Диафрагма видеокамеры: Диафрагма объектива — Википедия – Понятия диафрагмы и глубины резкости в фотографии

Содержание

Диафрагма объектива — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Диафрагма. Устройство револьверной диафрагмы Механизм ирисовой диафрагмы

Диафра́гма объекти́ва (от греч. διάφραγμα — перегородка) в оптических приборах — разновидность апертурной диафрагмы, позволяющая регулировать относительное отверстие объектива изменением диаметра проходящих через него пучков света[1]. Такая регулировка используется для управления светопропусканием и глубиной резкости. Диафрагма объектива представляет собой непрозрачную перегородку с круглым отверстием переменного диаметра, центр которого совпадает с оптической осью[* 1]. Регулировка диаметра отверстия может выполняться тремя основными способами[2]:

Револьверная диафрагма представляет собой поворотный диск с набором отверстий разного диаметра и широко применялась в объективах крупноформатных камер конца XIX века. Позднее револьверная диафрагма встречалась в некоторых простейших фотоаппаратах, например «Школьник», а также в оптических приборах.

Вставная диафрагма представляет собой набор пластин с разными отверстиями, вставляющихся в прорезь оправы объектива между линзами[3]. Оба первых типа обеспечивают абсолютно круглое сечение световых пучков, но не допускают промежуточных значений относительного отверстия.

Ирисовая диафрагма получила наибольшее распространение в фото-, кино- и телевизионных объективах, поскольку позволяет бесступенчато регулировать относительное отверстие и имеет самую компактную конструкцию[4].

Основное предназначение диафрагмы объектива — регулировка его относительного отверстия и светосилы, необходимая для управления глубиной резкости, а также точного дозирования проходящего света и получения правильной экспозиции[5]. При регулировке диафрагмы её отверстие закрывается от краёв к центру, поскольку наиболее высокое качество изображения обеспечивается центральной частью световых пучков.

Различают геометрическое и эффективное относительные отверстия: геометрическое представляет собой отношения диаметра входного зрачка объектива к его фокусному расстоянию и выражается дробью с числителем, равным единице. В фотографии вместо единицы часто используют латинскую букву f, которая конкретизирует назначение дроби: например, относительное отверстие 1/5,6 обозначается f/5,6

[* 2]. Эффективное относительное отверстие всегда меньше геометрического, поскольку учитывает потери на поглощение и рассеяние света в стекле[6]. Эти потери снижаются при помощи просветления, но в сложных многолинзовых объективах могут быть существенны и должны учитываться, поэтому шкалы диафрагмы отражают значения эффективных относительных отверстий[5]. В современной киносъёмочной оптике для обозначения эффективных относительных отверстий используется буква T[7][8]. В то же время, значение предельной светосилы фотообъектива, указанное на его оправе, отражает геометрическое относительное отверстие.

Градуировка шкал диафрагмы производится в диафрагменных числах таким образом, что каждому соседнему делению соответствует изменение светосилы в два раза. Таким образом, при выборе соседнего значения шкалы, экспозиция всегда меняется на одну экспозиционную ступень. Так как светосила является квадратом относительного отверстия, последнее должно изменяться в 2{\displaystyle {\sqrt {2}}} раз

[5]. Поэтому соседние диафрагменные числа отличаются в 2{\displaystyle {\sqrt {2}}} раз: f/0,7; f/1; f/1,4; f/2; f/2,8; f/4; f/5,6; f/8; f/11; f/16; f/22; f/32; f/45; f/64. Конкретные значения диафрагменных чисел, используемых производителями для градуировки шкал, должны соответствовать международному стандарту ISO 517—73. В СССР ему соответствовал ГОСТ 17175—82, использовавшийся для объективов общего назначения[9][10]. Кроме основного ряда чисел, отличающихся на одну экспозиционную ступень, стандартный ряд содержит два вспомогательных, со значениями отличающимися на 1/2 и 1/3 ступени. В большинстве случаев шкалы диафрагм маркируются только значениями основного ряда, но иногда допускается использование промежуточных значений[9]. В объективах, предназначенных для современных цифровых фотоаппаратов, шкалы диафрагмы отсутствуют, поскольку она управляется из камеры, а значения относительного отверстия отображаются на дисплее. При этом шаг шкалы обычно регулируется и может предусматривать любой из двух вспомогательных рядов.

Диафрагменные числа, обозначающие геометрическую светосилу некоторых объективов, могут браться из промежуточных рядов, поскольку отражают расчётный предел возможностей конкретной конструкции, например 1,2; 4,5; 6,3. В вариообъективах максимальное относительное отверстие может быть переменным в зависимости от фокусного расстояния. В этих случаях на оправе через тире или тильду указываются крайние значения диафрагменного числа, например 3,5~5,6. Ручная регулировка диафрагмы в современных фотообъективах возможна только ступенчато из-за особенностей управления зеркальных фотоаппаратов. Однако в автоматических режимах приоритета выдержки или программном ирисовая диафрагма регулируется бесступенчато, как в киносъёмочной и телевизионной оптике.

{\sqrt {2}} Автоматическая двухлепестковая диафрагма видеокамеры

Ирисовая диафрагма (от лат. iris «радужная оболочка») состоит из нескольких (обычно от 2 до 20) поворотных лепестков (ламелей), приводимых в движение вращающимся кольцом на оправе объектива. Лепестки могут быть различной формы, но при полностью открытой диафрагме они формируют круглое отверстие, при частично закрытой — многоугольник, число сторон которого соответствует количеству ламелей. Этот многоугольник отображается в случае попадания в кадр несфокусированных точечных источников света, образующих «боке». Уменьшение количества лепестков ирисовой диафрагмы приводит к заметности углов между ними. Простейшие автоматические диафрагмы любительских кинокамер и видеокамер, состоящие из двух лепестков с треугольными вырезами, давали ромбовидное изображение точечных источников. Наиболее совершенными считаются диафрагмы, состоящие из 8 и более лепестков, поскольку обеспечивают сечение пучков, близкое к окружности. Такие пучки создают наиболее совершенный оптический рисунок.

Установка значения относительного отверстия при использовании ирисовой диафрагмы производится поворотным кольцом, шкала которого размечена в соответствии с получаемыми диафрагменными числами. Шкала ирисовой диафрагмы с классическим устройством не может быть равномерной, сжимаясь по мере уменьшения отверстия. В начале 1960-х годов получили распространение механизмы, шкала которых равномерна за счёт более сложной формы лепестков. Один из наиболее ярких примеров такой модернизации — советские объективы «Юпитер-8» и «Юпитер-8М». У второго, заменившего на конвейере более раннюю модель, шкала диафрагмы равномерна. Такая конструкция повышает удобство и позволяет механически сопрягать кольцо диафрагмы с экспонометром камеры, но при средних значениях относительного отверстия из-за криволинейности ламелей диафрагма теряет форму правильного круга. Управление с помощью поворотного кольца используется в большей части кино-, фото- и телевизионного оборудования за исключением однообъективных зеркальных фотоаппаратов и некоторых кинокамер с зеркальным обтюратором

[11]. Визирование непосредственно через съёмочный объектив вынуждает использовать специальные механизмы ирисовой диафрагмы, позволяющие вручную или автоматически закрывать её только в момент съёмки. Особое значение такая возможность получила после распространения фазового автофокуса, неработоспособного при закрытой диафрагме.

Диафрагма с предварительной установкой[править | править код]

{\sqrt {2}}

Обычно такой привод диафрагмы состоит из двух колец, одно из которых напрямую управляет относительным отверстием, а другое — кольцо предустановки — регулирует положение стопора вращения первого. При этом угол поворота первого кольца ограничивается до выбранного рабочего значения. В результате фотограф может полностью открывать диафрагму для фокусировки, и вслепую закрывать её до предустановленного относительного отверстия, не отрывая взгляда от видоискателя. Принцип используется в однообъективных зеркальных фотоаппаратах, позволяя производить фокусировку объектива при полностью открытом отверстии, и быстро закрывать диафрагму, не глядя на её шкалу

[12].

Такая конструкция использовалась в иностранной оптике для зеркальных камер (например, «Asahi Pentax», «Miranda-D») до изобретения прыгающей диафрагмы, и позднее, когда её механическая реализация по тем или иным причинам затруднена, в том числе в шифт-объективах. Например, объектив «PC-Nikkor 3,5/28» с такой диафрагмой выпускался до 2006 года[13][14]. Диафрагма с кольцом предустановки широко использовалась в советских объективах для фотоаппаратов «Зенит», не оснащённых механизмом нажимной диафрагмы: «Гелиос-44», «Юпитер-9» «Мир-1» и других

[15]. Некоторые объективы («Индустар-61 Л/З», «Юпитер-37А», «MC Волна-9») имели одно кольцо, служившее как для установки значения, так и для закрывания диафрагмы[16][12]. В этом случае предустановка осуществлялась после нажатия на кольцо в осевом направлении[17].

Нажимная диафрагма[править | править код]

Объектив с механизмом нажимной диафрагмы на оправе системы «Exakta»

Диафрагма, закрываемая до рабочего значения вручную за счёт дополнительного усилия на спусковой кнопке или кнопке оправы объектива, кинематически совмещённой со спусковой[18][19]. Предшествовала изобретению прыгающей диафрагмы и впервые использована в камерах «Exakta», а затем «Topcon» и «Miranda», в сочетании с расположением спусковой кнопки на передней стенке корпуса[20]. В иностранных источниках называется «автоматическая нажимная диафрагма» (англ. Automatic Pressure Diaphragm)[21]. Ранние образцы основаны на оригинальной конструкции оправы объектива со специальной кнопкой закрывания диафрагмы.

По такому же принципу сконструирован штатный объектив «Гелиос-44» для фотоаппарата «Старт». В СССР выпускалась серия фотоаппаратов с приводом от спусковой кнопки, размещённым внутри корпуса: «Зенит-ЕМ», «Зенит-11», а также разработанные на основе «Зенита-TTL», включая более поздние «Зенит-122» и «Зенит-412». С таким приводом могут использоваться объективы с механизмом прыгающей диафрагмы, как правило с резьбовым креплением. В зарубежном фотоаппаратостроении нажимная диафрагма быстро уступила место прыгающей, поскольку приводит к недопустимому возрастанию усилия на спусковой кнопке.

Прыгающая диафрагма[править | править код]

Наиболее сложная разновидность привода ирисовой диафрагмы, обеспечивающая кадрирование и фокусировку при полном отверстии в камерах со сквозным визированием и фазовым автофокусом[* 3]. Кроме зеркальной фотоаппаратуры прыгающая диафрагма использовалась в киносъёмочной технике: например в кинокамере «Arriflex 16SR» и объективах «Taylor Hobson»[11][22]. В этом случае она автоматически закрывается при запуске лентопротяжного механизма, обеспечивая перед этим точную фокусировку.

Наиболее ранние механизмы прыгающей диафрагмы оснащались пружиной с предварительным взводом, которая закрывает относительное отверстие после нажатия на спусковую кнопку

[18][20]. Кольцо установки значения диафрагмы изменяет только положение механизма, задающего степень закрытия при срабатывании привода. После каждого снимка диафрагма не возвращалась в открытое состояние и требовался её взвод[23]. Такое устройство под названием «автоматическая пружинная диафрагма» (англ. Automatic Spring Diaphragm) исключает дополнительное усилие на кнопке, и нашло применение как в иностранной фотоаппаратуре, например, полуавтоматических объективах для «Экзакты», «Minolta SR-2» и «Pentax S1», так и в советской, например в объективе «Индустар-29» фотоаппарата «Салют»[18][24].

Наиболее известный отечественный объектив с таким приводом — «Таир-3ФС» для «Фотоснайпера». В зарубежных источниках заводная диафрагма получила название «полуавтоматической» (англ. Semi Automatic Diaphragm). Однако, широкого распространения система не получила из-за внедрения в фотоаппаратах зеркала постоянного визирования, возвращающегося в рабочее положение после срабатывания затвора. Это вынудило разработчиков сделать прыгающую диафрагму также самовозвратной, то есть не требующей взвода пружины после каждого снимка

[23]. В результате диафрагма автоматически открывается после срабатывания, и в видоискателе постоянно наблюдается яркое изображение при полном отверстии[19][* 4]. В СССР самовозвратную диафрагму первоначально называли «моргающей», а за рубежом «автоматической» (англ. Fully Automatic Diaphragm, Fully Automatic Lens)[25]. Поэтому иностранные объективы первых серий с таким приводом диафрагмы часто содержали в названии слово «Auto»: например, «Nikkor Auto», «Auto-Takumar» и т. д.

