие сохраненных электрических сигналов из пикселей и дальнейшее их преобразование в электрический ток посредством встроенного выходного усилителя. Ток посылается на внешний или встроенный аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Различные производители используют всевозможные цветовые модели и алгоритмы для улучшения цветопередачи цифрового фотоаппарата.

Очень важным показателем, который значительно влияет на стоимость фотоаппарата это размер физический размер матрицы. Как уже говорилось, что чем больше матрица, тем лучше качество получаемой фотографии т.к. большая площадь матрицы может получить большее количество фотонов. Эталоном считается матрица размером 35мм это пошло от пленочных камер, называется такая матрица полноразмерной или FullFrame и обозначается единицей. Матрицы меньшего размера принято обозначать в виде дроби: например, 1/3,2 дюйма или 1/2,7 дюйма, называют это кропом матрицы (Crop – от английского «резать», «множитель фокусного расстояния»). В зеркальных камерах обычно используются матрицы двух видов; полноразмерный и с кропом 1.5, 1.6, Такие матрицы обозначаются APS-C. Размеры матрицы, как правило, указываются только в подробном техническом описании устройства. Для сравнения размеров достаточно знать, что сенсор с диагональю 1/3,2 больше, чем сенсор с диагональю 1/1,8. Словом, чем больше знаменатель такой дроби, тем больше диагональ матрицы. Этот размер принято измерять в дюймах по диагонали.

Чем матрица меньше, тем меньшим количеством света будет сформировано изображение и тем менее натуральными будут его цвета. В особенности эта ненатуральность будет проявляться при плохом или искусственном освещении.

Для чего же нам важно знать про размеры матриц?
«Кроп-фактор» (или «множитель фокусного расстояния») – это одна из характеристик современных цифровых зеркалок, которую легче всего понять неправильно. Кроп-фактор для Canon 450D равен 1.6 (по паспорту). Вопреки распространенному мнению, когда Вы надеваете телеобъектив с фокусным расстоянием 300 мм на Canon 650D, вы НЕ ПОЛУЧАЕТЕ объектив с фокусным расстоянием 480 мм (300*1. 6=480) – он все так же остается объективом с фокусным расстоянием 300 мм! Что изменяется – так это формат кадра: он не 24 х 36 мм, как на пленочном фотоаппарате, а примерно 15 х 23 мм — таковы размеры матрицы этого фотоаппарата. Это ключевой момент – это другой формат кадра, отчего и объектив ведет себя по-другому. В данном случае формат меньше, поэтому угол зрения объектива тоже меньше, более узкий. Следовательно, его поведение похоже (но не идентично) на поведение объектива с большим фокусным расстоянием. Поясню на примере.
Существуют фотоаппараты так называемого среднего формата. Например, Mamiya RZ снимает на пленку размером 6х7 см.
Этот фотоаппарат имеет специально спроектированные для него объективы, в том числе так называемый «стандартный» объектив с фокусным расстоянием около 100 мм. Эти объективы отличаются от объективов для «обычных» фотоаппаратов, так как они должны спроецировать больший кружок изображения на плоскость пленки, чтобы покрыть больший размер кадра (54 х 66 мм). Кроме того, этот объектив должен располагаться на большем расстоянии от пленки, чтобы огромное зеркало внутри фотоаппарата могло подниматься, не задевая объектив. Поэтому инженеры-оптики проектировали эти объективы, учитывая в уме все эти факторы. Мораль этого примера в том, что разным форматам нужны разные объективы. А с «кропнутыми» зеркалками мы, в действительности, используем объективы, разработанные под совсем другой формат – вдвое больший – и эти объективы, естественно, на «кропе» ведут себя несколько иначе.

В сравнении объективов от разных форматов нет ничего нового — мы должны привыкнуть к тому факту, что 150 мм объектив на камере формата 4х5 см «эквивалентен» по углу зрения 50 мм объективу обычной пленочной камеры. Эта «эквивалентность» важна, потому что еще и формат пленки (или матрицы) определяет угол зрения объектива – а не только фокусное расстояние. Объектив с фокусным расстояние 150 мм на формате 8х10 см используется как широкоугольник, в то время как на 35-мм камере, очевидно, он будет выглядеть телеобъективом. Чем меньше формат кадра, тем более короткое фокусное расстояние нужно для обеспечения такого же угла зрения. На цифрозеркалке с полноразмерной матрицей – 24х36 мм – «стандартный» объектив имеет фокусное расстояние 50 мм. А на типичной цифрозеркалке с размером матрицы 15х24 мм (типа Nikon D70 или D90, Canon EOS 650D или 60D) «стандартный» объектив с таким же углом зрения должен иметь фокусное расстояние около 31 мм. Производители фотоаппаратов стали выпускать цифрозеркалки с кропнутыми матрицами, которые могут использовать существовавшие объективы – и это хорошо. Однако, за это удобство приходится расплачиваться, и цена этому – уменьшение угла зрения, который смещается у всех объективов в сторону телеобъективов. Это последствие только МЕНЬШЕГО формата – больше ничего не изменилось.

Снято полнокадровым фотоаппаратом Canon 5D,
фокусное расстояние 75 мм.

Снято «кропнутым» фотоаппаратом Canon 60D с той же точки тем же объективом.
Фокусное расстояние 75 мм (Эквивалентное фокусное расстояние — 120 мм).

Естественно, появились и специальные объективы – специально для кропнутых камер. Они уже ведут себя в точности так, как задумывали инженеры-разработчики. На полнокадровых фотоаппаратах их использовать нельзя – обычно они просто не подходят механически – конструкторы позаботились об этом. Их можно распознать по каким-нибудь буквам в названии объектива. У Canon это – обозначение EF-S, у Sigma – DC и т.п.


Изображение в круге дает обычный 35-мм объектив.
Синий прямоугольник — то, что записывается на матрице полнокадрового фотоаппарата (типа Canon 5D)
Красный прямоугольник — то, что записывается на матрице «кропнутого» фотоаппарата (типа Canon 60D).

«Кроп» — это очень подходящий термин (в английском языке ) – потому что область, дающая изображение у нас физически меньше. Раз используется меньший кружок изображения, проецируемый объективом на матрицу, то это и есть «обрезка» изображения. Само по себе изображение снимаемых объектов остается абсолютно таким же по размеру на плоскости матрицы (или пленки) – оно никоим образом не «увеличивается». Но этот меньший формат матрицы нам приходится потом растягивать на те же самые 10х15 (или 20х30) см. фотобумаги при печати (или на весь экран монитора). Вот почему некоторые люди называют это эффектом увеличения (или эффектом увеличения фокусного расстояния). И вот почему тебеобъективы при этом становятся еще более ТЕЛЕобъективами – потому что уменьшается поле зрения (или угол зрения). А это уменьшившееся поле зрения потом все равно приходится растягивать на всю площадь фотобумаги или на всю поверхность экрана монитора. Это неплохо для фотографирования природы или спортивных репортажей. Но хуже для съемки застолий или архитектуры. Для того чтобы, не происходило путанице все производители что на компактных камерах что на зеркальных указывают фокусное расстояние для 35mm. Именно поэтому на компактных камерах на объективе, как правило, указывают 7.1-28.4, а на корпусе камеры и в инструкции 28mm.

Вот еще пример. Допустим, макро-объектив на 35-мм пленочной камере фокусируется на жуке длиной 24 мм и дает на пленке изображение точно такого же размера – это называется масштабом 1:1 или натуральными размерами. 24 мм на кадре пленки – это примерно 2/3 размера кадра в длину. Если мы будем печатать этот кадр целиком, то у нас 2/3 бумажного листа займет этот самый жук.
Теперь, допустим, мы надели тот же самый объектив на кропнутую цифрозеркалку и снимаем жука с того же самого расстояния. Размер изображения на матрице будет тот же самый – 24 мм. Но 24 мм – это примерно весь размер матрицы в длину. Поэтому, когда мы напечатаем этот кадр целиком, то жук займет практически все пространство фотографии. Соответственно, он будет казаться больше. Это и есть эффект увеличения по сравнению с пленочной камерой.









Выдержка диафрагма светосила объектива цифрозеркалка

  1. Что такое выдержка?
  2. Что такое диафрагма?
  3. Что такое светосила объектива?
  4. Можно ли использовать встроенную вспышку в качестве ведущей?
  5. Что такое хроматические аберрации?
  6. Что такое «Перешарп»?
  7. Зачем выключать камеру перед сменой объектива, вспышки, карты памяти?
  8. Как чистить матрицу цифровой зеркалки?
  9. Что может навредить цифровой зеркалке, что может вывести камеру из строя?
  10. Как влияет на матрицу зеркалки съемка видео?

Что такое выдержка?

Выдержка — это время от открытия и до закрытия створок затвора, за которое свет успевает проникнуть сквозь тело объектива и попасть на светочувствительный элемент фотокамеры (пленку/матрицу), в результате чего происходит формирование изображения. Выдержка — это инструмент фотографа, который он использует для придания изображению разных художественных эффектов. Например, используя разную скорость выдержки, можно «заморозить» изображение, или наоборот — размыть.

Что такое диафрагма?

Диафрагма (diaphragma), которую также называют грудобрюшной преградой, представляет собой мышечную перегородку между полостью груди и брюшной полостью.
— Шутка. ))) Итак, диафрагма — это устройство объектива фотокамеры, позволяющее регулировать относительное отверстие, то есть, изменять количество проходящего через объектив света. Также как выдержка, диафрагма — это инструмент фотографа, который он использует для придания изображению разных художественных эффектов. Например, при съемке портрета, чтобы отбить фон от объекта, используют большое отверстие диафрагмы. Такой прием в композиции выделяет главный объект и акцентирует на нем внимание. Чем больше светосила объектива, тем больше возможностей у фотографа реализовать поставленную задачу.

Что такое светосила объектива?

Светосила объектива — это относительное отверстие, которое позволяет пропустить определенное количество света через объектив. Чем больше относительное отверстие, тем больше светосила объектива; чем больше светосила объектива, тем больше возможностей у фотографа реализовать поставленную задачу.

Можно ли использовать встроенную вспышку в качестве ведущей?

Да, можно использовать встроенную вспышку в качестве ведущей. В случае отсутствия трансмиттера, можно на встроенную вспышку одеть рассеиватель, установить в ручном режиме соответствующую мощность вспышки, и поджигать таким образом внешние студийные вспышки. В статье Используем встроенную вспышку как ведущую, я подробно рассказал как это можно реализовать.

Что такое хроматические аберрации?