{\sqrt {2}}

В фотоаппаратах прыгающая диафрагма закрывается до рабочего значения специальным механизмом, как правило совмещённым с подъёмом зеркала. При этом используется усилие пружин или электромагнита, а не спусковой кнопки, что обеспечивает плавный спуск[15]. Прыгающей диафрагмой оснащались практически все зарубежные зеркальные фотоаппараты, начиная с середины 1960-х годов, а также советские камеры «Зенит-19» и «Зенит-18». Байонетные зеркальные фотоаппараты «Киев», камеры серии «Зенит-Автомат» и семейства «Алмаз» имели аналогичный механизм, поскольку прыгающая диафрагма и её привод являются составной частью большинства стандартных байонетов. В современных объективах с прыгающей диафрагмой, лишённых кольца её установки, например Canon EF, закрытие производится электромагнитом, одновременно регулирующим рабочее значение в соответствии с командами камеры. В некоторых фотосистемах, например, Nikon AI-S механический привод прыгающей диафрагмы выполняет также функцию выбора её рабочего значения в автоматических режимах приоритета выдержки и программном[26].

Прыгающая диафрагма повышает удобство съёмки, но лишает фотографа возможности визуальной оценки глубины резкости, поскольку изображение в видоискателе видимо только при полном отверстии. Для полноценного контроля изображения большинство зеркальных фотоаппаратов оснащаются репетиром диафрагмы[15].

Механизм прыгающей диафрагмы во многом аналогичен центральному фотозатвору и обладает сопоставимым быстродействием. Эти особенности ограничивают количество лепестков: дешёвые объективы оснащаются диафрагмой, имеющей 6 или даже 5 лепестков, образующих отчётливый многоугольник[27]. Такое сечение пучков негативно сказывается на характере оптического рисунка, поэтому дорогая оптика оснащается многолепестковыми механизмами. При использовании объективов, оснащённых прыгающей диафрагмой через адаптер на фотоаппаратах других фотосистем, её привод не работает[* 5].

{\sqrt {2}} Изображение при диафрагме 1/1,4 (слева) и 1/9 (справа). Основная разница: хроматические аберрации, общая резкость, глубина резкости

Кроме регулировки экспозиции и глубины резкости, изменение относительного отверстия при помощи диафрагмы влияет на другие важные параметры изображения:

  • аберрации — уменьшение относительного отверстия приводит к снижению аберраций системы, поскольку уменьшается сечение пучков, и для построения изображения используется только центральная часть линз с наименьшей кривизной. Наиболее низкие значения аберрации принимают при диафрагме, закрытой до минимального значения;
  • дифракция — как любая другая оптическая система, объектив дифракционно ограничен за счёт дифракции света на краях апертурной диафрагмы[28]. Это выражается в снижении разрешающей способности при уменьшении относительного отверстия;

Таким образом, при закрывании диафрагмы одновременно со снижением аберраций возрастает дифракционное ограничение[29]. Максимальное разрешение объектива достигается при средних значениях диафрагмы: f/8—f/11, когда аберрации и дифракция уравновешены.

  • виньетирование — чем меньше отверстие, тем меньше спад освещённости от центра к краям изображения. Виньетирование максимально при полностью открытой диафрагме и становится малозаметным при закрытии диафрагмы на две и более ступени. Это объясняется тем, что оправа объектива, которая служит основной причиной виньетирования, ограничивает лишь края световых пучков, диаметр которых уменьшается при снижении относительного отверстия[30].
  • Творческий союз семерых американских фотохудожников носил название F/64, соответствующее крайнему значению диафрагмы объективов крупноформатных фотоаппаратов. Название группы отражало приверженность к направлению так называемой «прямой фотографии», основанной на детальном отображении натуры. Для этого требуется большая глубина резкости, возможная при диафрагме, закрытой до минимального значения[31].
  1. ↑ В некоторых случаях отверстие может быть не одно, и иметь форму, отличающуюся от круга
  2. ↑ Вместо дроби в обозначении может использоваться двоеточие, например 1:5,6
  3. ↑ В цифровых фотоаппаратах с электронным видоискателем прыгающая диафрагма необязательна, поскольку яркость изображения и эффективность контрастного автофокуса не зависят от относительного отверстия. В беззеркальных камерах прыгающая диафрагма применяется только для повышения точности ручной фокусировки или эффективности гибридного автофокуса
  4. ↑ В среднеформатных зеркальных фотоаппаратах до сих пор применяется так называемое «залипающее» зеркало, требующее взвода затвора для возврата в положение визирования. Поэтому и диафрагма в объективах для этих камер открывается вместе с опусканием зеркала
  5. ↑ Исключение составляют адаптеры, оснащённые многорычажными передаточными механизмами, а также дорогостоящие адаптеры со встроенным микропроцессором, конвертирующим команды различных интерфейсов для электромагнитных диафрагм
  1. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 26.
  2. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 27.
  3. ↑ Диафрагма (рус.). Конструкция фотоаппаратов. Zenit Camera. Дата обращения 14 сентября 2013.
  4. ↑ Справочник конструктора оптико-механических приборов, 1980, с. 339.
  5. 1 2 3 Гордийчук, 1979, с. 152.
  6. ↑ Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 35.
  7. ↑ f-стопы и t-стопы (рус.). Объективы. Образовательный проект FUJIFILM (29 августа 2012). Дата обращения 3 мая 2014.
  8. ↑ Т-диафрагма // ГЛОССАРИЙ КИНЕМАТОГРАФИЧЕСКИХ ТЕРМИНОВ. — Kodak. — С. 208. — 213 с.
  9. 1 2 Ряды числовых значений относительных отверстий (рус.). Фототехника. Zenit Camera (25 января 1982). Дата обращения 19 октября 2013.
  10. ↑ Объективы фотографические, киносъемочные и телевизионные съемочные. Ряды числовых значений относительных отверстий (рус.). ГОСТ 17175-82. Открытая база ГОСТов (25 января 1982). Дата обращения 19 октября 2013.
  11. 1 2 Гордийчук, 1979, с. 133.
  12. 1 2 Краткий справочник фотолюбителя, 1985, с. 43.
  13. Ken Rockwell. Nikon 28mm PC (англ.). Персональный сайт. Дата обращения 4 февраля 2017.
  14. Leo Foo. PC-Nikkor Lenses 28mm f/3.5 (англ.). Photography in Malaysia. Дата обращения 4 февраля 2017.
  15. 1 2 3 История «одноглазых» (рус.). Статьи. PHOTOESCAPE. Дата обращения 11 апреля 2013. Архивировано 18 апреля 2013 года.
  16. ↑ Советское фото, 1985, с. 43.
  17. ↑ Фотокурьер №2, 2006, с. 24.
  18. 1 2 3 Общий курс фотографии, 1987, с. 34.
  19. 1 2 Учебная книга по фотографии, 1976, с. 56.
  20. 1 2 Фотокурьер №2, 2006, с. 25.
  21. ↑ Инструкция к фотоаппарату Exakta VX 500, с. 24.
  22. ↑ Киносъёмочная техника, 1988, с. 44,99.
  23. 1 2 Фотоаппараты, 1984, с. 69.
  24. Stephen Gandy. Minolta SR-2. Minolta's first 35mm SLR 1958 (англ.). Stephen Gandy's CameraQuest (25 November 2003). Дата обращения 2 января 2020.
  25. ↑ Фотокинотехника, 1981, с. 265.
  26. Jurgen Becker. The difference between an AI lens and an AI-S lens (англ.). Background. «Trough the F-mount» (19 February 2012). Дата обращения 30 марта 2015.
  27. ↑ Фотоаппараты, 1984, с. 42.
  28. ↑ Дифракция объектива её влияние на фотографию (рус.). Статьи о фотографии. FotoMTV.ru. Дата обращения 17 сентября 2013.
  29. ↑ LENS DIFFRACTION & PHOTOGRAPHY (англ.). Tutorials. Cambridge in Colour. Дата обращения 17 сентября 2013.
  30. ↑ Общий курс фотографии, 1987, с. 20.
  31. ↑ 15 ноября 1932 года на стене музея М. Х. де Янга в Сан-Франциско был вывешен манифест знаменитой фотогруппы F64 (рус.). История фотографии. Photo Island. Дата обращения 13 сентября 2013.
  • Гордийчук О. Ф., Пелль В. Г. Раздел III. Киносъёмочные объективы // Справочник кинооператора / Н. Н. Жердецкая. — М.: «Искусство», 1979. — С. 143—173. — 440 с.
  • Е. А. Иофис. Фотокинотехника / И. Ю. Шебалин. — М.,: «Советская энциклопедия», 1981. — С. 265. — 447 с.
  • С. Лапшенков, В. Чаусов. Объектив «MC Волна-9» (рус.) // Советское фото : журнал. — 1985. — № 4. — С. 42—43. — ISSN 0371-4284.
  • В. А. Панов. Глава 7. Диафрагмы, щели, бленды, наглазники и налобники // Справочник конструктора оптико-механических приборов / В. В. Хваловский. — Л.: «Машиностроение», 1980. — С. 338—356. — 742 с. — 25 000 экз.
  • Н. Д. Панфилов, А. А. Фомин. Краткий справочник фотолюбителя. — М.,: «Искусство», 1985. — С. 33—46. — 367 с.
  • Э. Д. Тамицкий, В. А. Горбатов. Учебная книга по фотографии / Фомин А. В., Фивенский Ю. И.. — М.: «Лёгкая индустрия», 1976. — С. 53—60. — 320 с. — 130 000 экз.
  • Фомин А. В. § 5. Основные узлы и механизмы фотоаппаратов // Общий курс фотографии / Т. П. Булдакова. — 3-е. — М.,: «Легпромбытиздат», 1987. — С. 25—43. — 256 с. — 50 000 экз.
  • М. Я. Шульман. Фотоаппараты / Т. Г. Филатова. — Л.,: «Машиностроение», 1984. — 142 с. — 100 000 экз.

Диафрагма в фотоаппарате. Что такое диафрагма? Как настроить диафрагму.

Диафрагма – это просто. В двух словах, диафрагма — это устройство в объективе, которое дозирует количество света.

Лепестки диафрагмы Nikon Nikkor 105mm 1:1.8 (AI-S) на ЗК

Устройство диафрагмы в объективе Nikon Nikkor 105mm 1:1.8 (AI-S)

Для большего понимания работы такого устройства приведу пример из жизни. Когда люди смотрят на солнце — они щурят глаза, то есть уменьшают щель, через которую проходит свет. Если бы люди не щурились, солнце бы сожгло своим сильным светом сетчатку глаза. Ночью нужно делать наоборот – открывать глаза пошире, чтобы захватить побольше света, при этом еще и расширяются зрачки. Глаза с большими зрачками имеют много животных, которым нужно хорошо видеть ночью.

Часто диафрагму называют еще ‘светосилой’ или ‘апертурой’ или ‘относительным отверстием’ или ‘числом F‘. Эти понятия сильно связаны между собой и для многих фотографов являются синонимами. Но среди них есть небольшие отличия, описанные ниже.

Относительное отверстие объектива – это отношение действующего отверстия объектива к фокусному расстоянию объектива. Величина обратная относительному отверстию называется диафрагменным числом или числом диафрагмы.

Относительное отверстие объектива численно выражается отношением или дробью. Например, возьмем объектив, у которого установлено относительное отверстие в 16 раз меньше его фокусного расстояния, в итоге относительное отверстие численно можно будет записать такими способами: 1:16 или f1/16 или f=1:16 или F 1:16 и т.д. Никакой особой разницы в записи нет и каждый фотограф всегда поймет о чем идет речь.

Если же взять число, обратное относительному отверстию, то мы получим число диафрагмы. Обычно именно под этим числом фотографы непосредственно понимают общий термин ‘диафрагма’. Если взять тот же объектив, у которого установлено относительное отверстие в 16 раз меньше его фокусного расстояния, то его число диафрагмы будет равно значению 16. А численно его можно будет записать такими способами: F16, F/16, 16 (такое ‘голое’ число диафрагмы указывается на корпусе объектива). Никакой особой разницы в записи нет.

Некоторые объективы имеют на своем корпусе кольцо, отвечающее за управление диафрагмой. На кольце обычно есть разметка, состоящая исключительно из чисел диафрагмы (показано на рисунке ниже). Практически все современные объективы такого кольца не имеют, а управления диафрагмой происходит за счет электроники и органов управления камерой.

Кольцо управления диафрагмой на объективе Nikon ED AF Nikkor 80-200mm 1:2.8D (MKII)

Кольцо управления диафрагмой на объективе Nikon ED AF Nikkor 80-200mm 1:2.8D (MKII). С помощью кольца можно установить значения F/2.8, F/4, F/5.6, F/8, F/11, F/16, F/22.

Обычно понятие ‘светосила’ и ‘диафрагма’ являются синонимами, но на самом деле между ними существует определенная ризница. Так, диафрагма отвечает только за геометрическую светосилу (отношение линейных геометрических показателей). А за общую ‘настоящую светосилу’ объектива отвечает не только диафрагма, но и множество других факторов: оптическая схема объектива, процент отражения и пропускания света объективом, падение диафрагмового числа при фокусировке на разные дистанции, процент поглощения света фотофильтром и т.д. Детально про разницу между понятиями ‘диафрагма’ и ‘светосила’ найдете в разделе про ‘T-стопы‘.

Диафрагму иногда еще называют ‘Апертурой объектива’ (лат. ‘Apertura’ — ‘Отверстие’). Потому на многих камерах режим замера экспозиции с приоритетом диафрагмы называется ‘A‘ или ‘AV‘ – ‘Aperture Value’ – ‘Значение Апертуры’. Детально про этот режим описано в разделе ‘P, A(AV), S(TV), M‘.

Обратите внимание, что величина передней линзы объектива и, собственно, величина переднего светофильтра никакого прямого отношения к светосиле объектива не имеет. Разные объективы с одинаковым фокусным расстоянием и одинаковой максимальной диафрагмой могут иметь абсолютно разные диаметры своей передней линзы. Например, возьмем два объектива класса 50 mm F/1.4: Nikon AF Nikkor 50mm 1:1.4D и Sigma 50mm 1:1.4 DG HSM EX. У первого диаметр светофильтра крохотный – 52 мм, у второго огромный – 77 мм. Но их светосила (практически – максимальная диафрагма) будет одинаковой.

Какая она, диафрагма?

Под механической частью устройства диафрагмы понимают изменяющееся круглое отверстие в объективе. Обычно отверстие открывается и закрывается с помощью лепестков. Лепестки в таком случае называют лепестками диафрагмы, а саму диафрагму – ‘ирисовой’ (от английского ‘iris’ – ‘радужная оболочка глаза’). От количества и скругленности лепестков диафрагмы зависит то, на сколько будет формируемое отверстие круглым. Чем скругление отверстия диафрагмы сильней — тем лучше. Профессионалы часто диафрагму называют просто ‘дыркой‘, так как это действительного, своего рода дырка, которая изменяет свои размеры и дозирует количество света.

На что влияет диафрагма:
  1. На количество света, который может пропустить объектив за какое-то время.
  2. На управление глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП)
  3. На яркость изображения в оптическом видоискателе
  4. На качество изображения, в особенности на его резкость, аберрации, виньетирование, боке и разные визуальные эффекты.
Влияние на ГРИП

Как оказалось, диафрагма влияет не только на количество света, но и на глубину резкости. Чем меньше число F — тем меньше и глубина резкости. Чем больше число F — тем больше глубина резкости. Это один из основных приемов в фотографии для управления точкой внимания на фото. Очень важно иметь возможность управлять ГРИП для портретов, где нужно акцентировать внимание именно на человеке. Макро фотографы прекрасно знают что такое ГРИП, им приходиться снимать на очень сильно закрытых диафрагмах, чтобы увеличить глубину резкости. Вообще, там где пишут про ГРИП, пишут и про размытый фон. Как лучше всего фотографировать с размытым фоном можете прочитать в моей статье — Фотографируем с Размытым Фоном.

Размытие заднего фона при разных значениях диафрагмы

Размытие заднего фона при разных значениях диафрагмы

Предварительный просмотр глубины резкости

Обычно современные камеры имеют возможность наводиться на резкость при полностью открытой диафрагме. Когда делается снимок, автоматика камеры закрывает диафрагму до установленного значения. Чтобы посмотреть как будет выглядеть изображения при закрытой диафрагме, иногда можно воспользоваться репетиром диафрагмы. Это позволяет без снимка посмотреть в видоискатель (оптический или электронный) как будет выглядеть картинка, когда камера закроет диафрагму. Можете почитать более детально про предварительный просмотр глубины резкости.

Диафрагмирование для улучшения картинки

Под диафрагмированием понимают просто изменения значения диафрагмы. С помощью управления диафрагмой можно добиться от объектива более резкого изображения. В основном, самое резкое изображение достигается где-то на средних значениях диафрагмы того или иного объектива. На самом большом значении диафрагмы объективы страдают хроматическими аберрациями и виньетированием. При закрытии диафрагмы ХА и виньетирование практически пропадают. На очень маленьких диафрагмах объективы страдают потерей резкости от дифракции. Также, при закрытии (уменьшении диафрагмы) повышается не только резкость, но и контраст снимка. Большая диафрагма позволяет проводить визирование через оптический видоискатель без особых проблем, так как объектив дает много света и через глазок хорошо видно весь кадр. Визировать с диафрагмой ниже F5.6 через оптический видоискатель можно только при хорошем освещении. Также, снимки с бОльшей диафрагмой могут казаться более яркими и насыщенными – такой эффект связан с более плавными переходами на снимках темных областей в светлые.

Боке и диафрагма связаны навек

Диафрагма очень сильно влияет на рисунок боке. Обычно наилучшее боке для объектива достигается на максимально открытой диафрагме. При этом само физическое отверстие максимально круглое. При закрытии диафрагмы лепестки диафрагмы вместо круга образуют разные многогранники. Эти многогранники отчетливо видно в зоне нерезкости. Очень часто такие многогранники называют гайками, шайбами и циркулярными пилами.

Так как в дешевых объективах присутствует малое количество лепестков диафрагмы, обычно не больше 5-6, то в зоне нерезкости появляются фигуры точь-в-точь напоминающие «гайки». Ценятся те объективы, которые на закрытых диафрагмах дают правильные круглые светящиеся пятна в зоне нерезкости, например, к ним можно отнести Nikon AF DC-Nikkor 105mm 1:2 D Defocus Image Control или Таир-11А 2,8/135. В новых объективах очень редко можно встретить большое количество лепестков диафрагмы, но сейчас делают более скругленные лепестки, которые даже при малом их количестве, дают круглое отверстие.

Ниже приведены мои фотографии, полученные с помощью разных фотоаппаратов и объективов и снятые на разных значениях числа F. Параметры съемки (EXIF) для каждой фотографии указаны в нижней строчке.

Диафрагма в камерах телефонов и других маленьких устройствах

Диафрагма, это механическая часть объектива, ее нельзя сделать программно. Почти во всех телефонах нет физического устройства диафрагмы. Во многих ‘мыльницах’ тоже нет диафрагмы. Как же быть? Обычно камера в таких устройствах дозирует количество света только выдержкой и вариацией значения ISO, а само значение диафрагмы постоянно зафиксировано на максимальном значении. Для примера, на моей Nokia 7610 указано, что F2.8, потому камера всегда снимает на F2.8.

Как настроить диафрагму в фотоаппарате?

В камерах за диафрагму отвечает число F (число диафрагмы). Оно показывает в сколько раз диаметр относительного отверстия меньше фокусного расстояния объектива, на объективе это записывается как f1/1.4 или f1/5.6, иногда можно встретить написание f=1:6.3 или 1:5.6, или f/16, f/3.2. Часто, на объективах или камерах указывается только одно диафрагменное число, например ‘1.4’ или ‘16.0’. Обычно число диафрагмы пишется с большой буквой ‘F’ без дробей, например, F 8.0, а относительное отверстие чаще записывают через маленькую букву ‘f’, например f 1:11 (написания могут быть какие-угодно). Проще всего настроить диафрагму, переведя камеру в режим приоритета диафрагмы. На главном колесе управления камерой, либо в меню фотоаппарата, такой режим обозначается ‘А’ или ‘AV’. Чтобы легко запомнить, можно просто произнести: диАфрагмА — значит нужно включать режим ‘А’. Детально про творческий режим приоритета диафрагмы написано здесь.

‘Светлые’ и ‘темные’, ‘быстрые’ и ‘медленные’ объективы

От максимального значения диафрагмы зависит то, на сколько объектив можно будет использовать в плохих условиях освещенности. ‘Светосильными’ или ‘светлыми’ называют объективы с большой диафрагмой, обычно, значение F должно быть ниже 2.8. То есть объективы с максимальными диафрагмами F1.4, F1.8, F2.0, F2.2, F2.5, F2.8 называют светосильными или просто светлыми. Все что ниже F1.4 называют супер светосильными. К супер светосильным объективам можно отнести Nikon 50mm f/1.2 AI-S Nikkor или Canon Lens FD 55mm f/1.2 S.S.C. Объективы, которые имеют значение диафрагмы от F/2.8 до F/5.6 называют обычными среднесветосильными объективами, к таким объективам можно отнести Nikon 24-85mm f/2.8-4D AF IF Nikkor или Nikon 300mm f/4.5 Nikkor-H Nippon Kogaku Japan Auto Non-AI. Объективы, у которых максимальная диафрагма меньше F/5.6 называют слабосветосильными или ‘темными‘. К таким объективам можно отнести МС МТО-11 1000mm F10.0. Кстати, сделать светосильный зум очень сложно, более детально здесь.

Разные отверстия при разных значениях числа F

Разные отверстия при разных значениях числа F

Так как диафрагма влияет на скорость выдержки, то объективы еще делят на быстрые и медленные. Под быстрым объективом понимают то, что с его помощью можно снять изображение с короткой выдержкой (с ‘быстрой’ выдержкой). А под медленным, то, что с его помощью можно снять фото с длинной (‘медленной’ выдержкой). Если зафиксировать значение ISO, то именно от диафрагмы зависит выдержка, и чем светлее объектив, тем он быстрее. И чем темнее объектив, тем он медленней.

Разница в светосиле

Разницу в значениях диафрагмы и других фотографических переменных обычно измеряют в стопах. При изменении диафрагмы на один стоп выдержка изменится в два раза. Также, при изменении диафрагмы на один стоп можно вместо выдержки изменить ISO в два раза. Очень важное замечание, что разница в значениях диафрагмы не линейная, а квадратичная. Возьмем две диафрагмы F/5.6 и F/2.8, казалось бы,  разница в геометрической светосиле составляет 5.6/2.8=2 раза, но это не верно. На светосилу влияет площадь круга, сформированного диафрагмой, а не ее диаметр. Число F связано только с диаметром. Для подсчета разницы в площадях нужно брать квадраты диаметров. Потому получается, что разница в светосиле между F/5.6 и F/2.8 составляет (5,6*5,6)/(2,8*2,8)=4 раза. Вот такая вот хитрость. Как это запомнить? Есть два выхода, либо делить квадраты чисел F, либо сначала делить числа F, а потом возводить в квадрат результат.  Зачем я утомляю расчетами — а потому, что часто фотолюбители не имеют представления про то, во сколько раз один объектив ‘светлее’ или ‘темнее’ другого объектива.

Также, опытные фотографы знают про так называемый диафрагменный ряд чисел, в котором каждых два соседних числа F отличаются на один стоп.

Ряд чисел F: 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22, 32, 46 и т.д.

Золотое правило:

Диафрагма и выдержка связаны золотым правилом. Чтобы сохранить правильную экспозицию при одинаковых ИСО нужно либо закрыть диафрагму и увеличить выдержку, либо, наоборот, открыть диафрагму и уменьшить выдержку.

Закрыть, открыть, увеличить уменьшить — не нужно путаться

Все очень просто. Закрыть или уменьшить диафрагму – означает повысить число F.  Была диафрагма F2.8, когда ее закрыли, она стала F5.6, закрыли еще сильней, она стала F16.0 и т.д. Например, встречается фраза ‘прикрыл дырку на два стопа’, расшифровывается это так: ‘сделал число F большим и уменьшил площадь отверстия в 4 раза’. Главное не запутаться, когда диафрагма открывается, число F уменьшается. А когда диафрагма закрывается — число F увеличивается. Например, была диафрагма F32.0, когда ее открыли, она стала F8.0, когда открыли еще сильней, она стала F5.6.

Что делать – ничего не понятно

Если у Вас зеркалка, переверните камеру задом наперед, чтобы вы смотрели в объектив, нажмите кнопку спуска (сделайте снимок) и Вы увидите как дырочка в объективе закроется и откроется – вот так и работает диафрагма. Если же вы всматривались в свой объектив и ничего не увидели, то ниже показан видеоролик с замедленным воспроизведением, где отчетливо видно, как работает диафрагма во время съемки. На видео лепестки закрываются до значения F/16 и формируют очень ‘маленькую дырочку’:

Я снимаю в основном на систему Nikon, потому у меня на сайте есть парочка интересных статей про тонкости работы диафрагмы на камерах Nikon:
  1. Метод работы устройства диафрагма на цифрозеркальных камерах Nikon и его влияние на видеосъемку
  2. Объективы Nikon ‘E’ с электромагнитным управлением диафрагмы
  3. Интересное свойство диафрагмы на цифрозеркальных камерах Nikon
  4. Объективы G-типа и Non-G типа (с кольцом управления диафрагмой и без кольца управления диафрагмой)
  5. Работа со старыми объективами Nikon типа AI, AI-S, NON-AI, PRE-AI, AI-Converted которые передают или не передают значение диафрагмы в камеру

В комментариях можно задать вопрос по теме и вам обязательно ответят, а также можно высказать свое мнение или описать свой опыт. Для подбора фототехники я рекомендую большие каталоги различной фототехники, такие как E-katalog, или большие интернет магазины, такие как Rozetka. Много мелочей для фото можно найти на Aliexpress.

Выводы

Диафрагма – это дозатор светового потока, который влияет на экспозицию, ГРИП, яркость оптического видоискателя и качество изображения. Вообще, если не поснимаете на разных значениях числа F, не узнаете толком что это такое 🙂

Материал подготовил Аркадий Шаповал.


О диафрагме доступным языком. Параметры экспозиции для начинающих

Диафрагма — один из трёх ключевых параметров (наряду с выдержкой и светочувствительностью) фотоаппарата, с которыми нужно научиться работать каждому фотографу. Мы уже готовили статьи о параметрах экспозиции и глубине резкости. Этот же урок рассчитан на начинающих фотографов, которые хотят получить основную информацию кратко и доступным языком.