Хроматические аберрации — это оптические дефекты изображения, которые ведут к снижению чёткости изображения. Также хроматические аберраци способствуют появлению на изображении цветных контуров, пятен, полос, которые у предмета отсутствуют. Хроматические аберрации появляются из-за того, что оптические системы изготовлены из оптических стекол с показателями преломления зависящими от длины волны. Волны с разной длиной будут преломляться под разными углами, что вызывает появление цветных полос на границах предметов. Хроматические аберрации присущи недорогим оптическим системам. В дорогих оптических системах со сверхнизкой дисперсией стекла, они практически отсутствуют. Например, в объективах Nikkor применяют специально разработанное стекло со сверхнизким коэффициентом преломления, которое позволяет эффективнее устранять хроматическую аберрацию, обозначается латинскими буквами ED (extra low dispersion) — сверхнизкая дисперсия.

Что такое «Перешарп»?

Перешарп — это фотографический жаргон, которым фотографы обзывают изображение с чрезмерно высоким уровнем резкости, то есть, наличием слишком высокого контраста между черным и белым в деталях изображения. Такое явление как перешарп, сегодня не редкость. Это связано с тем, что начинающий фотолюбитель, пытаясь спасти испорченый кадр промазаным автофокусом, начинает безмерно добавлять резкость в фотошопе, тем самым, обрекая раненый снимок на верную смерть. Слишком резкий снимок режет глаза, на такое фото смотреть трудно, и уж тем более рассматривать. Иногда небольшая естественная размытость на фото смотрится лучше чем искуственная фотошопная резкость. Но все же, лучше избегать и того и другого.

Зачем выключать камеру перед сменой объектива, вспышки, карты памяти?

Чтобы ваше фотооборудование не сыграло в ящик раньше времени, для этого нужно знать как оберегать ваше сокровище от преждевременной кончины. Каждый раз перед сменой объектива, вспышки, карты памяти и т. д., необходимо выключать камеру и подключеное оборудование к ней, например, вспышку. Если вы разок забудете в спешке отключить камеру перед сменой оборудования — не страшно, может пронесет. .. Но если вы практикуете такой забывчивый метод все время — ждите неприятностей и потихоньку собирайте деньги на новую жертву.

Как чистить матрицу цифровой зеркалки?

Очистить матрицу цифровой зеркалки от пыли можно двумя способами: сухим и влажным. Если у вас нет подобного опыта в этом деле с дешевыми камерами, значит влажная уборка вам не подходит. Но если у вас денег куры не клюют — можете попробовать… хотя, лучше все же заплатить специалисту и спать спокойно. Сухая уборка пыли с матрицы более безопасна но менее эффективна. Если пыль прилипла к матрице будучи в увлажненном состоянии, то такую пыль грушей не сдуть, — только шваброй… Сухую пыль можно сдуть грушей, но при этом рядом с байонетом должен находиться шланг включеного пылесоса, иначе, пыль покружит себе немного вокруг матрицы, и вернется на круги своя — на уже знакомую ей матрицу.

Что может навредить цифровой зеркалке, что может вывести камеру из строя?

Вывести камеру из строя можно чем угодно, даже просто не подходя к ней долгое время. Нет, камера на вас не обидится за то что вы её не берете в руки, просто она за это время может подружиться с вездесущим грибком и/или просто заржаветь в одиночестве. Цифровая зеркалка — как дитя малое, все время требует к себе внимания. И если с ней небрежно обращаться, она может заболеть и умереть. Поэтому, согревайте её почаще теплотой своих любящих ладоней, пылинки сдувайте; оберегайте её от ударов, повышеной влаги, жары, резких перепадов температур, и от ваших милых детишек.

Как влияет на матрицу зеркалки съемка видео?

Продолжительная съемка видео Full HD 1080 на зеркальной цифровой камере в режиме лайфвью негативно сказывается на матрице — матрица выгорает / выцветает. При продолжительной съемке видео, матрица сильно нагревается, это укорачивает её ресурс. Изображение из перегретой матрицы выглядит малонасыщенным с искажением цвета в полутенях. Если при съемке видео в кадр случайно попал солнечный луч, это может стать причиной появления на изображениях разного рода пятен, иногда с цветовым оттенком. Такие же явления могут быть следствием попадания на матрицу лазерного луча.

Понятия диафрагмы и глубины резкости в фотографии

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ПО ОБЪЕКТИВАМ

Диафрагма и экспозиция

Диафрагма объектива (иногда ее еще называют «апертурой») — плод хитроумной инженерной мысли. Это отверстие с переменным диаметром, которое позволяет контролировать количество света, проходящего через объектив. Диафрагма и выдержка — два основных способа управления экспозицией. При одной и той же выдержке чем меньше света, тем больше должна быть открыта диафрагма, чтобы через нее на поверхность матрицы попало больше света. Соответственно, чем больше света, тем меньше должна быть открыта диафрагма, чтобы экспозиция была оптимальной. Как вариант, чтобы добиться аналогичных результатов, можно диафрагму не менять, а менять выдержку. При этом следует помнить, что величина отверстия диафрагмы влияет также на то, насколько «направленным» является свет, проходящий через объектив, а это напрямую влияет на глубину резкости. Поэтому нужно контролировать и диафрагму, и выдержку, чтобы результат съемки всегда соответствовал ожиданиям.

F число и математические расчеты

Небольшой технический экскурс и немного математики

Что такое f число? Диафрагменное или f число — это результат деления фокусного расстояния объектива на диаметр действующего отверстия диафрагмы. Например, если взять объектив 35 мм F1.4 G, у которого максимальное значение диафрагмы равно f/1.4, диаметр действующего отверстия диафрагмы можно вычислить так: 35 ÷ 1,4 = 25 мм. Обратите внимание, что при изменении фокусного расстояния объектива также изменяется диаметр отверстия диафрагмы и, соответственно, f‑число. Например для телеобъектива с фокусным расстоянием 300 мм и диафрагмой f/1.4 диаметр действующего отверстия диафрагмы можно узнать, решив пример 300 ÷ 1,4 ≈ 214 мм. Такой объектив будет громоздким, неудобным и очень дорогим. Вот почему так редко можно встретить светосильную длиннофокусную оптику, т.е. оптику с большим отверстием диафрагмы. Фотографам необязательно знать фактический диаметр отверстия диафрагмы в миллиметрах, но полезно понимать сам принцип расчетов.

«F-числа» или «f-ступени» диафрагмы

У всех объективов есть максимальное и минимальное значения диафрагмы (выражаются в «f-числах»), но в технических характеристиках объективов, как правило, приводится именно максимальное значение. Возьмем, к примеру, объектив Sony 35 мм F1.4 G. Здесь фокусное расстояние объектива — 35 мм (об этом чуть позже), максимальное значение диафрагмы — F1.4. Что конкретно значит обозначение «F1.4»? Подробно об этом можно почитать в статье «F число и математические расчеты» выше. Однако на практике достаточно понимать, что чем меньше f-число, тем больше отверстие диафрагмы, и помнить, что значение f/1.4 считается одним из максимальных в случае с универсальными объективами. Объективы с максимальным значением диафрагмы f/1.4, f/2 или f/2.8 обычно называются «светосильными».

Стандартные f-числа, которые вам могут встретиться в маркировке объективов (в порядке убывания): 1. 4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, иногда 32. Специально для математиков: это всё степени квадратного корня от числа 2. Эти цифры соответствуют целым значениям (ступеням) диафрагмы. Бывают еще промежуточные значения, соответствующие половине или трети целого значения. Увеличение отверстия диафрагмы на одну ступень вдвое увеличивает количество света, попадающего через объектив на матрицу. Уменьшение отверстия диафрагмы на одну ступень наполовину уменьшает количество света, попадающего через объектив на матрицу.

При съемке на коротких фокусных расстояниях диафрагма может быть умеренно открыта, и этого будет достаточно для правильного экспонирования.

Более длинные фокусные расстояния требуют пропорционально более открытой диафрагмы при одинаковых значениях f‑числа и при одинаковой яркости.

F-число = Фокусное расстояние ÷ Эффективная диафрагма

[1] Эффективная диафрагма (размер входного отверстия диафрагмы) [2] Диафрагма [3] Фокусное расстояние Примечание: значения диафрагмы и фокусного расстояния на рисунке указаны приблизительно.

Диафрагма и глубина резкости

С помощью термина «глубина резкости» обозначается диапазон расстояний от объектива камеры, при которых можно достичь приемлемой резкости изображения.

Если рассматривать в качестве примера крайние случаи, то при малой глубине резкости в фокусе оказывается очень узкая область всего в несколько миллиметров, а при большой глубине резкости можно снимать пейзажи, на которых каждый миллиметр снимка получится рассмотреть в мельчайших деталях. Умение работать с глубиной резкости является одним из базовых приемов в художественной фотографии.

Основной принцип такой: чем больше отверстие диафрагмы, тем меньше фокусное расстояние. Поэтому если вы хотите сделать портрет, на котором фон будет художественно размыт, необходимо открыть диафрагму максимально широко. Однако, здесь важно помнить и о других факторах. Чем длиннее фокусное расстояние объектива, тем больше шанс получить минимальную область резкости. Отчасти об этом уже шла речь выше: диаметр отверстия диафрагмы для объектива с фокусным расстоянием 85 мм при значении f/1. 4 будет намного больше, чем для широкоугольного объектива с фокусным расстоянием 24 мм при том же значении f/1.4. Более того, фактическое расстояние между объектами в кадре также может повлиять на восприятие зрителем глубины и объема изображения.

Диафрагма (слева направо): открытая (большое отверстие) — закрытая (маленькое отверстие) Глубина резкости (слева направо): малая — большая

Три фактора, влияющие на рисунок размытия фона

Советы по съемке

Чтобы добиться художественного размытия фона, недостаточно просто выбрать светосильный объектив и снимать на полностью открытой диафрагме. Это первый важный фактор, конечно, но иногда одной лишь полностью открытой диафрагмой желаемого результата не получить. Второй важный фактор — расстояние между объектом съемки и задним планом. Если задний план расположен очень близко за объектом, он может попасть в зону резкости или оказаться настолько близко к ней, что «размыт» не будет. По возможности оставляйте максимальное расстояние между фотографируемым объектом и планом, который вы хотите «размыть». Третий важный фактор — фокусное расстояние объектива, который вы используете. Как мы уже говорили, чем больше фокусное расстояние, тем проще получить небольшую глубину резкости, так что это тоже следует учитывать. Многие фотографы считают, что идеальные фокусные расстояния для портретов с художественным размытием фона — от 75 до 100 мм.

Вы недавно просматривали

Как выбрать объектив для фотоаппарата: основные параметры и характеристики

Если вы всерьез увлеклись фотографией, то помимо хорошей камеры нужно еще купить набор объективов. Имея несколько объективов можно наиболее точно подобрать оборудование под условия съемки и получить качественные снимки. О том, как выбрать объектив, какие объективы бывают, на какие параметры обратить внимание узнаем в статье Shop.by.

В каких фотоаппаратах используются съемные объективы

Возможность смены объектива предполагает определенный уровень фотоаппарата. Как правило, компактные фотоаппараты, предназначенные для любительской съемки, не предполагают смены объектива. Съемные объективы бывают у следующих фотоаппаратов:

  • зеркальных;
  • беззеркальных.

О советах по выбору фотоаппарата, читайте здесь.

Важные характеристики фотообъективов:

Фокусное расстояние

Фокусное расстояние — это одна из основных физических характеристик любой оптической системы: объектива, линзы, телескопа, микроскопа и т.д. Говоря простым языком, фокусное расстояние объектива — это расстояние от центра схождения оптических лучей внутри него до матрицы фотоаппарата. Фокусное расстояние обычно измеряется в мм. От фокусного расстояния зависят степень увеличения и угол обзора. Чем короче фокусное расстояние, тем более широкий угол обзора можно получить на фотографии.

Напротив, длинное фокусное расстояние предполагает небольшой угол обзора, и такие объективы могут фотографировать далекие объекты.

Профессиональные фотографы советуют начинать постигать азы творчества с объективов с фиксированным фокусным расстоянием.

По величине фокусного расстояния объективы разделяются на широкоугольные, стандартные, объективы с фиксированным фокусным расстоянием, длиннофокусные и зумы (с переменным фокусным расстоянием)

Подробнее о них расскажем ниже.

Светосила и диафрагма

Светосилой называют пропускную способность объектива. Она показывает, сколько световой энергии может пройти через объектив (ведь часть света теряется). Чем выше светосила, тем более качественные снимки можно получать в условиях дефицита света. Значения светосилы зависят от диафрагмы и фокусного расстояния. Оно равно отношению максимально открытой диафрагмы к фокусному расстоянию. Обозначается цифрами 1:1.8 или f/1.8. Здесь 1.8 — это диафрагменное число. Чем оно меньше, тем большую светосилу имеет объектив. Так, объектив f/1.8 собирает больше света, чем объектив f/2.8, поэтому его предпочтительнее использовать в условиях низкой освещенности.

Несколько слов о том, что такое диафрагма. Проще говоря диафрагма — конструкция из специальных лепестков внутри объектива которая позволяет регулировать световой поток. Нагляднее всего сравнить работу диафрагмы можно со зрачком человеческого глаза. Зрачок регулирует количество света, которое попадает на сетчатку глаза. При ярком свете он сужается, защищая сетчатку от повреждения, а в темноте наши зрачки максимально расширены, чтобы собрать больше света. Когда говорят «привыкнуть к темноте» это означает, что зрачкам нужно время, чтобы максимально расшириться. Поэтому мы начинаем лучше видеть.

С диафрагмой ситуация похожая. Чем больше открыта диафрагма, тем больше света попадает на сенсор, и тем ярче получаются снимки в условиях плохой освещенности.

Диафрагма имеет определенные значения. Величину диафрагмы указывает так называемый диафрагменный ряд — это последовательность чисел 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11.

Отношение фокусного расстояния объектива к размеру отверстия диафрагмы называется диафрагменным числом. Оно показывает, насколько диафрагма открыта. Обозначается как f/х или f:х, где f — фокусное расстояние, а х-диаметр объектива.

Глубина резкости

Глубина резкости это расстояние на изображении, в котором предметы воспринимаются как резкие. Этот параметр также тесно связан с диафрагмой. Чем меньше значение диафрагмы, тем выше глубина резкости, и чем ниже значение диафрагмы, тем ниже резкость. Исходя из этого, пейзажи и архитектуру фотографируют при больших значениях диафрагмы, чтобы в резкости оказался весь кадр, а портреты или макросъемка происходят при малых значениях диафрагмы, чтобы предмет фото отделился от окружающего фона.

Стабилизация изображения

Стабилизация изображения помогает предотвратить появление смазанных снимков, связанных с ошибками в фокусировке, выдержке и диафрагме. Как правило, размытые снимки получаются при недостаточном освещении, когда, чтобы компенсировать недостаток света, устанавливают повышенную выдержку. Без использования штатива стабилизация изображения — необходимая опция. Ведь чем выше выдержка, тем сложнее получить качественный снимок.

Важный плюс стабилизации изображения заключается в том, что она позволяет получить качественные снимки в сложных условиях. Это очень важно, в частности, при репортажной съемке, съемках на природе и любительской съемке.

Стабилизация изображения бывает:

  • цифровая — использует исключительно программные средства фотокамеры. Для работы цифровой стабилизации выделяется часть матрицы, а изображение снимается с кроп-фактором. Изображение перемещается по матрице, гася колебания. Но есть один нюанс — чем интенсивнее работает цифровая стабилизация, тем ниже качество изображения. Поэтому она чаще всего применяется в самых бюджетных фотоаппаратах, либо при съемке видео, а также в экшн камерах и смартфонах. В более продвинутых моделях фотокамер присутствует разве что в качестве дополнительной опции;
  • оптическая — реализована не в самом фотоаппарате, а в объективе. Там располагается подвижный оптический элемент, который гасит колебания камеры. Съемные объективы с оптической стабилизацией существенно расширят возможности вашей фотокамеры. К отрицательным сторонам таких объективов можно отнести их высокую стоимость, возможное негативное влияние дополнительного оптического элемента на качество изображения.

Нужно иметь ввиду, что что к каждому объективу с оптической стабилизацией нужно привыкнуть, приноровиться, и опытным путем найти оптимальные приемы съемки. Дело в том, что разные производители объективов разработали собственные системы стабилизации изображения. Они могут работать где-то лучше, где-то хуже. Более того, эти системы даже называются по-разному. Например, впервые технологией стабилизации овладела компания Canon и с тех пор название «Image Stabilization» осталось за ней. Поэтому разные фирмы называют данную технологию по своему. Так, у Nikon это Vibration Reduction (VR), у Sony — Optical SteadyShot (OSS), у Tokina — Vibration Compensation Module (VCM). Если объектив оснащен оптической стабилизацией, на его корпусе будет соответствующая аббревиатура, например в случае с Nikon это VR.

Виды объективов

Рассмотрим основные объективы для фотоаппаратов, которые должны присутствовать в арсенале у фотографа.

Стандартные объективы

Стандартными считаются объективы, где фокусное расстояние находится в диапазоне 45-70 мм. Они заслужили название универсальных, поскольку практически не искажают геометрию предметов в кадре. Используются и для портретной, и для пейзажной, и для предметной съемки. В принципе, стандартным объективом можно снимать все, что угодно.

Широкоугольные объективы

Широкоугольный объектив — это объектив, где фокусное расстояние не превышает 35 мм. Из названия понятно, что такие объективы захватывают максимально широкий угол обзора. Поэтому чаще всего широкоугольный объектив используют для фотографирования пейзажей, больших объектов с близкого расстояния (например городской архитектуры), а также интерьеров.

Если попытаться использовать его для портретной съемки, то мы увидим искажение геометрии лица и значительную глубину резкости. Такой портрет получится неестественным и вряд ли понравится.

Длиннофокусные объективы

Длиннофокусный объектив имеет фокусное расстояние свыше 85 см. Это позволяет достичь самой низкой глубины резкости. При помощи длиннофокусного объектива фотографируют далекие объекты и размывают фон при портретной и макросъемке.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием (фиксы)

Как мы уже говорили выше, фокусное расстояние объектива может быть фиксированным и переменным.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием (или фиксы) не позволяют менять фокусное расстояние — оно всегда остается неизменным. Достоинства таких объективов: лучшее качество изображения, лучшая резкость и светосила. Более простое устройство гарантирует надежность. Недостаток один — невозможно приблизить или отдалить снимаемый объект. Поэтому фотографу придется менять точку съемки.

Вместо объектива с фиксированным фокусным расстоянием, начинающему фотографу подойдет вариант с автофокусировкой: оптика сама определит оптимальный фокус для съемки объекта.

Объективы с переменным фокусным расстоянием (зумы)

Объективы с переменным фокусным расстоянием (или зумы) позволяют фотографу менять фокусное расстояние в зависимости от потребностей съемки. Их главное достоинство — универсальность: можно фотографировать объект с одного расстояния, приближая или удаляя его при помощи объектива. Поэтому зумы часто приобретают начинающие фотографы. Недостатки зумов — более низкая резкость по сравнению с фиксами, особенно при максимальном приближении.

Сверхдлиннофокусные объективы

Сверхдлиннофокусный объектив имеет фокусное расстояние свыше 500 мм. Они предназначены для фотографирования очень далеких объектов. Некоторые из них имеют зеркально линзовую конструкцию, что делает их схожими с телескопами.

Практически все сверхдлиннофокусные объективы достаточно тяжелые и требуют использования штатива. Распространены не слишком широко.

Телеобъективы

Телеобъектив является разновидностью длиннофокусного объектива, а фокусное расстояние больше, чем его оправа. Телеобъектив используется для съемок отдаленных объектов, а также пейзажей и дикой природы.

Объективы «рыбий глаз»

Объектив «рыбий глаз» еще одна разновидность широкоугольных объективов. Его угол изображения очень близок к 180 градусам. Используется чаще всего для панорамной съемки, фотографирования очень узких помещений, а также экстремальных или динамичных видов спорта (скейтбординг и т. п.) с близкого расстояния, так как можно снять не только спортсмена, но и окружающий его ландшафт, получая целостную композицию.

Как выбрать объектив для фотоаппарата

Резюмируем вышесказанное

  • Основные характеристики объективов — фокусное расстояние и светосила.
  • Стандартные объективы станут универсальным вариантом, так как практически не искажают изображение
  • Чем лучше параметр светосилы объектива, тем удобнее снимать в условиях плохой освещенности.
  • В арсенале фотографа должно быть как минимум по одному объективу-фиксу и объективу-зуму, чтобы покрыть все фокусные расстояния.

Купить объектив, выбрав из множества разновидностей, можно на Shop.by.

Фикс-объективы против зум-объективов — Canon Russia

Фикс-объективы против зум-объективов — Canon Russia

СТАТЬЯ

Фикс-объективы или зум-объективы, что выбрать? Почему стоит отдать предпочтение той или иной модели? Майк Бернхилл, ведущий специалист по продукции в Canon Europe, рассказывает об объективах для камер EOS R, представленных на рынке.