О диафрагме доступным языком. Параметры экспозиции для начинающих

Что такое диафрагма в фотографии

Механизм диафрагмы — это несколько лепестков в объективе. Сужаясь и расширяясь, они формируют отверстие, через которое свет попадает на матрицу.

Лепестки диафрагмы в объективе формируют отверстия различного диаметра.

Лепестки диафрагмы в объективе формируют отверстия различного диаметра.

Лепестки диафрагмы в объективе формируют отверстия различного диаметра. Лепестки диафрагмы в объективе формируют отверстия различного диаметра. NIKON D850 / 70-300 mm f/4.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 64, F8, 1/8 с, 260.0 мм экв.

Количество лепестков диафрагмы влияет на рисунок в зоне нерезкости. Малое их число (6–7) даёт в размытом фоне блики в виде многоугольников. Продвинутые объективы оснащены скруглёнными лепестками диафрагмы. Как правило, лепестков в современной оптике более 9. За счёт этого даже на прикрытых значениях диафрагмы получаются ровные кружки на фоне. Впрочем, «гайки» как вариант «неправильного» размытия фона тоже имеют своих поклонников. Тут всё субъективно. На фото выше — телеобъектив Nikon AF-P NIKKOR 70–300mm f/4.5–5.6E ED VR с девятилепестковой скруглённой диафрагмой: на закрытой до f/8 диафрагме блики в боке остаются круглыми.

Тот же сюжет, снятый на объектив с 7-лепестковой нескруглённой диафрагмой: в размытом фоне вместо кружков появились блики-семигранники.

Тот же сюжет, снятый на объектив с 7-лепестковой нескруглённой диафрагмой: в размытом фоне вместо кружков появились блики-семигранники.

NIKON D850 / 70-210 mm f/4-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 64, F8, 1/13 с, 210.0 мм экв.

Как обозначается диафрагма на фотоаппарате

Диафрагму принято обозначать буквой F (или f). Число после буквы F(f) и будет значением диафрагмы. Например, F3,5 (f/3,5) — открытая диафрагма (большое отверстие в объективе), а F16 (f/16) — закрытая. При обозначении диафрагмы работает обратная пропорция, потому что в действительности значение диафрагмы — это дробь, просто первая её часть отбрасывается.

Об этом важно помнить, чтобы не повторить классическую ошибку фотографа-новичка, когда, желая максимально открыть диафрагму, он выставляет самое большое из доступных значений. При этом, естественно, не открывает диафрагму, а, наоборот, закрывает её до упора. Помните, чем меньше цифра после буквы F(f) — тем сильнее открыта диафрагма.

Дисплей фотокамеры Nikon D5600. Здесь крупно выведены основные параметры экспозиции. Сейчас установлена диафрагма f/3,5.

Дисплей фотокамеры Nikon D5600. Здесь крупно выведены основные параметры экспозиции. Сейчас установлена диафрагма f/3,5.

Установлена диафрагма f/11. На любительских зеркалках Nikon при закрытии диафрагмы мы наблюдаем визуализацию с закрывающимися лепестками. Это помогает не запутаться в настройках.

Установлена диафрагма f/11. На любительских зеркалках Nikon при закрытии диафрагмы мы наблюдаем визуализацию с закрывающимися лепестками. Это помогает не запутаться в настройках.

Значение диафрагмы всегда указывается на дисплее фотоаппарата и в его видоискателе, независимо от того, в каком режиме идёт съёмка. Если вы пользуетесь автоматическим режимом, понаблюдайте, как автоматика меняет диафрагму в зависимости от условий съёмки — это полезная практика!

Установлена диафрагма f/11. На любительских зеркалках Nikon при закрытии диафрагмы мы наблюдаем визуализацию с закрывающимися лепестками. Это помогает не запутаться в настройках.

Режимы, в которых можно вручную настраивать значение диафрагмы

В автоматическом режиме диафрагмой управляет автоматика фотоаппарата. Но вполне возможно взять этот параметр под свой контроль. Так, перейдя в режим приоритета диафрагмы (А), вы сможете её регулировать. В этом режиме автоматика будет подбирать значение выдержки и ISO (если включена функция Авто-ISO) под выбранную вами диафрагму, чтобы получить достаточно яркий снимок. Поэтому следите и за выдержкой: если вы закрыли диафрагму, а выдержка стала слишком длинной, велик риск получить смазанный кадр.

Диск выбора режимов съёмки на беззеркальной камере Nikon Z 50

Диск выбора режимов съёмки на беззеркальной камере Nikon Z 50

В ручном режиме М мы самостоятельно управляем всеми съёмочными параметрами. Хоть это и самый сложный режим съёмки, многие фотографы выбирают его как раз потому, что всё контролируют они сами, а не автоматика. В режиме М снимаются сюжеты, где важно чётко настроить все параметры экспозиции: и выдержку, и диафрагму, и ISO. К таким видам относятся студийная съёмка со вспышками, пейзажная, архитектурная и интерьерная съёмка, предметная фотография. При динамичных съёмках с естественным светом лучше всё-таки использовать режим А. Вообще же, когда речь идёт о съёмке быстрого движения, прежде всего контролировать нужно не диафрагму, а выдержку. В таком случае лучше перейти в режим S (приоритет выдержки) и выбрать то её значение, при котором движение в ваших сюжетах передаётся чётко.

Диск выбора режимов съёмки на беззеркальной камере Nikon Z 50 NIKON D850 / 70.0-200.0 mm f/2.8 УСТАНОВКИ: ISO 31, F5.6, 1/200 с, 165.0 мм экв.

Как диафрагма влияет на изображение

  • Яркость в ручном режиме съёмки. Очевидно, что сквозь широкое отверстие через объектив попадёт больше света, чем сквозь маленькое. Поэтому диафрагмой можно регулировать яркость изображения. К примеру, в солнечный день может понадобиться прикрыть диафрагму, чтобы не пересветить кадр. При слабом освещении, наоборот, отверстие диафрагмы лучше открывать пошире, чтобы через объектив прошло как можно больше света и картинка получилась яркой и качественной.

Важно помнить, что диафрагма находится в балансе с выдержкой (временем съёмки). Поэтому, регулируя вручную диафрагму в режиме А, можно увидеть, как автоматика камеры подбирает подходящую выдержку. Чтобы получить яркий кадр на закрытой диафрагме, автоматика увеличит выдержку, чтобы за более продолжительное время через маленькое отверстие на матрицу попало достаточно света. И, наоборот, открывая диафрагму в режиме А, мы увидим, как автоматика начнёт укорачивать выдержку.

При слабом освещении требуется открытая диафрагма, чтобы получить качественный кадр.

При слабом освещении требуется открытая диафрагма, чтобы получить качественный кадр.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75.0 мм экв.
  • Глубина резкости. Всё было бы очень просто, если бы диафрагма влияла только на яркость. Но она сказывается и на Глубине Резкости Изображаемого Пространства (ГРИП). ГРИП — это то расстояние на оси между вами и бесконечностью, которое на снимке будет резким. Детали за пределами глубины резкости останутся размытыми. Чем шире открыта диафрагма, тем, при прочих равных, меньше глубина резкости. Напомним также, что глубина резкости зависит не только от значения диафрагмы, но и от дистанции съёмки (чем меньше дистанция — тем меньше ГРИП) и фокусного расстояния объектива (чем больше фокусное расстояние — тем меньше ГРИП). На нашем сайте уже есть подробная статьяХЖефкпуе=Э_идфтлЭЪ, посвященная глубине резкости.
Открытая диафрагма — малая глубина резкости, размытый фон.

Открытая диафрагма — малая глубина резкости, размытый фон.

NIKON Z 7 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 110, F2, 1/160 с, 50.0 мм экв.

С помощью малой глубины резкости мы можем выделить в кадре главный объект — тогда нужна открытая диафрагма. Но иногда хочется сделать резким всё на фото; в таком случае диафрагму стоит закрыть. И тут начинаются сложности: закрытая диафрагма может привести к тому, что выдержка станет слишком длинной для съёмки, фотографии окажутся смазанными. Критическим значением является приблизительно 1/60 с — на выдержках длиннее очень велик риск получить «шевеленку».

Выхода два. Можно повышать светочувствительность. Чем выше ISO, тем короче выдержка, но при этом больше цифрового шума. А можно поступить как настоящий профессионал и использовать штатив, снимая на низких ISO без цифрового шума. Установив аппарат на надёжную опору, мы сделаем доступными даже выдержки в несколько десятков секунд — на фото всё останется резким, ведь камера не будет дрожать в руках. Этот вариант подходит для съёмки неподвижных объектов.

И передний, и задний план попали в резкость. Чтобы добиться такой большой ГРИП, пришлось закрыть диафрагму до f/16. Обратите внимание также и на выдержку: 1/2с. Чтобы снимать на такой длинной выдержке, необходимо поставить камеру на штатив. Потребовалась же она для того, чтобы снимать на закрытой диафрагме при минимальном ISO для получения качественного снимка без цифрового шума.

И передний, и задний план попали в резкость. Чтобы добиться такой большой ГРИП, пришлось закрыть диафрагму до f/16. Обратите внимание также и на выдержку: 1/2с. Чтобы снимать на такой длинной выдержке, необходимо поставить камеру на штатив. Потребовалась же она для того, чтобы снимать на закрытой диафрагме при минимальном ISO для получения качественного снимка без цифрового шума.

NIKON D850 / 18-35 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F16, 1/2 с, 35.0 мм экв.

Cветосила

Диафрагму можно открыть до определённого значения. У различных моделей объективов оно разное. У некоторых она открывается до f/3,5 у каких-то — до f/2,8, а бывают и такие, у которых можно открыть её до f/1,4. Значение максимально открытой диафрагмы фотографы и называют светосилой.

Светосила всегда пишется в названии объектива. Если перед нами устройство с зумом, у него может быть переменная светосила. К примеру, на минимальном зуме максимально открытая диафрагма может быть f/3,5, а на максимальном — уже f/5,6. Это тоже отражается в названии объектива.

Светосила всегда пишется в названии объектива. Если перед нами устройство с зумом, у него может быть переменная светосила. К примеру, на минимальном зуме максимально открытая диафрагма может быть f/3,5, а на максимальном — уже f/5,6. Это тоже отражается в названии объектива.

Чем шире на объективе открывается диафрагма, тем больше он пропускает через себя света. Кстати, не путайте светосилу и светочувствительность (ISO) — это разные параметры!

Недавно выпущенный объектив NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct имеет светосилу f/0,95! Это самый светосильный объектив среди всех современных объективов компании. Конечно, такая высокая светосила означает, что и само устройство будет крупного размера.

Недавно выпущенный объектив NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct имеет светосилу f/0,95! Это самый светосильный объектив среди всех современных объективов компании. Конечно, такая высокая светосила означает, что и само устройство будет крупного размера.

Объектив с высокой светосилой способен снимать при слабом освещении, при этом не потребуется сильно повышать ISO. Так, если объективу со светосилой f/5,6 для съёмки при комнатном освещении и выдержке в 1/60 с будет необходимо ISO 6400, то объектив f/1,4 справится с этой задачей на ISO 400. Между этими значениями ISO колоссальная разница в количестве цифрового шума! Снимки на ISO 400 будут значительно качественнее. Не зря фотографы любят светосильную оптику и уверены, что светосилы много не бывает.

Но не забывайте, что чем шире диафрагма, тем меньше глубина резкости. Поэтому со светосильным объективом придётся научиться работать, потребуется освоить максимально точную фокусировку. Если же у вас только появилась фотокамера, не спешите сразу переходить на светосильную оптику, поснимайте сначала китовым объективом. У них, как правило, невысокая светосила (обычно f/3,5–f/5,6), а значит, фотографу придётся снимать при сравнительно узкой диафрагме. При этом ошибки фокусировки будут нивелироваться достаточно большой глубиной резкости. Так что низкая светосила китовой оптики — своеобразное подспорье для новичка, с такими объективами не обязательно фокусироваться идеально.

Кадр сделан китовым объективом Nikon AF-P DX 18-55mm f/3.5-5.6G VR NIKKOR

Кадр сделан китовым объективом Nikon AF-P DX 18-55mm f/3.5-5.6G VR NIKKOR

NIKON D3500 / 18.0-55.0 mm f/3.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 100, F9, 3 с, 27.0 мм экв.

Диафрагма и резкость объектива

Давайте разберёмся, как диафрагма влияет на детализацию изображения. Абсолютно любой объектив, в особенности светосильный, на открытой диафрагме даёт качество картинки чуть слабее, чем на значениях в районе f/5,6–f/11. Это связано с конструктивными особенностями оптики и законами физики. Однако в случае современной оптики падение резкости на открытой диафрагме может быть практически незаметно, как это происходит с объективами Nikkor Z. Все они имеют отличную резкость на открытой диафрагме, но на прикрытых значениях, если присмотреться, всё же резче. А вот старые и недорогие объективы в подобных ситуациях могут давать откровенно нерезкое, «мыльное» изображение. Правильнее всего такой объектив сменить на что-то более совершенное, но если нет такой возможности, попробуйте просто закрыть диафрагму на несколько ступеней.