Объективы Canon RF благодаря инновационным оптическим технологиям и дизайну задают новые стандарты качества, открывают доступ к новым функциям и возможностям. Что можно сказать о фикс- и зум-объективах линейки EOS R? Актуальны ли традиционные представления о преимуществах фикс- и зум-объективов?

Один из самых частых поводов для спора, касающийся фототехники: что лучше зум- или фикс-объективы? Ответ на этот трудный вопрос зависит от множества нюансов и может касаться личных предпочтений. Со временем оптическое качество зум-объективов значительно выросло, и теперь этот вопрос актуален как никогда.

В двух словах, разница между зум- и фикс-объективами состоит в том, что зум-объективы более универсальны, дают возможность снимать на разных фокусных расстояниях без необходимости постоянно менять фототехнику. С другой стороны фикс-объективы обычно обладают лучшими оптическими характеристиками, большей светосилой, меньшим фокусным расстоянием, не говоря уже о более легком весе и компактном размере. Возможно, это прозвучит тривиально, однако такие зум-объективы, как Canon RF 28-70mm F2L USM, не уступают фикс-моделям по качеству изображения и ставят под вопрос острую необходимость выбора. Давайте рассмотрим самые популярные объективы более детально и обсудим их сильные стороны.

Майк Бернхилл — ведущий специалист по продукции Canon Europe. Он имеет опыт работы в крупнейших магазинах фотооборудования Великобритании и занимал должность фотографа-криминалиста в Службе столичной полиции Лондона. Работает с профессиональными камерами и объективами Canon с 2012 года, а также поддерживает профессиональных фотографов, работая в команде Canon Professional Services на крупнейших спортивных мероприятиях по всему миру.

Изначально одним из ключевых отличий зум- от фикс-объективов был более громоздкий и тяжелый корпус. Однако зум-объективы RF намного легче и компактнее своих предшественников. Согласно этой сравнительной таблице, Canon RF 70-200mm F2.8L IS USM примерно на 27% короче и на 28% легче, чем его EF-аналог EF 70-200mm f/2. 8L IS III USM.

Еще один пример того, как проектировщикам Canon RF удалось уменьшить размер зум-объективов и сократить разницу в габаритах зум- и фикс-объективов. Эти два объектива Canon объединяют следующие параметры: диапазон фокусных расстояний 70–200 мм, светосила (в данном случае f/4) и качество сборки L-серии. Слева находится зум-объектив EF 70-200mm f/4L IS II USM на камере Canon EOS R6 (с адаптером крепления EF-EOS R, который, надо признать, добавляет конструкции немного длины) по сравнению с объективом RF 70-200mm F4L IS USM на той же модели камеры.

Лучшие модели фикс-объективов?

Три самых востребованных фокусных расстояния у фотографов, обладателей фикс-объективов: 35 мм, 50 мм и 85 мм.

Canon RF 35mm F1.8 MACRO IS STM — фикс-объектив Canon с фокусным расстоянием 35 мм из линейки RF. Этот маленький бриллиант с высокой светосилой f/1.8 отличается компактным размером и широким диапазоном возможностей. Благодаря малому расстоянию фокусировки позволяет снимать с макроувеличением 0,5x. Фокусное расстояние 35 мм обеспечивает широкий угол съемки без искажения перспективы. Популярная модель объектива для многих фотографов, в том числе фотожурналистов.

В серии объективов RF представлены два фикс-объектива Canon 50 мм. Фокусное расстояние 50 мм близко к перспективе, видимой человеком, именно поэтому 50 мм — одно из самых популярных фокусных расстояний. Объективы 50 мм всегда отличаются высокой светосилой, а такие объективы, как Canon RF 50mm F1.8 STM представляют собой идеальное сочетание производительности, размера, светосилы и, что немаловажно, цены. Если раньше вы пользовались только зум-объективами, эта модель поможет вам оценить возможности фикс-объективов.

Если вам нужен максимум возможностей, обратите внимание на модель Canon RF 50mm F1.2L USM. Она предлагает бескомпромиссное качество изображения, однако отличается более высокой ценой и большим размером по сравнению с RF 50mm F1.8 STM.

В линейке Canon представлено три объектива с фокусным расстоянием 85 мм, а значит, есть из чего выбрать. Объектив Canon RF 85mm F2 MACRO IS STM идеально подходит для портретов, а также позволяет снимать с макроувеличением 0,5x, что значительно расширяет сферу его применения. Если вам нужен качественный портретный объектив, обратите внимание на Canon RF 85mm F1.2L USM. Потрясающе точная передача перспективы и тонов кожи, а также красивое боке, которое позволяет отделить объект съемки от мягкого размытого фона. Объектив Canon 85 мм f/1.2L изначально был универсальным портретным объективом для камер с байонетом FD, EF и теперь RF.

Если же вас не устраивает рисунок боке объектива RF 85mm F1.2L USM, попробуйте похожую модель Canon RF 85mm F1.2L USM DS. Специальное покрытие оптических компонентов обеспечивает приятное мягкое боке, которого не удается добиться на других камерах.

Есть ли у вас оборудование Canon?

Зарегистрируйте свое оборудование и получите доступ к бесплатным консультациям экспертов, обслуживанию оборудования, интересным мероприятиям и специальным предложениям — участвуйте в программе Canon Professional Services.

Присоединиться к CPS

Canon RF 85mm F1.2L USM — любимый портретный фикс-объектив многих фотографов. Его ценят за высокое оптическое качество и большую светосилу f/1.2, которая позволяет добиться малой глубины резкости и создать красивое размытие заднего плана. Снято на камеру Canon EOS R с объективом Canon RF 85mm F1.2L USM и следующими параметрами: 1/1200 сек., f/1.2 и ISO 800. © Фелисия Сиско

Объектив Canon RF 85mm F1.2L USM DS оснащен специальным покрытием Defocus Smoothing, благодаря которому удается создать более мягкое и приятное боке в областях, находящихся вне фокуса. Снято на камеру Canon EOS R с объективом Canon RF 85mm F1. 2L USM DS и следующими параметрами: 1/125 сек., f/1.2 и ISO 800. © Фелисия Сиско

Лучшие модели зум-объективов?

Давайте поговорим о зум-объективах. Когда речь заходит о сопоставлении зум- и фикс-объективов, несомненно стоит начать с модели Canon 24–70 мм.

Canon RF 24-70mm F2.8L IS USM — это штатный объектив многих фотографов. Высокое качество изображения, большой диапазон фокусных расстояний для большинства локаций, высокая светосила, оптическая стабилизация, эквивалентная 5 ступеням экспозиции, а также моторы Nano USM для быстрой и бесшумной фокусировки, что особенно ценно во время видеосъемки. Все что нужно — в одной модели! По сравнению с фикс-объективами ему не хватает светосилы, которая обычно выше у объективов с фиксированным фокусным расстоянием. Следует помнить, что f/2.8 — большая светосила для зум-объектива. Это штатный объектив для многих новостных, спортивных и свадебных фотографов. Благодаря своей универсальности он подходит для съемки любых событий. Зум-объектив RF 24-70mm F2.8L IS USM задает новые стандарты качества.

Говоря о зум-объективах, нельзя не упомянуть модель Canon 70–200 мм, которая вытеснила фикс-объективы с аналогичными фокусными расстояниями. Одно из самых типичных достоинств фикс-объективов — более компактный размер и малый вес по сравнению с зумами. Однако это не всегда работает с телеобъективами с постоянным фокусным расстоянием. Если вам нужно несколько фокусных расстояний теледиапазона, приходится носить с собой набор громоздких фикс-объективов. Почему бы не использовать зум-объектив 70–200 мм, который обладает универсальным набором фокусных расстояний? В результате фикс-объективы с фокусным расстоянием от 100 до 200 мм практически исчезли, их место занял зум-объектив 70–200 мм f/2.8, который стал самым популярным телеобъективом в арсенале профессионального фотографа.

В серии RF представлено два зум-объектива Canon 70–200 мм: RF 70-200mm F2.8L IS USM и RF 70-200mm F4L IS USM. Это самые компактные объективы в своем классе. Оба объектива оптимизированы для видеосъемки. Итак, что выбрать: светосильный объектив f/2.8 (для качественной съемки при слабом освещении и съемки с малой глубиной резкости) или менее дорогой объектив с диафрагмой f/4 — решать вам.

Мнение эксперта: стоит ли переходить на объективы RF?

Зачем переходить с моделей EF на RF? Эксперт Canon Майк Бернхилл рассказывает о преимуществах моделей RF и сравнивает их с предыдущими поколениями объективов EF.

Узнать больше

Тройка зум-объективов Canon f/2.8 RF — RF 15-35mm F2.8L IS USM, RF 24-70mm F2.8L IS USM и RF 70-200mm F2.8L IS USM — подходит для работы с широкоугольным, стандартным и теледиапазоном фокусных расстояний. Основным преимуществом зум-объективов перед фикс-моделями является универсальность. Вместе эти три высокопроизводительных и светосильных зум-объектива помогут эффективно провести съемку практически в любой ситуации.

Изначально фикс-объективы по сравнению с зумами отличались лучшим оптическим качеством благодаря меньшему числу подвижных деталей. Часто зум-объективы из-за подвижной конструкции, перемещающей линзы объектива, становились более уязвимы перед атмосферными воздействиями по сравнению с фикс-моделями. Однако зум-объективы RF оснащены самыми передовыми оптическими технологиями, которые позволяют им соперничать с фикс-объективами в области качества изображения. Такие объективы, как Canon RF 28-70mm F2L USM оснащены таким же высоким уровнем защиты от атмосферных воздействий, как и другие объективы L-серии.

Что выбрать, фикс- или зум-объектив?

В ходе споров о преимуществах зум- и фикс-объективов можно часто услышать следующие вопросы:

Какие объективы лучше подходят для видеосъемки?

Однозначного ответа на этот вопрос не существует. Все объективы RF подходят для видеосъемки — большинство оснащены моторами, оптимизированными для съемки видео, поддерживают настройку диафрагмы с шагом в 1/8 ступени (значительно повышена точность регулировки по сравнению с 1/3-ступенчатой настройкой в предыдущих версиях) для предотвращения видимых колебаний значений экспозиции в ходе изменения диафрагмы во время съемки. Объективы RF с технологией автофокусировки Nano USM обеспечивают более качественную видеосъемку благодаря бесшумной работе. Некоторые объективы с мотором Nano USM также минимизируют эффект «дыхания» фокуса, сокращая изменения масштаба при изменении фокусировки. Кроме указанных выше соображений, стоит принять во внимание необходимый диапазон фокусных расстояний и размер диафрагмы.