Кадр сделан китовым объективом Nikon AF-P DX 18-55mm f/3.5-5.6G VR NIKKOR NIKON D7500 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 100, F11, 3 с, 127.0 мм экв.

Скажем, если у вашего объектива светосила f/2,8, прикройте его до f/5,6. На закрытой диафрагме детализация любого объектива возрастает. А заодно уходят и такие искажения, как хроматические аберрации — цветные контуры вокруг контрастных объектов. Всё вышесказанное подтверждает тест любого объектива в нашем журнале.

Фрагмент кадра, сделанного на объектив со светосилой f/1,8 при максимально открытой диафрагме: «мягкая» картинка. Такая мягкость хороша для портретной съёмки, но в общем случае это технический недостаток.

Фрагмент кадра, сделанного на объектив со светосилой f/1,8 при максимально открытой диафрагме: «мягкая» картинка. Такая мягкость хороша для портретной съёмки, но в общем случае это технический недостаток.

NIKON D7500 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.8, 1/8 с, 127.0 мм экв. Фрагмент кадра, сделанного на объектив со светосилой f/1,8 на диафрагме, закрытой до f/2,8: хорошая резкость.

Фрагмент кадра, сделанного на объектив со светосилой f/1,8 на диафрагме, закрытой до f/2,8: хорошая резкость.

NIKON D7500 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 100, F2.8, 1/3 с, 127.0 мм экв. Фрагмент кадра, сделанного на объектив со светосилой f/1,8 на диафрагме, закрытой до f/5,6: отличная резкость

Фрагмент кадра, сделанного на объектив со светосилой f/1,8 на диафрагме, закрытой до f/5,6: отличная резкость

NIKON D7500 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 100, F5.6, 1 с, 127.0 мм экв. Бюджетный зум-объектив со светосилой f/5,6 на открытой диафрагме: «мягкая» картинка.

Бюджетный зум-объектив со светосилой f/5,6 на открытой диафрагме: «мягкая» картинка.

NIKON D7500 / 18.0-140.0 mm f/3.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 100, F5.6, 1 с, 150.0 мм экв. Бюджетный зум-объектив на диафрагме, закрытой до f/8: наблюдаем увеличение резкости.

Бюджетный зум-объектив на диафрагме, закрытой до f/8: наблюдаем увеличение резкости.

NIKON D7500 / 18.0-140.0 mm f/3.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 100, F11, 3 с, 150.0 мм экв. Диафрагма закрыта до предельного значения f/36: резкость снизилась под влиянием эффекта дифракции.

Диафрагма закрыта до предельного значения f/36: резкость снизилась под влиянием эффекта дифракции.

NIKON D7500 / 18.0-140.0 mm f/3.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 100, F36, 30 с, 150.0 мм экв.

Но примерно со значения f/11 начинается обратный процесс: под влиянием эффекта дифракции резкость изображения начинает падать, а закрыв диафрагму «до упора», вы рискуете получить нерезкое изображение, лишённое мелких деталей. Это справедливо почти для любых объективов.

У англоязычных фотографов есть понятие Sweet spot — то значение диафрагмы, на котором их объектив даёт самую резкую картинку. Найдите на своём объективе такое значение и устанавливайте его, когда нужно получить идеальную резкость.

Диафрагма закрыта до предельного значения f/36: резкость снизилась под влиянием эффекта дифракции. NIKON D850 / 70.0-300.0 mm f/4.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 100, F11, 5 с, 70.0 мм экв.

Как настраивают диафрагму

В заключение дадим несколько простых и конкретных советов по настройке диафрагмы в различных сюжетах.

  • Семейный репортаж, любительская съёмка детей. Здесь лучше отдать настройку диафрагмы под управление автоматики. Напомним, что когда в кадре есть движение, важнее не диафрагма, а выдержка. Определите такие её значения, при которых объекты съёмки не смазываются от собственных движений (примерно 1/125–1/500 c). Если же вы хотите жёстко контролировать диафрагму, то прежде всего надо получить достаточную глубину резкости, чтобы поместить туда главных действующих лиц и подстраховаться от небольших ошибок фокусировки. В таких ситуациях без необходимого опыта лучше не использовать диафрагмы в районе f/1,4–f/1,8 на светосильных фикс-объективах. Китовый объектив с низкой светосилой позволяет на первое время вообще забыть о настройке диафрагмы — просто оставляйте её открытой на значениях f/3,5–f/5,6, глубины резкости на них будет вполне достаточно для съёмки. Не забывайте, что качественная фотосессия начинается с выбора хороших условий освещения. Лучшие кадры получаются на улице в светлое время суток. Если обязательно нужно снимать в плохо освещённом помещении, пользуйтесь внешней вспышкой, направленной в потолок.
Диафрагма закрыта до предельного значения f/36: резкость снизилась под влиянием эффекта дифракции. NIKON D810 / 35.0 mm f/2.0 УСТАНОВКИ: ISO 80, F2.8, 1/800 с, 35.0 мм экв.
  • Групповой портрет. Если вы хотите, чтобы все участники попали в резкость, попросите их встать примерно на одной дистанции от камеры и прикройте диафрагму на f/5,6–f/11, чтобы на все лица хватило глубины резкости.
Диафрагма закрыта до предельного значения f/36: резкость снизилась под влиянием эффекта дифракции. NIKON D810 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 140, F1.8, 1/320 с, 85.0 мм экв.
  • Съёмка постановочного портрета. Модель нам позирует, а значит можно спокойно поработать с эстетической составляющей фотографии. Для создания красивого портрета часто бывает необходимо отделить модель от фона. Здесь нужна малая глубина резкости и размытый фон. Можно снимать на самой открытой диафрагме. Если вы пользуетесь светосильным фикс-объективом, можно чуть-чуть прикрыть диафрагму, чтобы увеличить детализацию изображения и убрать хроматические аберрации.
Диафрагма закрыта до предельного значения f/36: резкость снизилась под влиянием эффекта дифракции. NIKON D850 / 70.0-300.0 mm f/4.5-5.6 УСТАНОВКИ: ISO 64, F8, 120 с, 165.0 мм экв.
  • Пейзажная, архитектурная, интерьерная. Тут, во-первых, необходимо отталкиваться от желаемой глубины резкости. Если мы делаем кадр с передним и задним планом, глубина резкости должна быть достаточной, чтобы туда вошли все элементы композиции. Поэтому диафрагму придётся прикрывать до значений f/11–f/16. Больше не надо из-за снижения резкости под влиянием дифракции. Если переднего плана нет и вы снимаете просто сильно удалённый объект, всё равно не стоит использовать самую открытую диафрагму. Найдите на своем объективе Sweet spot и используйте это значение, чтобы получить наилучшую резкость. В этом направлении съёмки используют минимальное ISO для получения идеального качества картинки. Поэтому съёмка на закрытой диафрагме потребует почти обязательного использования штатива.
Чтобы фотоаппарат Nikon Z 7 попал в глубину резкости, пришлось использовать диафрагму f/16.

Чтобы фотоаппарат Nikon Z 7 попал в глубину резкости, пришлось использовать диафрагму f/16.

  • Съёмка предметов. Как и в пункте выше, тут всё зависит от конкретных задач. Так, чтобы весь снимаемый предмет вошёл в глубину резкости, пользуются закрытыми диафрагмами f/8–f/16. Если необходимо снять творческий этюд с размытым фоном, используют открытую диафрагму. Опять же, для получения идеальных результатов лучше снимать со штатива на минимальном ISO.
Чтобы фотоаппарат Nikon Z 7 попал в глубину резкости, пришлось использовать диафрагму f/16. NIKON D850 / 8-15 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F13, 25 с, 14.0 мм экв.

Всё вышесказанное является отправной точкой для творчества и экспериментов, а не аксиомой — со временем каждый фотограф находит оптимальные для себя настройки. В конечном итоге, выбор значения диафрагмы будет зависеть от необходимой глубины резкости или желаемой степени размытия фона, недостатка или избытка освещения и того, на каких значениях ваш объектив даёт наиболее резкую картинку.

Диафрагма, выдержка, ISO - три кита экспозиции

Если вам надоел скучный авторежим своего фотоаппарата и захотелось больше творчества, то настало самое время познакомиться с азами экспозиции. В этой статье мы расскажем простым языком, что такое экспозиция и три её кита: диафрагма, выдержка, ISO (чувствительность).

Каждый опытный фотограф знает, что нужно уметь правильно настраивать параметры экспозиции. А что это такое? Экспозиция — это параметр, показывающий количество света, попадающего на матрицу фотоаппарата в момент съемки. Когда экспозиция выстроена правильно, то её значение равно нулю. Если света недостаточно, то она уходит в минус. А когда пересвет кадра, то в плюс. На зеркальных фотоаппаратах она изображается в виде горизонтальной шкалы, в центре которой ноль.

шкала экспозиции

Чтобы достигать оптимального уровня экспозиции, в фотоаппарате есть три параметра, которыми можно управлять. Речь идет о диафрагме, выдержке и ИСО чувствительности. Значение ИСО управляет чисто светом, а вот диафрагма и выдержка ещё и влияют на художественный вид фотографии. Поговорим об этих значениях подробнее.

Диафрагма — первый среди равных

Первый и самый популярный параметр, которым любят управлять фотографы — это диафрагма или апертура. Первое слово латинское, а второе английское. В русском же варианте они переводятся как перегородка или отверстие. Собственно диафрагма — это и есть отверстие в объективе, которое открывается и закрывается, влияя тем самым на количество попадаемого света на матрицу. Но самое интересное, на что влияет диафрагма — это всеми любимое размытие заднего фона, так называемое боке.

пример фото на открытой диафрагме

Пример фото на открытой диафрагме

Диафрагма обозначается буквой «F» и имеет значения от единицы и выше. Чем цифра меньше, тем больше раскрыта диафрагма. На открытой диафрагме и достигается максимальное размытие фона. Если же вы хотите получить максимально резкий кадр, то тогда диафрагму нужно закрывать.

Выдержка — повелитель времени

Следующий важный элемент  экспозиции – выдержка. Это отрезок времени, в течении которого будет открыт затвор при нажатии на кнопку спуска. Если диафрагма ограничивает свет сужением площади, через которую он может пройти, то выдержка ограничивает его по времени. Казалось бы всё просто, настраиваем выдержку и диафрагму для попадания нужного количества света и всё. Но, при одном и том же количестве света и разных пропорциях диафрагмы и выдержки, результат на фото будет разным. Выдержка, так же как и диафрагма, влияет на изображение в кадре. Она обладает эффектом «заморозки». При короткой выдержке струя воды будет застывшей и вы сможете разглядеть каждую каплю, а при длинной струя будет гладко смазана и больше похожа на туман, чем на воду.

пример фото на длинной выдержке

Водопад на длинной выдержке

Выдержка измеряется в секундах. Она обозначается так: 1 — это секунда, 2 — это две секунды, 1/125 — это одна сто двадцать пятая секунды и т. д. Чем значение меньше, тем короче выдержка.

Чувствительность ISO — меньше, значит лучше

Последний параметр- это ISO. Он никак не влияет на художественную составляющую кадра, он только влияет на его качество. Чем он ниже — тем лучше. Значение ИСО отображает чувствительность матрицы камеры. Чем больше мы увеличиваем матричную чувствительность, тем больше в кадре будет появляться шумов.

Чувствительность так и обозначается, как ISO. Минимальное значение, как правило равно 100. Максимальное на всех фотоаппаратах разное.

Ниже приведена наглядная таблица, показывающая какой параметр на что влияет.

диафрагма, выдержка, ISO

Подведем итог: как работать с диафрагмой и выдержкой

В зависимости от задачи фотографа, он может выбрать приоритетным параметром диафрагму или выдержку. Никогда в приоритете не бывает ISO, так как его используют как вынужденную меру, когда невозможно добиться необходимого количества света при помощи двух первых параметров. Это не значит, что ИСО всегда должно быть минимальным, просто не нужно этим злоупотреблять.

Что такое приоритет диафрагмы или выдержки? Это когда вы задаёте один параметр, а второй уже подстраиваете под него.

  • Приоритет диафрагмы — устанавливается, если вам необходимо добиться размытия фона, либо резкости кадра.
  • Приоритет выдержки — устанавливается, если нужно заморозить кадр, либо придать ему динамики.

В любом зеркальном и беззеркальном фотоаппарате есть два таких полуавтоматических режима. Приоритетный параметр вы устанавливаете сами, а всё остальное за вас подстраивает фотоаппарат. Именно с них и рекомендуется начинать своё знакомство с экспозицией.

Приоритет диафрагмы и выдержки

Таблица соотношения iso диафрагмы и выдержки

Таблица значений выдержки и диафрагмы

Таблица значений выдержки и диафрагмы при разных погодных условиях

Не нужно воспринимать эту таблицу, как эталон, она служит лишь для понимания принципов взаимосвязи этих параметров. Поменьше зацикливайтесь на всяких таблицах, а больше практикуйтесь, экспериментируйте и получайте удовольствия от любимого занятия.