Выбор фикс- или зум-объектива для съемки видео зависит от записываемого материала. Для драматичных сцен хорошо подойдет фикс-объектив, который позволит полностью контролировать все параметры съемки, такие как положение объекта в кадре. Также в этом случае у вас будет возможность сделать несколько дублей. Однако для документальных фильмов или прямых трансляций универсальный зум-объектив значительно облегчает жизнь, так как второго шанса сделать кадр может и не быть. Узнайте больше о лучших объективах RF для видеосъемки.

Многие объективы RF, такие как RF 24-70mm F2.8L IS USM, изображенный в разрезе, оснащены инновационной технологией фокусировки Nano USM. Она обеспечивает высокую скорость фокусировки, необходимую для фотографий, а также бесшумную и плавную регулировку во время видеосъемки. RF 70-200mm F2.8L IS USM — первый объектив с технологией Dual Nano USM. Оснащен двумя моторами Nano USM, каждый из которых приводит в движение свою группу линз, вместе они обеспечивают еще более быструю и эффективную фокусировку.

Компактный сверхширокоугольный объектив Canon RF 14-35mm F4L IS USM благодаря превосходному оптическому качеству и непревзойденной универсальности отлично подходит для пейзажной фотографии. Мотор Nano USM обеспечивает быструю, плавную и бесшумную автофокусировку. Идеальный вариант для видеоблогов, видеографии, а также фотосъемки.

Какой объектив выбрать для пейзажной съемки — фикс или зум?

Популярный вопрос, на который уже дано бесчисленное число ответов. Традиционно для съемки пейзажей используют широкоугольные объективы. Высокая светосила не является решающим фактором в отличие от большой глубины резкости, которая важна для пейзажной фотографии, когда съемка производится с помощью штатива. А это значит, что многие преимущества фикс-объективов в данном случае не имеют значения. Итак, отличным вариантом станет такой зум-объектив, как Canon RF 14-35mm F4L IS USM. Превосходное качество изображения, компактный размер и малое расстояние фокусировки дают широкие возможности для творчества. Для съемок в условиях слабого освещения, например звездного неба, возможно лучше подойдет Canon RF 15-35mm F2.8L IS USM. Более широкая диафрагма позволяет сократить выдержку и предотвратить появление световых следов.

Если вам нужен универсальный пейзажный объектив, обратите внимание на фикс-объектив Canon RF 16mm F2.8 STM. Существует миф, что все пейзажные объективы должны быть широкоугольными. Ознакомьтесь с нашим руководством по выбору объектива для пейзажной съемки.

Какой объектив выбрать для свадебной съемки — фикс или зум?

Я считаю, что для данного вида съемки подходят оба. Требования к свадебной фотографии довольно разнообразны. События в кадре быстро меняются, поэтому зум-объектив с широким диапазоном фокусных расстояний станет оптимальным решением в большинстве случаев. Однако есть более формальные кадры: постановочные портреты, речи и так далее, для таких случаев может пригодиться объектив Canon RF 50mm F1.2L USM или RF 85mm F1.2L USM. С его помощью вы сможете сделать более впечатляющие снимки, недоступные для зум-объектива. Ознакомьтесь с нашим руководством по выбору лучшего объектива для разных аспектов свадебной съемки.

Если вы можете выбрать только один объектив, обратите внимание на Canon RF 28-70mm F2L USM. При относительно ощутимом размере он обладает универсальностью зум-объектива, а также качеством и светосилой фикс-объектива. Этот зум-объектив даст фору многим фикс-объективам аналогичной ценовой категории.


Заключение

Выбор объектива может стать сложной задачей, ведь ассортимент так велик. Я рекомендую упомянутые выше объективы, но, возможно, они подходят не всем. Выбор объектива зависит от ваших личных предпочтений, кроме того взгляд каждого фотографа уникален. Именно это привносит в фотографию и видеографию массу положительных эмоций и вдохновения. Возможно главное преимущество нашей работы в Canon — видеть, какие потрясающие снимки вы делаете с помощью наших камер и объективов. Итак, вперед к новым умопомрачительным фотошедеврам!

Автор Mike Burnhill

  • СТАТЬЯ

    Лучшие объективы Canon RF для видеосъемки

    С выпуском камер EOS C70 и EOS R5 Canon предлагает видеографам еще больше эффективных инноваций. Но какие объективы RF наиболее эффективны для съемки видео?

    Узнайте больше

Подпишитесь на рассылку

Нажмите здесь, чтобы получать вдохновляющие истории и интересные новости от Canon Europe Pro

Мы используем файлы cookie, чтобы обеспечить вам наиболее полные возможности взаимодействия с Canon и наиболее удобную работу с нашим веб-сайтом. Узнайте больше об использовании файлов cookie и измените ваши настройки cookie Светимость звезд

  • Что определяет светимость звезды?
  • Сравнение светимости и яркости
    • Получение уравнения величины/расстояния
    • Использование светимости для сравнения звезд — примеры задач

Абсолютная величина звезды — это просто простой способ описания ее светимости. Светимость , L , является мерой общего количества энергии, излучаемой звездой или другим небесным объектом в секунду. Следовательно, это выходная мощность звезды. Выходная мощность звезды на всех длинах волн называется ее болометрической светимостью. Астрономы на практике также измеряют светимость объекта в определенных диапазонах волн, чтобы мы могли, например, обсудить рентгеновскую или видимую светимость объекта. Это также используется для измерения цвета звезды, как описано на следующей странице.

Наше Солнце имеет светимость 3,84 × 10 26 Вт или Дж. с -1 , что может быть обозначено символом L sol (на самом деле нижний индекс обычно представляет собой точку внутри круга — стандартный астрологический символ Солнца, но его нельзя отобразить в html). Вместо того, чтобы всегда использовать это точное значение, часто бывает удобнее сравнить светимость другой звезды L * со светимостью Солнца в дробях или кратных. Таким образом, если звезда в два раза светлее Солнца, L * / L sol = 2. Этот подход удобен, поскольку светимость звезд изменяется в огромном диапазоне от менее 10 -4 до примерно 10 6 раз больше, чем у Солнца, поэтому отношения порядка величины часто бывает достаточно.

Что определяет светимость звезды?

Как мы видели в разделе о спектроскопии, мы можем аппроксимировать поведение звезд как излучателей черного тела.

Какие свойства определяют собственную выходную мощность или светимость звезды?


Ответ

Температура и размер звезды.

Принципиально есть всего два ключевых свойства — эффективная температура, T eff и размер звезды, ее радиус, R . Давайте кратко рассмотрим каждый из них:

1. Температура : Черное тело излучает мощность со скоростью, связанной с его температурой — чем горячее черное тело, тем больше его выходная мощность на единицу площади поверхности. Лампа накаливания или лампочка накаливания является повседневным примером. По мере нагревания он становится ярче и излучает больше энергии со своей поверхности. Однако зависимость между мощностью и температурой не является простой линейной. Мощность, излучаемая черным телом на единицу площади поверхности, зависит от четвертая степень эффективной температуры черного тела, T эфф . Так; выходная мощность: l T 4 или l = σT 4 для идеально черного цвета, где σ — постоянная, называемая константой Стефана-Больцмана . Он имеет значение σ = 5,67 × 10 -8 Вт м -2 К -4 в единицах СИ. Поскольку звезда не является абсолютно черным телом, мы можем аппроксимировать это соотношение следующим образом:

l σT 4 (4.4)

Это соотношение помогает объяснить огромный диапазон звездных светимостей. Небольшое увеличение эффективной температуры может значительно увеличить энергию, излучаемую в секунду с каждого квадратного метра поверхности звезды.

2. Размер (радиус) : Если две звезды имеют одинаковую эффективную температуру, но одна из них больше другой, она имеет большую площадь поверхности. Выходная мощность на единицу площади поверхности фиксируется уравнением 4.3, поэтому звезда с большей площадью поверхности должна быть более яркой, чем звезда с меньшей площадью. Это становится очевидным, когда мы наносим звезды на HR-диаграмму.

Предполагая, что звезды имеют сферическую форму, тогда площадь поверхности определяется как:

площадь поверхности = 4π R 2 (4,5)

, где R — радиус звезды.

Для расчета общей светимости звезды мы можем объединить уравнения 4,4 и 4,5, чтобы дать:

L ≈ 4π R 2 σ T 4 (4.6)

. Использование 40022 (4.6)

. Для расчета собственной светимости звезды необходимы ее эффективная температура и радиус. На практике это уравнение не используется для определения светимости большинства звезд, поскольку непосредственно измерены радиусы лишь нескольких сотен звезд. Однако, если светимость звезды может быть измерена или получена другими способами (например, путем спектроскопического сравнения), то мы можем использовать уравнение 4.6 для определения радиуса звезды.

Сравнение светимости и яркости

Представим, что у нас есть две звезды, A и B, которые мы хотим сравнить. Если мы сможем измерить их соответствующие видимые величины, m A и m B , как они будут различаться по яркости? Отношение яркостей (или интенсивностей) I A / I B соответствует их разнице в величине, m B м А . Помните, что разность в одну звездную величину означает отношение яркостей корня пятой степени из 100 или 100 1/5 , разница в м В м А звездных величин дает отношение (100 1/5 ) m B m A

I A / I B = 100 ( m B м A )/5 (4.7)

Обратите внимание, что это уравнение указано в таблице физических формул NSW HSC. Если вы математически проницательны, вы должны понимать, что это на самом деле то же самое, что и уравнение 4. 1 с предыдущей страницы, т.е. А .

Вывод уравнения модуль/расстояние (4.2)

На предыдущей странице мы использовали уравнение модуля расстояния (4.2). Как получается это уравнение? Это просто применение отношения отношения светимости (4.7).

Закон обратных квадратов света означает, что поток l (или интенсивность) звезды на расстоянии d может быть связан с ее светимостью L на расстоянии D посредством следующим соотношением:

L / L = ( D / D ) 2 = ( D /10) 2 (4.8)

AT DISTIA абсолютная величина, M , а поток на расстоянии d представлен видимой звездной величиной, m , тогда отношение светимостей определяется как:

m M = 2,5log( L / 8

M M = 2,5 лейка ( D /10) 2

M M = 5log ( D /10)

, что и уравнение 4. 2.

Использование светимости для сравнения звезд — примеры задач

Пример 1: Сравнение яркости двух звезд с учетом видимой величины.
α Car (Канопус) имеет видимую величину -0,62, в то время как видимая величина ближайшей звезды Волк 359 составляет 13,44.
а) Какая звезда наиболее яркая на небе?
б) Во сколько раз она ярче другой звезды?