что это такое и на что влияет? Какая лучше для фотокамеры? Как пользоваться?

Современные фотоаппараты могут иметь различную начинку, от этого меняется их стоимость, а главное, качество изображения. Зеркальные фотоаппараты с хорошей оптикой считаются наиболее желанными, с их помощью можно добиться идеального качества даже самых мелких объектов. Для получения хороших снимков, кроме профессионального аппарата, нужны еще и знания по его эксплуатации. Одним из основополагающих моментов является выставление нужной диафрагмы, потому изучение всех функций и возможностей фотоаппарата является необходимым для полноценной работы с ним.

Что это такое?

Зеркальные фотоаппараты имеют более сложную структуру, по сравнению с «мыльницами», главным отличием являются материалы изготовления начинки техники и возможность менять объективы. Именно благодаря мощности объектива и его характеристикам можно добиться более красивых, качественных и глубоких фотографий. Помимо настроек ISO и выдержки на фотоаппарате, есть еще очень важная деталь, которая называется диафрагма фотоаппарата.

Диафрагму еще именуют апертурой, что в переводе с греческого означает «перегородка». Находится эта деталь в объективе, благодаря ей есть возможность регулировать размытость и четкость заднего фона, а также очертаний предметов в кадре, делать их более яркими или затемненными. Чтобы объяснить принцип работы диафрагмы простыми словами, можно сравнить ее с человеческим глазом, при попадании большого количества света шторки максимально закрываются, пропуская минимум освещения, а в темном пространстве диафрагма полностью открыта, чтобы получить максимум света.

Апертура фотокамеры имеет вид непрозрачной перегородки, состоящей из нескольких элементов, которые при движении образуют отверстие с переменным диаметром. Центр этого отверстия находится на том же месте, что и оптическая ось объектива. Чтобы отрегулировать диафрагму, необходимо воспользоваться специальными дисками, которые встроены в самой камере. Апертура обозначается буквой f и такими числовыми значениями: 1, 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8, 11, 16, 22 или же при помощи маркировки: 1/2.8, 1/4, 1/11 и т. д. Каждое значение при повороте диска будет увеличивать предыдущее на 1.4, тем самым делая в 2 раза больше отверстие в объективе.

При выставлении оптимальной апертуры стоит помнить, чем большим будет цифра на диске, тем меньшим станет просвет в объективе, пропуская минимум света.

Выбирая хороший фотоаппарат, стоит приобрести к нему сразу несколько объективов с разным фокусным расстоянием, так как диафрагма в них будет в корне отличаться. Несмотря на то что в любом объективе при одинаковых показателях на диске камеры количество света, которое попадает внутрь, будет одинаковым, из-за разницы в расстоянии величина этого отверстия будет отличаться. В пленочном фотоаппарате система управления похожа на современные зеркальные камеры, но менять такие параметры, как диафрагма, ISO и выдержка намного сложнее, иногда для этого даже приходится заменять пленку.

Устройство и принцип работы

Современные зеркальные фотоаппараты имеют большой набор функций, режимов и разнообразных настроек, в которых необходимо разобраться, прежде чем начать полноценную работу с техникой. Одним из наиболее важных моментов в настройке камеры является работа с диафрагмой. Понимая, как правильно ее выставлять, на что она влияет и в каких случаях выставляются те или иные значения, можно получить качественные, четкие и яркие снимки. Работает диафрагма довольно просто, внутри объектива формируется отверстие разной величины для пропуска определенного количества света. Регулировка просвета становится возможной благодаря лепесткам диафрагмы.

Для того чтобы настроить диафрагму на фотоаппарате, существует три варианта.

  • Револьверный, когда диафрагма имеет вид диска, в котором имеются отверстия разного диаметра. Этот принцип можно встретить в камерах 19 ст. и наиболее простых камерах и оптических приборах.
  • Вставной, с диафрагмой, имеющей вид пластины, в которой есть отверстия разной величины, они вставляются в прорезь оправы объектива между линзами.
  • Ирисовый, наиболее распространенный тип диафрагмы для фото- и видеокамер, который позволяет быстро и бесступенчато отрегулировать величину отверстия. Дополнительным достоинством этого варианта можно назвать компактный размер конструкции.

Выставляя диафрагму в максимально открытом положении, можно добиться ярких, четких и сочных фотографий, так как в объектив попадает достаточно света. При установке апертуры в положении, когда просвет почти закрыт, можно получить затемненные и приглушенные снимки.

На что влияет?

Неопытные фотографы зачастую не понимают, что именно дает диафрагма и зачем уделять ей столько времени. Апертура влияет на:

  • количества света, проникающего в объектив за единицу времени;
  • управление показателями глубины и резкости изображаемого объекта;
  • яркость изображения;
  • качество и резкость картинки, а также позволяет эффективно использовать различные эффекты, не нарушая при этом четкость снимков.

Каждое значение диафрагмы на фотоаппарате соответствует определенным условиям: освещенность, удаленность предмета в кадре, наличие других объектов на снимке, угол падения света и т. д. Профессиональный фотограф делает четкие, яркие снимки природы, приглушенные фотографии вечерних пейзажей, создает уникальные кадры окружающей его действительности благодаря безукоризненному владению настройкой диафрагмы.

Для первых шагов в освоении ремесла стоит запомнить хотя бы несколько принципов работы апертуры: открытая диафрагма позволяет пропустить максимум света и наполнить кадр яркостью, закрытая – уменьшая поток света, заглушая цветовую гамму фотографии. Световой поток будет разным в закрытом помещении и на улице, в погожий солнечный день и в пасмурную погоду, потому фотограф должен уметь ориентироваться в таких изменениях и настраивать свой аппарат для получения оптимальных снимков.

Если настройка не отвечает условиям окружающей среды, то добиться хорошего качества, резкости и выдержки на снимках не удастся.

На количество попадаемого света

Фотосъемка может проводиться на открытом пространстве и в помещении, главным отличием будет не окружающая обстановка, а количества света, которое улавливает камера. На улице, в дневное время и в солнечную погоду света достаточно много, потому есть возможность самостоятельно регулировать величину отверстия диафрагмы для получения желаемых фотографий. В условиях помещения освещенности зачастую не хватает, потому важно настроить камеру так, чтобы она захватывала нужный для снимка световой поток, который позволит получить качественный и яркий снимок.

Помимо настройки диафрагмы, необходимо будет установить выдержку и ISO, без которых трудно получить красивую фотографию.

Для того чтобы найти оптимальное числовое значение диафрагмы для разных условий, лучше всего экспериментировать и делать серии фотографий при одинаковых условиях, но с разным значением апертуры. Каждый фотограф имеет свое видение, потому нет четких указаний по использованию тех или иных значений при определенных условиях, можно прочесть лишь определенные рекомендации по этому вопросу.

На ГРИП

Одним из не менее важных показателей для получения хороших фотографий является умение правильно выставлять ГРИП (глубину и резкость изображаемого предмета). Благодаря тому, что передний и задний фон можно разметь или сделать четким, фотограф имеет возможность обыгрывать изображение, делать его необычным и оригинальным. Одна и та же фотография будет выглядеть по-разному, когда задний или передний фон от основного объекта будет размыт.

Благодаря умению выставлять диафрагму и настраивать ГРИП, можно сделать акцент на каком-то объекте в кадре, выделить что-то или размыть общий фон, если этого требует задумка фотографа.

Для того чтобы освоить настройки ГРИП, также стоит провести ряд фотосессий на одном объекте с изменением настроек. При открытии диафрагмы ГРИП будет уменьшаться и наоборот, то есть чтобы размыть фон, нужно выставить минимальное значение f, а для придания ему резкости, увеличить цифровое значение апертуры.

На боке

Еще одним важным параметром для получения хорошего снимка является боке. Под этим термином понимается выразительность размытого фона и наличие на нем пятен. Если в объективе небольшое количество лепестков, то при закрытии диафрагмы вместо круга по центру получаются различные фигуры, которые отражаются на заднем плане. Зачастую такие блики имеют вид гаек или шайб, по их присутствию можно определить качество снимка и самого фотоаппарата.

Современные объективы делают более прогрессивными, закругляя края лепестков диафрагмы, что позволяет добиваться максимально круглого отверстия даже на минимально открытой апертуре.

Чтобы получить красивые снимки, где боке будет оптимальным, необходимо максимально открыть диафрагму, что даст ровные круги в зоне нерезкости.

На резкость

Для получения четких снимков фотограф должен правильно выбирать диапазон резкости путем установки соответственных цифровых значений f. Для каждой камеры эти рамки будут немного отличаться, но в среднем они будут находиться в пределах f 6.3-f 13. Выбор конкретного варианта зависит от окружающих условий и от объекта съемки. Если использовать значение диафрагмы меньше или больше указанных чисел, то резкость будет существенно снижаться. Малые значения f сделают фотографию мягкой и нерезкой, а значения, превышающие f 13, будут иметь сильный недостаток четкости изображения.

Для съемок пейзажа рекомендуется использовать максимальную резкость, потому диафрагма настраивается на f 7.1, f 8, f 11. Для портретной съемки рекомендуют выставлять меньшую диафрагму, чтобы очертания получались более мягкими.

При открытой диафрагме в объектив попадает больше света, что дает возможность сгладить переходы между светлыми и темными областями.

Использование величин

Чтобы правильно настраивать диафрагму на фотоаппарате, необходимо руководствоваться такими правилами.

  1. Изучить характеристики своего объектива, узнать о максимальных значениях диафрагмы, которые рекомендуется использовать для пейзажных снимков.
  2. Для портретной съемки стоит открывать апертуру, прикрыв ее на 2/3 от максимально открытого состояния. Такая настройка позволит сконцентрировать внимание на лице, сделав фон размытым. Полностью открывать створки не рекомендуется, так как это ухудшит качество снимка.
  3. Для съемок в темное время суток или в помещениях со слабым освещением необходимо открыть диафрагму, что позволит уменьшить выдержку и сделать кадры более четкими.
  4. В процессе съемок групп людей лучшим вариантом будет использование средних показателей диафрагмы, что позволит сохранить резкость и не допустит выпадения отдельных людей или важных элементов на фото.
  5. Для съемок в темное время суток важным компонентом является штатив, без него фото получается размытым. Если нет возможности им воспользоваться, можно немного больше открыть диафрагму, что снизит резкость, но позволит сделать хороший кадр.
  6. Чтобы на макрорежиме получить снимки с ГРИП, можно закрыть диафрагму до значений f 22-f 32.
  7. Для съемки двигающихся объектов необходимо установить максимально короткую выдержку и открыть диафрагму.
  8. В процессе съемок на природе в ясную солнечную погоду нужно прикрывать диафрагму объектива.

Чтобы уверенно пользоваться фотоаппаратам и получать красивые снимки в любых условиях, важно уметь управлять диафрагмой, от которой зависит качество кадра.

Для того чтобы понять, какие значения нужно использовать в тех или иных случаях, есть таблица с разъяснениями.

Каждый фотограф должен освоить работу всех режимов диафрагмы, понимать различие между ними и целесообразность использования каждого варианта в определенных условиях. При серьезном подходе к ремеслу фотографа можно довольно быстро освоить азы и практиковаться в получении красивых, а главное, качественных фотографий.

О диафрагме фотоаппарата смотрите в видео ниже.

Диафрагма (измерение расхода) — Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Диафрагма. Схема установленной диафрагмы в кольцевой камере (которая, в свою очередь, вставлена в трубу). Принятые обозначения: 1. Диафрагма; 2. Кольцевая камера; 3. Прокладка; 4. Труба. Стрелки показывают направление жидкости/газа. Оттенками цвета выделено изменение давления.

Диафра́гма (от греч. διάφραγμα — перегородка) — сужающее устройство потока газа или жидкости в трубопроводе. Является трубопроводной арматурой в качестве первичного измерительного преобразователя для измерения объёмного расхода. Представляет собой пластинчатую перегородку с отверстием внутри трубы с жидкостью или газом.

Принцип действия, как и в трубе Вентури, основан на законе Бернулли, который устанавливает связь между скоростью потока и давлением в нём. В трубопроводе, по которому протекает жидкое или газообразное вещество, устанавливается диафрагма, создающая местное сужение потока. Максимальное сжатие потока происходит на некотором расстоянии за диафрагмой, образующееся при этом минимальное сечение потока называют сжатым сечением. Вследствие перехода части потенциальной энергии давления в кинетическую средняя скорость потока в суженном сечении повышается. Статическое давление потока после диафрагмы становится меньше, чем до неё. Разность этих давлений (перепад давления) тем больше, чем больше расход протекающего вещества. Разность давлений измеряется дифференциальным манометром.

Диафрагма выполняется в виде кольца. Отверстие в центре с выходной стороны в некоторых случаях может быть скошено. В зависимости от конструкции и конкретного случая диафрагма может вставляться в кольцевую камеру или нет (см. Виды диафрагм). Материалом изготовления диафрагм чаще всего является сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-72), в качестве материала для изготовления корпусов кольцевых камер может использоваться сталь 20 (ГОСТ 1050-88) или сталь 12Х18Н10Т (ГОСТ 5632-2014).