а) Ответ на эту часть на самом деле просто проверка вашего понимания концепции видимой величины. Поскольку Canopus имеет более низкое значение (-0,62), чем Wolf 359(+13,44) на ночном небе кажется ярче. На самом деле Канопус является второй по яркости звездой, видимой на ночном небе после Сириуса А, тогда как с видимой величиной 13,44 Вольф 359 слишком слаб, чтобы быть видимым невооруженным или невооруженным глазом.

б) Насколько ярче Канопус, чем Вольф 359? Для этого мы можем использовать уравнение 4.7:

I A / I B = 100 ( м B m A )/5

so,

I Can / I Wolf = 100 ( m Wolf m Can )/5

Замена в WE GET:

I CAN / I Wolf = 100 (13,44 — (-0,62) / 5

I ). = 100 (14.06)/5

I Can / I Wolf = 100 2.812

I Can / I Wolf = 420,727

so Canopus is ≈ 4.207 × 10 5 × ярче на небе, чем Wolf 359.

Пример 2: Расчет диапазона яркости переменной звезды .
δ Цефея — пульсирующая переменная звезда, меняющая видимую величину от 3,5 до 4,4 с периодом 5,366 дня. Это была первая обнаруженная такая звезда, давшая название классу переменных звезд. Их важность обсуждается в следующем разделе. Насколько ярче δ Цефея при максимальной яркости, чем при минимальной?

Опять же, давайте начнем с уравнения 4.6:

I A / I B = 100 ( M B M A ) / 500128) / 50027 — M ). В этом типе задач мы просто подставляем два значения видимых величин для одной и той же звезды так;

I макс / I мин = 100 ( м мин м макс )/5

I max / I min = 100 (4.4 — 3.5)/5

I max / I min = 100 0.18

I макс / I мин = 2,291

∴ δ Цефеи примерно в 2,3 раза ярче минимального блеска.

Пример 3: Сравнение светимостей двух звезд.
Насколько ярче Бетельгейзе, чем наше Солнце?
Солнце имеет абсолютную визуальную звездную величину M S = 4,8, а Бетельгейзе имеет абсолютную звездную величину M B = -5,14, поэтому мы можем переписать уравнение 4:, чтобы получить уравнение 4,90. B / L S = 100 ( M S M B )/5

подставляя: так 9

0019

L B / L S = 100 (4.8 — (-5.14))/5

L B / L S = 100 9.94/5

L B / L S = 100 1.988

L B / L S = 9,462

∴ Betelgeuse is about 9,500 × more luminous than наше Солнце.

Предыдущая: Шкала величины

Далее: Цвет звезд

  • Шкала звездной величины
  • Цвет
  • Спектроскопический параллакс
  • Фотоастрономия
  • Фотоэлектрическая астрономия
  • Исследование фильтра
  • Фотометрические ссылки
  • Вопросы по фотометрии
  • Дом астрофизики

Светимость Определение и значение — Merriam-Webster

лу·​ми·​нос·​и·​ти ˌlü-mə-ˈnä-sə-tē

1

а

: качество или состояние светимости

б

: что-то светящееся

2

а

: относительное количество света

б

: относительная яркость чего-либо

3

: относительное количество излучения, испускаемого небесным источником (например, звездой)

Синонимы

  • яркость
  • блеск
  • блеск
  • искренность
  • ослеплять
  • сияние
  • освещение
  • яркость
  • легкость
  • яркость
  • светимость
  • блеск
  • блеск
  • блеск
  • сияние
  • отблеск
  • великолепие

Просмотреть все синонимы и антонимы в тезаурусе 

Примеры предложений

яркость светлячков для феерического ночного шоу

Недавние примеры в Интернете Возможно, именно поэтому один из самых популярных немых телефонов нового поколения, Light Phone, выбирает язык яркости и его связь с интеллектуальным блеском. Wired , 28 июля 2022 г. Тем временем физики усилили свои детекторы, чтобы не отставать от возросшего числа столкновений в результате более высоких светимость . Даниэль Гаристо, Scientific American , 27 апреля 2022 г. Моменты плоскостности и яркости продолжаются в приглушенном и спокойном холле. Лаура Раскин, ELLE Decor , 10 августа 2022 г. С момента его открытия исследователи догадывались о его огромных размерах, отчасти из-за его светимость . Дженнифер Леман, Popular Mechanics , 13 апреля 2022 г. Сразу была видна разница между светимостью , яркостью и текстурой. Ариана Яптангко, Glamour , 19 июля 2022 г. Сколько энергии нужно, чтобы получить такую ​​разницу светимости ? Джон Тиммер, 9 лет0017 Ars Technica , 4 мая 2022 г. Идеально подходит для светлых и мелированных волос, эта коллекция восстанавливает блеск, сияние и оживляет яркость цвета на светлых и мелированных волосах. Лела Лондон, Forbes , 7 марта 2022 г. Болгери, с другой стороны, показывает значительное влияние близости к Тирренскому морю, более низкой высоте, светимости и почвы, состоящие в основном из глины, песка или смеси глины и суглинка. Джон Мариани, Forbes , 18 марта 2022 г. Узнать больше

Эти примеры предложений автоматически выбираются из различных онлайн-источников новостей, чтобы отразить текущее использование слова «светимость». Мнения, выраженные в примерах, не отражают точку зрения Merriam-Webster или ее редакторов. Отправьте нам отзыв.

История слов

Первое известное использование

1634, в значении, определенном в смысле 1a

Путешественник во времени

Первое известное использование светимости было в 1634 г.

Посмотреть другие слова того же года люминоскоп

светимость

кривая светимости

Посмотреть другие записи поблизости

Процитировать эту запись «Сияние».

Словарь Merriam-Webster.com , Merriam-Webster, https://www.merriam-webster. com/dictionary/luminosity. По состоянию на 18 сентября 2022 г.

Ссылка на копию

Медицинское определение

светимость

лу·​ми·​нос·​и·​ти ˌlü-mə-ˈnäs-ət-ē 

1

: качество или состояние сияния

2

а

: относительное количество света

б

: сравнительная степень, в которой свет данной длины волны вызывает ощущение яркости при восприятии. : Энциклопедическая статья о светимости

Последнее обновление: 1 сентября 2022 г.

Подпишитесь на крупнейший словарь Америки и получите тысячи дополнительных определений и расширенный поиск без рекламы!

Merriam-Webster без сокращений

Светимость и кажущаяся яркость | Astronomy 801: Planets, Stars, Galaxies, and the Universe

Печать

Дополнительное чтение с сайта www.astronomynotes.com

  • Расстояния — Закон обратных квадратов

Возможно, самым простым измерением звезды является ее видимая яркость. Я намеренно осторожен в выборе слов. Когда я говорю кажущаяся яркость , я имею в виду, насколько яркой звезда кажется детектору здесь, на Земле. С другой стороны, светимость звезды — это количество света, которое она излучает со своей поверхности. Разница между светимостью и видимой яркостью зависит от расстояния. Другой способ взглянуть на эти величины состоит в том, что светимость является внутренним свойством звезды, а это означает, что каждый, у кого есть какие-либо средства измерения светимости звезды, должен найти одно и то же значение. Однако кажущаяся яркость равна не внутреннее свойство звезды; это зависит от вашего местоположения. Таким образом, каждый будет измерять различную видимую яркость одной и той же звезды, если все они находятся на разном расстоянии от этой звезды.

По знакомой вам аналогии снова рассмотрим фары автомобиля. Когда автомобиль находится далеко, даже если его дальний свет включен, огни не будут казаться слишком яркими. Однако, когда автомобиль проезжает мимо вас в пределах 10 футов, его фары могут казаться ослепительно яркими. Если подумать об этом с другой стороны, то при наличии двух источников света с одинаковой яркостью более близкий источник света будет казаться ярче. Однако не все лампочки имеют одинаковую яркость. Если вы поместите автомобильную фару на расстоянии 10 футов, а фонарик — на расстоянии 10 футов, фонарь будет казаться тусклее, потому что его светимость меньше.

Звезды имеют широкий диапазон видимой яркости, измеренной здесь, на Земле. Изменение их яркости вызвано как изменением их светимости, так и изменением их расстояния. Слабая по своей природе близлежащая звезда может казаться нам на Земле столь же яркой, как и яркая по своей природе далекая звезда. Существует математическое соотношение, связывающее эти три величины — кажущуюся яркость, светимость и расстояние для всех источников света, включая звезды.

Почему источники света кажутся слабее в зависимости от расстояния? Причина в том, что когда свет движется к вам, он распространяется и покрывает большую площадь. Эта идея проиллюстрирована на этом рисунке:

Рис. 4.5: Закон обратных квадратов. Когда эта энергия излучается, вы можете представить, как она проходит через сферические оболочки с центром в звезде. На приведенном выше изображении показана не вся сферическая оболочка, а только небольшая ее часть. Каждая оболочка должна получать от звезды одинаковое общее количество энергии в секунду, но поскольку каждая последующая сфера больше, свет, падающий на отдельный участок более удаленной сферы, будет слабее по сравнению с количеством света, падающим на отдельный участок сферы. близлежащая сфера. Степень разбавления связана с площадью поверхности сфер, которая определяется как:

A = 4 π d2Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. .

Насколько ярким тот же источник света будет казаться наблюдателю, прикрепленному к сферической оболочке, радиус которой в два раза больше, чем у первой оболочки? Поскольку радиус первой сферы равен d, а радиус второй сферы будет равен 2 x d, это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. , то площадь поверхности большей сферы больше в 4 раза = (22)Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в разделе «Ориентация». Если увеличить радиус втрое, площадь поверхности большей сферы увеличится в 9 раз.= (32)Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в Руководстве. Поскольку одинаковое общее количество света освещает каждую сферическую оболочку, свет должен распространяться, чтобы покрыть в 4 раза большую площадь для оболочки в два раза большего радиуса. Свет должен распространяться, чтобы покрыть площадь в 9 раз большую для оболочки, радиус которой в три раза больше. Таким образом, источник света будет казаться в четыре раза слабее, если вы находитесь в два раза дальше от него, чем кто-либо другой, и в девять раз слабее, если вы находитесь в три раза дальше от него, чем кто-либо другой.

Таким образом, уравнение для кажущейся яркости источника света определяется как светимость, деленная на площадь поверхности сферы с радиусом, равным вашему расстоянию от источника света, или

F = L / 4 π d2Это уравнение не отображается должным образом из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. , где d — ваше расстояние от источника света.

Кажущаяся яркость часто упоминается в более общем смысле как поток и обозначается аббревиатурой F (как я сделал выше). На практике поток выражается в единицах энергии в единицу времени на единицу площади (например, джоули/секунду/квадратный метр). Поскольку светимость определяется как количество энергии, излучаемой объектом, она выражается в единицах энергии в единицу времени [например, джоули/секунда (1 джоуль/секунда = 1 ватт). Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. . Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. ]. Расстояние между наблюдателем и источником света равно d и должно быть выражено в единицах измерения расстояния, например, в метрах. Вы, вероятно, знакомы со светимостью лампочек, выраженной в ваттах (например, лампочка мощностью 100 Вт), и поэтому вы могли бы, например, назвать Солнце светимостью 3,9.x 1026 WЭто уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. . Учитывая это значение светимости Солнца и расстояние от Солнца до Земли, равное 1 а.е. = 1,5 x 1011 м, это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве. , можно рассчитать Поток, получаемый на Земле Солнцем, который составляет:

F = 3,9 x 1026 Вт / 4 π (1,5 x 1011 м)2 = 1379 Вт на квадратный метр Это уравнение отображается неправильно из-за несовместимого браузера. Список совместимых браузеров см. в разделе «Технические требования» в руководстве.

Это значение обычно называют солнечной постоянной . Однако, как вы можете догадаться, поскольку расстояние между Землей и Солнцем меняется, а светимость Солнца меняется в течение солнечного цикла, вокруг среднего значения солнечной «константы» с течением времени существует дисперсия в несколько процентов.

‹ Расстояния до ближайших звезд вверх Система величин ›

Светимость: определение, уравнения и коэффициенты

Насколько яркой является звезда? Планета? Вселенная? Астрономы используют слово «светимость» для обозначения яркости этих объектов, пытаясь найти ответы на эти загадки. Это объясняет блеск объекта в пространстве. Свет исходит от звезд и галактик по-разному. Тип света, который они отражают или излучают, показывает уровень их энергии. Если небесный объект является планетой, он будет отражать свет, а не излучать его. Однако астрономы также называют межпланетную яркость «светимостью».

Яркость объекта увеличивается с его светимостью. В дополнение к видимому свету объект может быть чрезвычайно светящимся в ультрафиолетовом, рентгеновском, радио-, инфракрасном, микроволновом и гамма-лучах. Это часто зависит от интенсивности света, который измеряет активность объекта.

Что такое яркость?

Светимость означает: Светимость описывает общую энергию, производимую различными солнечными телами (звездами, галактиками) в единицу времени. В основном измеряется в ваттах или джоулях в секунду.

Светимость = энергия, излучаемая или отражаемая в единицу времени.

Абсолютная болометрическая величина небесного объекта, часто называемая светимостью, представляет собой измерение общего излучения энергии и используется для выражения значений светимости. Болометр может измерять энергию света, используя методы нагрева и поглощения.

Уравнение светимости

Светимость измеряет энергию, излучаемую объектом, например, солнцем или галактиками. Светимость звезды на главной последовательности пропорциональна ее температуре; чем горячее звезда, тем лучше она освещает. С другой стороны, более холодные звезды излучают меньше энергии, и их труднее найти на темном небе.

Закон Стефана-Больцмана дает нам прямую формулу для светимости звезды. Согласно этому закону световая энергия, излучаемая темным телом в единицу времени, равна:

P = σ AT4

Где

σ = постоянная Стефана-Больцмана (равная 5,670367 × 10-8)

A = площадь поверхности объекта (равна 4πR 2 для сферического объекта)

T = температура объекта (измеряется в Кельвинах)

В большинстве случаев исследователи используют сокращенную версию этой формулы для расчета светимости звезда. Мы можем связать любую звезду со светимостью Солнца в качестве альтернативы вычислению приблизительного значения энергии. Тогда уравнение светимости получается путем исключения констант:

L/L ⨀ = (R/R ⨀) 2 (T/T ⨀) 4

, где

99199999199999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999.

R = радиус звезды

T = температура звезды (в кельвинах)

L⨀ = светимость солнца, равная 3,828 × 10²⁶ Вт

R⨀ = радиус солнца, равная 695 700 км

T⨀ = температура солнца, равная 5778 K

Интересный факт:

Мы часто можем оценивать светимость звезд в единицах светимости. Например, мы могли бы написать Lstar = 5,2 x Lsun для конкретной звезды, предполагая, что звезда производит в 5,2 раза больше энергии в секунду, чем Солнце.

Факторы, влияющие на яркость объекта

Существуют две важные переменные: эффективная температура и размер объекта, а также его радиус R, влияющий на яркость объекта.

Размер и эффективная температура: Астрономы исследуют размер звезды и эффективную температуру, чтобы рассчитать ее яркость. Светимость звезды и выход энергии увеличиваются с ее размером.

Но предположим, что две звезды одинакового размера, но имеют разную температуру. В этом случае звезда с более высокой температурой будет более лучистой (светящейся), чем звезда с более низкой температурой. Эффективная температура представлена ​​в градусах Кельвина, поэтому температура Солнца составляет 5777 кельвинов. Температура гиперэнергетической далекой звезды, которая может находиться в ядре гигантской галактики, может достигать 10 триллионов Кельвинов. Эти звезды могут быть ярче при одной из своих эффективных температур. Но поскольку эти звезды находятся так далеко от Земли, они кажутся тусклыми.

В дополнение к этим факторам на светимость звезды также могут влиять:

Расстояние: Большинство людей могут достаточно хорошо определить светимость объекта, глядя на него. Если объект кажется ярким, он имеет более высокую яркость, чем если бы он был тусклым. Но этот внешний аспект может ввести в заблуждение. На видимую яркость объекта также влияет расстояние до него. Мы можем воспринимать далекую звезду с высокой энергией тусклее, чем близлежащую звезду с более низкой энергией. Другая причина, по которой предмет кажется темным, может заключаться в том, что пыль и газ поглощают свет между ними и земной атмосферой.

Вы слышали?

Согласно измерениям, проведенным на Земле, видимая яркость представляет собой количество энергии, излучаемой звездой на квадратный метр каждую секунду. В качестве единиц измерения используются ватты на квадратный метр (Вт/м2).

Величина: Понимание и вычисление величины объекта поможет вам определить, насколько он яркий. Полезно знать, нравится ли вам наблюдать за звездами, поскольку это проясняет, как наблюдатели могут обсуждать светимость звезды друг с другом. Значение магнитуды учитывает как расстояние до объекта, так и светимость. Как правило, звезда второй величины примерно в 2,5 раза ярче (светлее), чем звезда третьей величины, и в 2,5 раза тусклее (тусклее), чем звезда первой величины. Величина становится тем ярче, чем меньше число.

Например, у Солнца звездная величина -26,7. Звезда Сириус имеет звездную величину 1,46. Хотя он находится на расстоянии 8,6 световых лет и в 70 раз ярче Солнца, из-за расстояния он потерял часть своей яркости. Важно понимать, что в то время как тусклая звезда, которая находится значительно ближе, может «видеть» ярче, яркая звезда, которая находится далеко, может казаться довольно тусклой из-за расстояния.

Информационная информация:

Астрономы используют современное оборудование, такое как болометр, для точного измерения яркости небесного объекта. В основном они используются на радиочастотах в астрономии, особенно в субмиллиметровом диапазоне. Эти инструменты обычно охлаждаются до температуры на одну точку выше абсолютного нуля, чтобы быть наиболее точными.

Солнечная светимость

Солнечная светимость — это термин, используемый для описания того, сколько энергии солнце излучает каждую секунду во всех измерениях. Астрономы обычно используют солнечную светимость как единицу лучистого потока (мощности, выделяемой в виде фотонов) для измерения яркости звезд.

Астрономы обычно используют светимость Солнца, сокращенно L, как меру лучистого потока, чтобы сравнить яркость галактик, звезд и других небесных тел с яркостью Солнца.

Согласно данным Международного астрономического союза, одна номинальная светимость Солнца равна 3,828 1026 Вт. Сюда не включена светимость солнечных нейтрино, которая дает 0,023 L. Фактическая светимость Солнца периодически меняется, потому что Солнце — звезда с сильными колебаниями. Основным параметром является одиннадцатилетний солнечный цикл (цикл солнечных пятен), который приводит к периодическим изменениям около ± 0,1%. Вероятно, за последние 200–300 лет были и другие, более мелкие колебания.

Яркость Луны

Лунный свет в основном состоит из солнечного света (с небольшим количеством земного света), отраженного от поверхности Луны, куда струится солнечный свет.

Лунная светимость Энергия, которую Луна излучает каждую секунду во всех направлениях. В Международной системе единиц это выражается в люксах, единицах освещенности или световом потоке на квадратный метр. Если говорить о люменах, то это один люмен на квадратный метр.

В зависимости от лунной фазы сила лунного света сильно различается, но даже полная Луна обычно излучает всего 0,05–0,1 люкс. Когда полная Луна около перигелия («суперлуние») видна из тропиков в верхней кульминации, освещенность может приближаться к 0,32 лк.

Заключение

Количество света, излучаемого объектом за определенный промежуток времени, измеряется светимостью. Солнце излучает 3,846 1026 ватт света в секунду (или 3,846 1033 эрг в секунду). Поскольку яркость является абсолютной мерой мощности излучения, на ее значение не влияет близость наблюдателя к объекту. Одна солнечная светимость равна яркости солнца. Следовательно, когда астрономы говорят о светимости объекта, они обычно ссылаются на нее с точки зрения светового потока Солнца. Самые яркие звезды излучают миллионы солнечных светимостей.

Часто задаваемые вопросы

1. Объясните «значение яркости»

Ответ. Светимость объекта, количество энергии, которое он излучает в течение заданного периода времени, является мерой его собственной светимости. Поскольку он измеряет выходную мощность объекта, он может выражать ее в таких единицах, как ватты. Однако астрономы часто предпочитают выражать светимость, связывая ее со светимостью Солнца (около 3,9 1026 Вт). Вместо 3, Вт, светимость звезды можно записать как десять солнечных светимостей (10 L⊙).

2. Что такое кажущаяся и абсолютная величина?

Ответ. Видимая величина — это освещенность небесного тела в том виде, в каком оно появляется на небе, когда мы его видим, независимо от того, насколько далеко оно находится. Абсолютная величина измеряет собственную светимость объекта. Абсолютная величина на самом деле не «заботится» о расстоянии; независимо от того, как далеко находится наблюдатель, звезда или галактики все равно будут испускать равное количество радиации. Из-за этого полезнее понять, насколько ярким, горячим и большим является объект.

3. Что такое спектроскопия и как астрономы используют ее для исследования светимости звезд?

Ответ. Астрономы «фрагментируют» входящий свет с различными длинами волн, используя спектрометр или спектроскоп, чтобы исследовать различные длины волн света от астрономических тел. Этот метод, известный как «спектроскопия», позволяет лучше понять механизмы, которые заставляют объекты светиться.