Течение несжимаемой жидкости через диафрагму[править | править код]

Предполагая течение жидкости, несжимаемой и невязкой, установившимся, ламинарным, в горизонтальной трубе (изменения уровня отсутствуют) с пренебрежимо маленькими потерями на трение, закон Бернулли сокращается до закона сохранения энергии между двумя точками на одной линии тока:

P1+12⋅ρ⋅V12=P2+12⋅ρ⋅V22{\displaystyle P_{1}+{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{1}^{2}=P_{2}+{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{2}^{2}}

или

P1−P2=12⋅ρ⋅V22−12⋅ρ⋅V12{\displaystyle P_{1}-P_{2}={\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{2}^{2}-{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot V_{1}^{2}}

Из уравнения неразрывности:

Q=A1⋅V1=A2⋅V2{\displaystyle Q=A_{1}\cdot V_{1}=A_{2}\cdot V_{2}}   или   V1=Q/A1{\displaystyle V_{1}=Q/A_{1}} и V2=Q/A2{\displaystyle V_{2}=Q/A_{2}} :

P1−P2=12⋅ρ⋅(QA2)2−12⋅ρ⋅(QA1)2{\displaystyle P_{1}-P_{2}={\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot {\bigg (}{\frac {Q}{A_{2}}}{\bigg )}^{2}-{\frac {1}{2}}\cdot \rho \cdot {\bigg (}{\frac {Q}{A_{1}}}{\bigg )}^{2}}

Выражая Q{\displaystyle Q_{}}:

Q=A22(P1−P2)/ρ1−(A2/A1)2{\displaystyle Q=A_{2}\;{\sqrt {\frac {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }{1-(A_{2}/A_{1})^{2}}}}}
и
Q=A211−(d2/d1)42(P1−P2)/ρ{\displaystyle Q=A_{2}\;{\sqrt {\frac {1}{1-(d_{2}/d_{1})^{4}}}}\;{\sqrt {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }}}

Указанное выше выражение для Q{\displaystyle Q} представляет собой теоретический объемный расход. Введём β=d2/d1{\displaystyle \beta =d_{2}/d_{1}}, а также коэффициент истечения Cd{\displaystyle C_{d}}:

Q=CdA211−β42(P1−P2)/ρ{\displaystyle Q=C_{d}\;A_{2}\;{\sqrt {\frac {1}{1-\beta ^{4}}}}\;{\sqrt {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }}}

И, наконец, введём коэффициент расхода C{\displaystyle C}, который определим как C=Cd1−β4{\displaystyle C={\frac {C_{d}}{\sqrt {1-\beta ^{4}}}}}, для получения конечного уравнения для массового расхода жидкости через диафрагму:

(1)Q=CA22(P1−P2)/ρ{\displaystyle (1)\qquad Q=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;(P_{1}-P_{2})/\rho }}}

Умножим полученное нами ранее уравнение (1) на плотность жидкости, чтобы получить выражение для массового расхода в любом сечении трубы:[1][2][3][4]

(2)m˙=ρQ=CA22ρ(P1−P2){\displaystyle (2)\qquad {\dot {m}}=\rho \;Q=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;\rho \;(P_{1}-P_{2})}}}

где  
Q{\displaystyle Q_{}} = объёмный расход (at any cross-section), м³/с
m˙{\displaystyle {\dot {m}}} = массовый расход (at any cross-section), кг/с
Cd{\displaystyle C_{d}} = коэффициент истечения, безразмерная величина
C{\displaystyle C} = коэффициент расхода, безразмерная величина
A1{\displaystyle A_{1}} = площадь сечения трубы, м²
A2{\displaystyle A_{2}} = площадь сечения отверстия в диафрагме, м²
d1{\displaystyle d_{1}} = диаметр трубы, м
d2{\displaystyle d_{2}} = диаметр отверстия в диафрагме, м
β{\displaystyle \beta } = соотношение диаметров трубы и отверстия в диафрагме, безразмерная величина
V1{\displaystyle V_{1}} = скорость жидкости до диафрагмы, м/с
V2{\displaystyle V_{2}} = скорость жидкости внутри диафрагмы, м/с
P1{\displaystyle P_{1}} = давление жидкости до диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
P2{\displaystyle P_{2}} = давление жидкости после диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
ρ{\displaystyle \rho } = плотность жидкости, кг/м³.

В основном, уравнение (2) применимо только для несжимаемых жидкостей. Но оно может быть модифицировано введением коэффициента расширения Y{\displaystyle Y}с целью учёта сжимаемости газов.

(3)m˙=ρ1Q=CYA22ρ1(P1−P2){\displaystyle (3)\qquad {\dot {m}}=\rho _{1}\;Q=C\;Y\;A_{2}\;{\sqrt {2\;\rho _{1}\;(P_{1}-P_{2})}}}

Y{\displaystyle Y} равен 1.0 для несжимаемых жидкостей и может быть вычислен для газов.[2]

Расчёт коэффициента расширения[править | править код]

Коэффициент расширения Y{\displaystyle Y}, который позволяет отследить изменение плотности идеального газа при изоэнтропийном процессе, может быть найден как:[2]

Y=r2/k(kk−1)(1−r(k−1)/k1−r)(1−β41−β4r2/k){\displaystyle Y=\;{\sqrt {r^{2/k}{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg (}{\frac {\;1-r^{(k-1)/k\;}}{1-r}}{\bigg )}{\bigg (}{\frac {1-\beta ^{4}}{1-\beta ^{4}\;r^{2/k}}}{\bigg )}}}}

Для значений β{\displaystyle \beta } менее чем 0.25, β4{\displaystyle \beta ^{4}} стремится к 0, что приводит к обращению последнего члена в 1. Таким образом, для большинства диафрагм справедливо выражение:

(4)Y=r2/k(kk−1)(1−r(k−1)/k1−r){\displaystyle (4)\qquad Y=\;{\sqrt {r^{2/k}{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg (}{\frac {\;1-r^{(k-1)/k\;}}{1-r}}{\bigg )}}}}

Подставив уравнение (4) в выражение для массового расхода (3) получим:

m˙=CA22ρ1(kk−1)[(P2/P1)2/k−(P2/P1)(k+1)/k1−P2/P1](P1−P2){\displaystyle {\dot {m}}=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;\rho _{1}\;{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg [}{\frac {(P_{2}/P_{1})^{2/k}-(P_{2}/P_{1})^{(k+1)/k}}{1-P_{2}/P_{1}}}{\bigg ]}(P_{1}-P_{2})}}}
и
m˙=CA22ρ1(kk−1)[(P2/P1)2/k−(P2/P1)(k+1)/k(P1−P2)/P1](P1−P2){\displaystyle {\dot {m}}=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;\rho _{1}\;{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg [}{\frac {(P_{2}/P_{1})^{2/k}-(P_{2}/P_{1})^{(k+1)/k}}{(P_{1}-P_{2})/P_{1}}}{\bigg ]}(P_{1}-P_{2})}}}

Таким образом, конечное выражение для несжатого (т.е., дозвукового) потока идеального газа через диафрагму для значений β меньших, чем 0.25:

(5)m˙=CA22ρ1P1(kk−1)[(P2/P1)2/k−(P2/P1)(k+1)/k]{\displaystyle (5)\qquad {\dot {m}}=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;\rho _{1}\;P_{1}\;{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg [}(P_{2}/P_{1})^{2/k}-(P_{2}/P_{1})^{(k+1)/k}{\bigg ]}}}}

Используя уравнение состояния идеального газа и фактор сжимаемости (вносится для корректировки ввиду отличия реальных газов от идеальных), выражение для практического использования при дозвуковом потоке реального газа через диафрагму для значений β меньших, чем 0.25:[3][4][5]

(6)m˙=CA2P12MZRT1(kk−1)[(P2/P1)2/k−(P2/P1)(k+1)/k]{\displaystyle (6)\qquad {\dot {m}}=C\;A_{2}\;P_{1}\;{\sqrt {{\frac {2\;M}{Z\;R\;T_{1}}}{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg [}(P_{2}/P_{1})^{2/k}-(P_{2}/P_{1})^{(k+1)/k}{\bigg ]}}}}

Помня что Q1=m˙ρ1{\displaystyle Q_{1}={\frac {\dot {m}}{\rho _{1}}}} и ρ1=MP1ZRT1{\displaystyle \rho _{1}=M\;{\frac {P_{1}}{Z\;R\;T_{1}}}} (уравнение состояния реального газа с учётом фактора сжимаемости)

(8)Q1=CA22ZRT1M(kk−1)[(P2/P1)2/k−(P2/P1)(k+1)/k]{\displaystyle (8)\qquad Q_{1}=C\;A_{2}\;{\sqrt {2\;{\frac {Z\;R\;T_{1}}{M}}{\bigg (}{\frac {k}{k-1}}{\bigg )}{\bigg [}(P_{2}/P_{1})^{2/k}-(P_{2}/P_{1})^{(k+1)/k}{\bigg ]}}}}

где  
k{\displaystyle k} = отношение теплоёмкостей (cp/cv{\displaystyle c_{p}/c_{v}}), безразмерная величина
m˙{\displaystyle {\dot {m}}} = массовый расход в произвольном сечении, кг/с
Q1{\displaystyle Q_{1}} = расход реального газа до диафрагмы, м³/с
C{\displaystyle C} = расходный коэффициент диафрагмы, безразмерная величина
A2{\displaystyle A_{2}} = площадь сечения отверстия в диафрагме, м²
ρ1{\displaystyle \rho _{1}} = плотность реального газа до диафрагмы, кг/м³
P1{\displaystyle P_{1}} = давление газа до диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
P2{\displaystyle P_{2}} = давление газа после диафрагмы, Па (кг/(м·с²))
M{\displaystyle M} = молекулярная масса газа, кг/моль    (также известна как молекулярный вес)
R{\displaystyle R} = универсальная газовая постоянная = 8.3145 Дж/(моль·К)
T1{\displaystyle T_{1}} = абсолютная температура газа до диафрагмы, K
Z{\displaystyle Z} = фактор сжимаемости газа при P1{\displaystyle P_{1}} и T1{\displaystyle T_{1}}, безразмерная величина.

Детальное описание критического и некритического течения газов, а также выражения для критического потока газа через диафрагму можно найти в статье про критический поток.

ДКС[править | править код]

ДКС — диафрагма камерная стандартная.

Рассчитана [6] на условное давление до 10 МПа с условным проходом от 50 до 500 мм.

ДБС[править | править код]

ДБС — диафрагма бескамерная стандартная.

Рассчитана [6] на условный проход от 300 до 500 мм и условное давление до 4 МПа.

  1. ↑ Lecture, University of Sydney Архивная копия от 29 мая 2007 на Wayback Machine
  2. 1 2 3 Perry, Robert H. and Green, Don W. Perry's Chemical Engineers' Handbook (англ.)русск. (неопр.). — Sixth Edition. — McGraw-Hill Education, 1984. — ISBN 0-07-049479-7.
  3. 1 2 Handbook of Chemical Hazard Analysis Procedures, Appendix B, Federal Emergency Management Agency, U.S. Dept. of Transportation, and U.S. Environmental Protection Agency, 1989. Handbook of Chemical Hazard Analysis, Appendix B Click on PDF icon, wait and then scroll down to page 391 of 520 PDF pages.
  4. 1 2 Risk Management Program Guidance For Offsite Consequence Analysis, U.S. EPA publication EPA-550-B-99-009, April 1999.  Guidance for Offsite Consequence Analysis

Как работают диафрагма и затвор фотоаппарата

И обычная пленочная камера, и современный цифровой фотоаппарат имеют оптическую систему линз, диафрагму и затвор. Можно сказать, что с точки зрения основной схемы работы фотографического устройства мало что изменилось с появлением цифровой фототехники: в объективе собираются световые лучи и далее направляются через отверстие (диафрагму) на светочувствительный элемент (сенсор). В этой схеме затвор и диафрагма являются невидимыми для глаз фотографа элементами, которые, тем не менее, оказывают огромное влияние на результат съемки. Почему в современной цифровой фототехнике эти элементы, хорошо известные еще по пленочным аппаратам, были сохранены? Для чего они нужны? Как работают диафрагма и затвор в цифровом фотоаппарате?

Предназначение затвора и диафрагмы

Затвор – это один из основных механизмов цифрового фотоаппарата, который отвечает за пропускание световых лучей к светочувствительному элементу (матрице) в течение заданного промежутка времени при нажатии фотографом на кнопку затвора. Основное предназначение затвора состоит в том, чтобы регулировать продолжительность прохождения светового потока через оптическую систему камеры.

Время, на которое открывается затвор фотоаппарата, называется выдержкой или временем экспозиции. Если выдержка составляет меньше секунды, то она указывается как знаменатель дроби, обозначая долю секунды. Например, 1/125 секунды или 1/30 секунды. Затворы, устанавливаемые в цифровых камерах, способны закрываться и открываться с большой скоростью, регулируя, тем самым, время засветки матрицы, то есть выдержку, с высокой точностью.