светимость

светимость
Астрофизика (Индекс) О

светимость

(левый)
(мера яркости)

Светимость — это полная скорость излучения энергии звездой или другой астрономический объект, часто выражается в джоулях в секунду (т. е. в ваттах) или в солнечной светимости ( L Солнце ). Таким образом, это сила звездного сияния. Абсолютная болометрическая величина является альтернативной мерой то же самое, выраженное логарифмически. Этот термин также используется при обсуждении звездной структуры. для обозначения энергии, производимой/высвобождаемой во внутренней части звезды, например, ссылаясь на светимость, производимую в пределах определенного радиуса центра, например, звездного ядра.

Как правило, когда неквалифицированный и не в контексте, который подразумевает иное, светимость означает болометрическую светимость, т. е. энергия, излучаемая на всех длинах волн. Термин может использоваться для одной длины волны (монохроматическая яркость) или более некотором диапазоне длин волн или через некоторую полосу пропускания (фильтр).


( ЭМИ,мера )
Дальнейшее чтение:
https://en.wikipedia.org/wiki/Luminosity

Ссылка на страницы:
AB Возничего
аккреция
Ахернар
А-образная звезда (А)
активная галактика
AD Леонис (AD Leo)
активное галактическое ядро ​​(АЯГ)
Алгол (бета-версия)
Альфа Центавра (α Центавра)
Арктур
AU Microscopii (AU Mic)
Эффект Болдуина
Звезда Барнарда
BA сверхгигант
Бета Центавра
Бетельгейзе Двойная звезда

синяя горизонтальная ветвь (BHB)
болометрическая светимость (L Bol )
болометрическая величина (Мбол)
переходный интервал, богатый кальцием (переходный интервал, богатый кальцием)
Канопус
Капелла
Переменная цефеид (CEP)
условная функция светимости (CLF)
радиус кластера
диаграмма цветовой величины (CMD)
компактный объект (CO)
Каталог обсерватории Дэвида Данлэпа (DDO)
Дартмутская база данных звездной эволюции (DSED)
пыльная галактика
карликовая сфероидальная галактика (dSph)
Светимость Эддингтона
Эпсилон Эридана (ε Эридана)
Эпсилон Инди (ε Инди)
равновесная температура (T экв. )
Отношение Фабера-Джексона (FJR)
слабый парадокс молодого Солнца
взвешенное по потоку соотношение силы тяжести и светимости (FGLR)
флюс
Классификация Фанароффа-Райли
классификация галактик Группа галактик

гигантская звезда
шаровое скопление (ШС)
сопоставление содержания гало (HAM)
Предел Хаяши
горизонтальная ветвь (HB)
звезда сердцебиения
Трасса Хеньи
Звезда Хербига AeBe (HAeBe)
Диаграмма Гесса
HII регион (HII)
час 8799
H-R диаграмма (HRD)
Расширение Хаббла
гипергигант
инфракрасный (ИК)
полоса нестабильности
изохронный фитинг
изотропия Поле межзвездного излучения
(ISRF)
Звезда Каптейна
Звезда К-типа (К)
Кеплер-79
Механизм Кельвина-Гельмгольца (механизм КН)
шкала времени Кельвина-Гельмгольца (шкала времени KH)
Лакайль 9352
Лаланд 21185
светящийся синий переменный (LBV)
левый 1140
световой конус
светящаяся инфракрасная галактика (LIRG)
светящаяся красная звезда (LRN)
галактика с низкой поверхностной яркостью (галактика LSB)
класс светосилы
плотность светимости
светимость расстояние (d L )
функция яркости (LF)
Люйтен 726-8
отношение массы к светимости
отношение массы к свету (M/L)
М-звезда (М)
молекулярное облако
монохроматическая яркость
затемненная фракция-светимость
О-образная звезда (О)
зона частичной ионизации
PG 1159 звезда Функция светимости планетарной туманности
(PNLF)
Процион
лучистый поток
счетчиков радиоисточников
красный комок (RC)
покраснение
красный гигант
отображение реверберации
ветвь красного гиганта (RGB)
Ригель
РОСАТ
Росс 154
Росс 248
RR Лиры переменные (RRL)
Шкала времени Солпитера
Ш0ЭС
Сириус
формирование SMBH
СМЦ Х-1
сверхновая (SN) Кривая блеска сверхновой
(кривая блеска SN)
линия снега
спектральный класс
спектральный класс
светимость со вращением вниз
звездная активность
определение звездного расстояния
звездная эволюция
определение звездной светимости
определение массы звезды
определение звездных параметров
определение звездного радиуса
звездная структура
субкарлик (sd)
Солнце
солнечное пятно
Обзор неба SuperCOSMOS (SSS)
сверхгигант
поверхностная плотность (Σ)
синхротронное излучение
Эффект Сюняева-Зельдовича (эффект СЗ)
Звезда Тигардена
Отношение Талли-Фишера (TFR)
приливная миграция
шкала времени (t)
ТРАППИСТ-1
кончик ветви красного гиганта (TRGB)
точка поворота (ТО)
Сверхновая типа Ia
ультрадиффузная галактика (UDG) Классификация галактик
Ван ден Берга
Вега
Теорема Фогта-Рассела (теорема VR)
объемное взвешивание
Вт (Вт)
белый карлик (WD)
Эффект Уилсона-Баппу
зависимость светимости ветра от импульса (WLR)
Звезда Вольфа-Райе
ВР 104
ВР 140
XBONG
Функция рентгеновской яркости (XLF)

Индекс

Величины и светимость (яркость) – Planetary Sciences, Inc.

Видимая величина (m) небесного тела – это мера его яркости, которую видит наблюдатель на Земле. Предоставлено: Блог Коры Скайуокерс

Что такое видимая величина?

Видимая величина небесного тела – это мера его яркости, которую видит наблюдатель на Земле, с поправкой на значение, которое оно имело бы в отсутствие атмосферы. Чем ярче выглядит объект,  тем ниже значение его магнитуды . Обычно видимый спектр (vmag) используется в качестве основы для видимой величины, но также используются и другие области спектра, такие как J-диапазон ближнего инфракрасного диапазона.

Пример таблицы видимых величин. Источник: ESA

Что такое светимость?

В астрономии светимость — это количество электромагнитной энергии, излучаемой телом в единицу времени. Чаще всего измеряется в двух формах: визуальная (только видимый свет) и болометрический (полная лучистая энергия), хотя светимости на других длинах волн все чаще используются, поскольку становятся доступными инструменты для их измерения.

Болометр – это прибор, используемый для измерения лучистой энергии в широком диапазоне путем поглощения и измерения нагрева. Термин «светимость» без уточнения означает болометрическую светимость, которая измеряется либо в единицах СИ, ваттах, либо в единицах солнечной светимости. Звезда также излучает нейтрино, которые уносят часть энергии, около 2% в случае нашего Солнца, создавая звездный ветер и внося свой вклад в общую светимость звезды.

Хотя болометры существуют, их нельзя использовать для измерения даже видимой яркости звезды, поскольку они недостаточно чувствительны в электромагнитном спектре, а большинство длин волн не достигают поверхности Земли. На практике болометрические величины измеряются путем проведения измерений на определенных длинах волн и построения модели полного спектра, которая с наибольшей вероятностью соответствует этим измерениям. В некоторых случаях процесс оценки является экстремальным, когда рассчитываются светимости, когда наблюдается менее 1% выходной энергии, например, с горячей звездой Вольфа-Райе, наблюдаемой только в инфракрасном диапазоне.

Светимость звезды можно определить по двум звездным характеристикам: размеру и эффективной температуре. Первый обычно представлен в виде солнечных радиусов, а второй — в градусах Кельвина, но в большинстве случаев ни один из них не может быть измерен напрямую. Чтобы определить радиус звезды, необходимы еще две метрики: угловой диаметр звезды и ее расстояние от Земли, часто рассчитываемое с использованием параллакса. В некоторых случаях оба могут быть измерены с большой точностью: холодные сверхгиганты часто имеют большие угловые диаметры, а некоторые холодные эволюционировавшие звезды имеют в своих атмосферах мазеры, которые можно использовать для измерения параллакса с помощью РСДБ. Однако для большинства звезд угловой диаметр или параллакс, или и то и другое, намного ниже наших возможностей измерить с какой-либо уверенностью. Поскольку эффективная температура — это просто число, представляющее температуру черного тела, воспроизводящую светимость, очевидно, что ее нельзя измерить напрямую, но ее можно оценить по спектру.

Альтернативный способ измерения звездной светимости — измерение видимой яркости и расстояния до звезды. Третьим компонентом, необходимым для получения светимости, является степень присутствующего межзвездного поглощения, условие, которое обычно возникает из-за присутствия газа и пыли в межзвездной среде (МЗС), атмосфере Земли и околозвездном веществе. Следовательно, одной из центральных задач астрономии при определении светимости звезды является получение точных измерений для каждого из этих компонентов, без которых точное значение светимости остается недостижимым. Поглощение можно измерить напрямую, только если известны и фактическая, и наблюдаемая светимости, но его можно оценить по наблюдаемому цвету звезды, используя модели ожидаемого уровня покраснения межзвездной среды.

В современной системе звездной классификации звезды сгруппированы в соответствии с температурой: массивные, очень молодые и энергичные звезды класса O имеют температуру свыше 30 000 K, а менее массивные, обычно более старые звезды класса M имеют температуру менее 3 500 K. К. Поскольку светимость пропорциональна температуре в четвертой степени, большой разброс звездной температуры приводит к еще большему разбросу звездной светимости. Поскольку светимость зависит от большой мощности звездной массы, светящиеся звезды с большой массой имеют гораздо более короткое время жизни. Самые яркие звезды всегда молодые звезды, самым экстремальным из которых не больше нескольких миллионов лет. В Диаграмма Герцшпрунга-Рассела , ось x представляет температуру или спектральный тип, а ось y представляет светимость или звездную величину. Подавляющее большинство звезд находится вдоль главной последовательности: синие звезды класса 0 находятся в верхнем левом углу диаграммы, а красные звезды класса M — в правом нижнем углу. Некоторые звезды, такие как Денеб и Бетельгейзе, находятся выше и правее главной последовательности, они ярче или холоднее, чем их эквиваленты на главной последовательности. Повышенная светимость при той же температуре или, альтернативно, более низкая температура при той же светимости указывает на то, что эти звезды больше, чем звезды на главной последовательности, и их называют гигантами или сверхгигантами.

Что такое светосила: Что такое светосила объектива? — EON интернет-магазин

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Пролистать наверх