Чем больше выдержка, тем больше света попадет на светочувствительный элемент камеры. С точки зрения фотографа, затвор камеры должен обладать высокой точностью срабатывания, надежностью в работе в различных условиях съемки и широким диапазоном выдержек. В современных цифровых камерах затвор используется не только для управления выдержкой, но и для защиты матрицы от засветки во время считывания изображения или до начала экспозиции.

Диафрагма представляет собой круглое изменяемое отверстие, которое находится внутри объектива камеры. Фотограф может варьировать диаметр отверстия, тем самым, регулируя поток света, поступающего на матрицу цифрового аппарата. Величина данного отверстия определяется диафрагменным числом: чем больше отверстие диафрагмы (маленькое диафрагменное число), тем больше света падает на матрицу и наоборот.

В цифровых фотоаппаратах диафрагменное число можно изменяться в достаточно широких пределах, например для объектива Tamron AF 18-270mm f/3.5-6.3 Di II VC, с f/3.5 до f/6.3. Кроме того, диафрагма оказывает свое влияние и на глубину резкости изображаемого пространства, позволяя фотографу управлять творческим процессом. Как уже понятно, выдержка с диафрагмой являются взаимозависимыми параметрами. Вместе они составляют так называемую экспопару: при уменьшении одного из этих параметров увеличивается другой.

Фотографический затвор: принцип работы и виды

В тот момент, когда осуществляется фотографирование, затвор фотоаппарата открывается. Световые лучи проходят сквозь объектив, попадают на диафрагму, за счет которой регулируется количество света, и, в конечном счете, доходят до светочувствительного элемента. После того, как прямо на матрицу цифровой фотокамеры попадает свет, начинается экспонирование кадра. Дальше затвор закрывается. Через мгновенье камера уже будет готова снимать следующий кадр. Открываясь и закрываясь, затвор так же, как и диафрагма, обеспечивает изменение количества упавшего на матрицу света.

Естественно, что каким бы ни был совершенным фотографический затвор, он требует хоть и непродолжительного, но все же некоторого периода времени для того, чтобы открыться. Также требуется определенное время и на его закрытие. В этой связи можно выделить три этапа или фазы в работе фотографического затвора.

Первая фаза связана с открыванием действующего отверстия объектива. Следующая – это уже фаза полного открытия действующего отверстия. И, наконец, последняя фаза – это фаза закрывания, то есть определенный промежуток времени от начала уменьшения действующего отверстия до его полного закрытия. Отсюда можно понять, что в течение всего этого цикла работы затвора действующее отверстие объектива остается полностью открытым только некоторую часть времени.

В этой связи одной из самых важных характеристик затвора является оптический коэффициент полезного действия (КПД), который определяет отношение количества света, прошедшего за время работы затвора, к тому количеству света, которое могло бы пройти через «идеальный» затвор за тот же промежуток времени. Чем больше значение коэффициента полезного действия приближается к единице (то есть к 100%), тем совершеннее работает затвор. Другими словами, чем меньше времени в течение заданной выдержки уйдет на открывание и закрывание затвора, тем более продолжительное время отверстие объектива будет полностью открыто, а значит, большее количество света пройдет через объектив. В этой связи можно говорить о том, что хороший фотографический затвор способен полнее раскрыть светосилу объектива.

Все затворы цифровых камер имеют специальные регуляторы, посредством которых можно устанавливать требуемую для данной фотосъемки выдержку. Впрочем, подходящая выдержка может определяться камерой и автоматически. Во многих аппаратах предусмотрен специальный режим полностью ручного управления временем открытия затвора (Bulb), посредством которого затвор может не только открываться, но и закрываться строго по команде фотографа. Такой режим очень актуален при съемке на длительных выдержках, когда камера устанавливается на штативе.

По своей конструкции и принципу действия затворы в цифровых фотоаппаратах подразделяются на следующие виды:

— Электронный затвор

Если в пленочных фотоаппаратах устанавливался механический затвор, который открывал и закрывал шторки, ограничивая воздействие света на пленку, то в цифровых камерах его роль выполняет электронный затвор. Практически все цифровые фотоаппараты оснащены именно таким электронным эквивалентом затвора, который встроен прямо в сенсор камеры.

Он представляет собой своеобразный переключатель, включающий сенсор на прием светового потока в нужный момент и выключающий его по команде процессора. Электроника и процессор камеры полностью управляют работой такого затвора. Особенность электронного затвора состоит в том, что свет на матрицу попадает постоянно, что позволяет, в частности, передавать изображение с матрицы на ЖК-дисплей фотокамеры. При срабатывании электронного затвора изображение с матрицы камеры считывается в течении определенного промежутка времени. Этот промежуток между обнулением матрицы и моментом считывания электронной информации с нее и составляет в данном случае время выдержки.

Преимуществом использования электронных затворов в современной цифровой фототехнике является то, что с их помощью удается достичь очень коротких выдержек. Такой затвор, в частности, способен отработать выдержку вплоть до 1/8000 или 1/15000 с. Кроме того, электронный затвор работает бесшумно и без вибраций.

Однако у него есть и свои недостатки. Это, прежде всего, низкое качество, связанное с различными искажениями изображения, причиной возникновения которых является последовательное чтение ячеек матрицы. Вследствие постоянной засветки электронный затвор характеризуется склонностью к ореолам, блюмингу и другим неприятным эффектам. Именно поэтому в продвинутых компактных камерах и профессиональных цифровых аппаратах помимо электронного затвора обязательно присутствует и традиционный механический. В дешевых же моделях цифровых камер используется только электронный затвор.

— Механический затвор

Несмотря на появление цифровой фототехники с электронными затворами, управляемымимощными процессорами, механический затвор не ушел в прошлое. Он по-прежнему используется в приличных цифровых камерах, только теперь он работает в паре с электронным. Синхронная работа этих двух затворов дает возможность обеспечить короткие выдержки и одновременно избежать появления ореола вокруг контрастных изображений. В профессиональных зеркальных аппаратах и продвинутых компактах электронный затвор используется только для сверхкоротких выдержек, в основном же работает механический.

Помимо того, что механический затвор дозирует свет, попадающий на светочувствительный элемент камеры, он еще и служит для дополнительной защиты матрицы от попадания на нее пыли и грязи. Ведь матрица является самым дорогостоящим элементом цифрового фотоаппарата, особенно когда речь идет о профессиональной камере. У самого механического затвора есть определенный ресурс работы и со временем он выходит из строя.

По своей конструкции механические затворы традиционно подразделяются на два типа — центральные и шторные (шторно-щелевые) затворы. Центральный затвор, как правило, устанавливается между линзами объектива. В нем используются заслонки в виде тонких лепестков, которые открывают световое отверстие объектива от оптической оси к краям, а закрывают в обратном направлении. Благодаря этому обеспечивается равномерное распределение освещенности по всему полю кадра. Наибольшим коэффициентом полезного действия обладает тот центральный затвор, у которого светозащитные заслонки действуют с наибольшей скоростью.

Центральный затвор

У центрального затвора довольно много достоинств: отсутствие искажений изображения в результате работы, равномерное распределение освещенности и хорошая устойчивость к температурным колебаниям. Однако по сравнению со шторными затворами центральные обладают меньшим коэффициентом полезного действия и более низкой минимальной скоростью, то есть меньшей моментальной выдержкой.

Что касается шторного или шторно-щелевого затвора, то в нем применяется светонепроницаемая шторка, состоящая из двух частей, разделяемых поперечной щелью. В эту щель и проникает свет, идущий от объектива. При срабатывании затвора шторки перемещаются одна за другой: первая световая заслонка открывает кадровое окно, а другая, соответственно, закрывает его. Выдержка здесь зависит от ширины щели.

Основными достоинствами шторного затвора являются высокий коэффициент полезного действия (может достигать 95%) и способность отрабатывать короткие выдержки (до 1/1250 с в некоторых моделях). Но при съемке быстродвижущихся объектов использование шторно-щелевого затвора нередко приводит к смещению и искажению отдельных элементов изображения. Шторные затворы также характеризуются тем, что они больше подвержены температурным колебаниям.

— Электронно-оптический затвор

Вместе с электронным затвором в некоторых моделях цифровых камер используется не механический, а электронно-оптический затвор. Это жидкий кристалл, который располагается между двумя параллельными поляризованными пластинами. Через него световой поток проходит на электронно-оптический преобразователь камеры. Когда на тонкое электропроводное напыление внутренней поверхности пластин подается напряжение, то возникает электрическое поле, которое изменяет на 90 градусов плоскость поляризации жидкого кристалла. В результате, обеспечивается максимальная непрозрачность кристалла и, как следствие, жидкокристаллический затвор закрывается. При отсутствии же напряжения свет через жидкий кристалл попадает на матрицу. Поскольку здесь отсутствуют какие-либо механические элементы, то электронно-оптический затвор отличается довольно высокой надежностью и простотой.

Диафрагма цифрового фотоаппарата

Диафрагма в своем классическом виде устроена как светонепроницаемая заслонка, образованная сдвигающимися к центру объектива тонкими металлическими лепестками. Это так называемая ирисовая диафрагма. Тонкие лепестки, размещающиеся по кругу вдоль обода объектива, поворачиваются и, тем самым, увеличивают или уменьшают отверстие, через которое поступает свет. Чем больше открыты лепестки диафрагмы, тем больше света проходит на светочувствительный элемент. Управление диафрагмой в цифровых фотоаппаратах может осуществляться в ручном или автоматическом режимах.

Шестилепестковая диафрагма

Ручное управление диафрагмой реализовано обычно в виде кольца на внешней поверхности оправы объектива, на котором отмечена шкала диафрагменных чисел. При вращении кольца диафрагмы лепестки сдвигаются. При этом каждый переход от одного значения диафрагменного числа к соседнему значению обеспечивает изменение количества проходящего через объектив света ровно вдвое. Очень удобным является режим приоритета диафрагмы, когда можно самостоятельно установить диафрагму, а все остальные параметры съемки фотоаппарат выставит автоматически. Управление же диафрагмой в автоматическом режиме осуществляется посредством электроники фотокамерыисходя из анализаконкретных условий фотосъемки.

Изменение диафрагмы оказывает влияние сразу на два ключевых свойства изображения – светосилу и глубину резкости. Под светосилой понимают то максимальное количество света, которое способен пропускать данный объектив. В условиях дневного света регулировать и контролировать диафрагму цифрового фотоаппарата не представляет особого труда. Но в условиях недостаточной освещенности, например, при съемке в темном помещении, фотографу приходится снимать с большим отверстием диафрагмы, чтобы фотография не получилась темной. Здесь требуется гибкое управление диафрагмой для компенсации недостатка света.

Размером диафрагмы определяется и та зона, которая на фотографии будет выглядеть резкой. Другими словами, от диафрагмы зависит, каким будет фон на снимке — размытым или резким. Например, маленькая диафрагма используется для того, чтобы размыть фон и перспективу. Глубина резкости распространяется от центра к краю изображения, соответственно, чем ближе к краю снимка, тем более размытым будет объект. Наоборот, большая диафрагма применяется в тех случаях, когда на фотографии все должно выглядеть резко. В целом, управление диафрагмой предоставляет фотографу полную свободу действий и широкое поле для творческих экспериментов.

Говоря о затворе и диафрагме цифрового фотоаппарата, нужно отметить, что в некоторых современных камерах диафрагма может быть объединена с центральным лепестковым затвором. В этом случае механизм диафрагмы срабатывает точно в момент срабатывания затвора, а лепестки затвора в это же самое время расходятся на расстояние, которое соответствует установленному значению диафрагмы. Но такие комбинированные затворы-диафрагмы с регулированием величины и длительности открытия светового отверстия устанавливаются, главным образом, в камеры начального уровня. Хотя они и обеспечивают большую компактность фототехники.

Проблема в том, что в силу своей конструкции объединенный механизм затвор-диафрагма способен отработать только экспозиционные пары вроде длительная выдержка — минимальное относительное отверстие или короткая выдержка — максимальное относительное отверстие. Такая линейность экспопараметров оборачивается тем, что, например, в условиях недостаточной освещенности камера будет использовать длительные выдержки с открытой диафрагмой, что, естественно, негативно скажется на качестве фотоизображения. К тому же, затворы-диафрагмы не способны предоставить широкий диапазон выдержек и значений диафрагмы.

Затвор и диафрагма остаются основными механизмами фотографического аппарата и в эпоху цифровых технологий. Наряду с характеристиками объектива, затвор и диафрагма во многом предопределяют качество фотоизображения. Возможность ручной настройки диафрагмы и выдержки обеспечивает фотографу пространство для творческих экспериментов и тонкой подстройки своей цифровой камеры под конкретные условия съемки.

Источник: Фотокомок.ру – тесты и обзоры фотоаппаратов (при цитировании или копировании активная ссылка обязательна)

Диафрагма видеокамеры: Диафрагма объектива — Википедия – Понятия диафрагмы и глубины резкости в фотографии

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Пролистать наверх