Светосила фотоаппарата – Светосила объектива — что такое и как влияет

Светосила объектива — это… Что такое Светосила объектива?

Светоси́ла объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.

Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число), так как светосила — характеристика самого объектива, а не связана с величиной диафрагмы, насадками в виде бленд, каше, светофильтров и т. п.

Численное выражение геометрической светосилы

Геометрическая светосила пропорциональна площади действующего отверстия объектива (где  — диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат фокусного расстояния, то есть , или . Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его максимальное относительное отверстие.

Выразив через , где  — диафрагменное число, получим:

Из формулы следует, что чем больше диафрагменное число, тем меньше освещённость кадра. Таким образом, диафрагмирование уменьшает освещённость кадра.

Для сравнения геометрической светосилы двух объективов необходимо брать отношение квадратов знаменателей максимальных относительных отверстий:

Например, геометрическая светосила объективов с максимальными относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в раза.

Учет светосилы при съёмке

Если объекты съёмки расположены от фотоаппарата не в фотографической бесконечности, а ближе, то освещённость оптического изображения уменьшается, так как сопряжённое фокусное расстояние, то есть расстояние от изображения до задней главной плоскости объектива, всегда больше его фокусного расстояния. В этом случае фактическая светосила объектива тоже уменьшается. До масштаба 1:10, что приблизительно соответствует расстояниям от объекта съёмки до фотоаппарата более десяти фокусных расстояний объектива, уменьшение светосилы в расчет не принимают. При репродуцировании в крупном масштабе и макрофотосъёмке уменьшение светосилы необходимо учитывать, так как оно влечет за собой увеличение выдержки для сохранения величины экспозиции (в современных фотокамерах изменение светосилы учитывается автоматически).

Эффективная светосила

Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно — без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.

Не следует путать эффективную светосилу с так называемой «эквивалентной светосилой», которая, якобы, приводит к единому значению светосилы для систем с различным кроп-фактором. Тем более, что термин «эквивалентная светосила» не имеет никакого физического смысла, и не встречается в специальной литературе.

Потери света в объективе

Потеря света, уменьшающая прозрачность объектива, определяется по формуле:

,

где  — доля света, теряемая при отражении одной поверхностью раздела сред;

 — число поверхностей раздела воздух-стекло;

 — поглощение света 1 см стекла;

 — суммарная толщина линз в объективе.

Величина называется коэффициентом светопропускания объектива.

В среднем, у непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1 % на каждый сантиметр толщины стекла и на 5 % за счет отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух-стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых — 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветленных объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, поэтому поправку в выдержку вносить необязательно. В настоящее время все объективы выпускаются просветлёнными.

Внутренние отражения света в объективе

Отраженные и рассеянные линзами объектива лучи света равномерно засвечивают светочувствительный элемент. Эти лучи уменьшают контраст оптического изображения. Снижение контраста происходит потому, что рассеянный свет для ярких участков изображения составляет очень небольшой процент, а для слабо освещённых — весьма значительный. Поэтому светорассеивание сильно уменьшает различие деталей в тенях и менее значительно в света́х.

Светорассеяние увеличивается при наличии царапин на линзах объектива и особенно при потертости их поверхности в центре, сильной запылённости, сколов стекла около оправы. Поэтому с фотографическими объективами необходимо обращаться бережно.

Аналогично действуют и лучи, рассеиваемые оправой объектива, диафрагмой, стенками фотоаппарата. Во избежании этого стенки объектива, оправы фильтра, профессиональных бленд и т. п. покрываются специальным составом, а другие элементы (например, корпус фотоаппарата), обычно, делают чёрным, что препятствует отражению от них света.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов

Два объектива Canon EF с одинаковым фокусным расстоянием 85 мм, но разным максимальным относительным отверстием: слева 1:1.8, справа 1:1.2; у более светосильного объектива диаметр апертурной линзы больше.

• Мелкосерийный уникальный объектив для космической программы НАСА Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7: 0,7.
• Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 0,95
• Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5
• Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной фотокамеры: 1,2 — 4
• Цифровая автофокусная компактная камера: 2,0 — 5,6
• Вариообъектив среднего ценового диапазона для зеркальной фотокамеры: 2,8 — 4
• Недорогой вариообъектив для зеркальной фотокамеры: 3,5 — 5,6
• Автофокусная компактная фотокамера: 5,6
• Плёночная компактная фотокамера: 8 — 11

Литература

• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.
• Тамицкий Э. Д., Горбатов В. А. Учебная книга по фотографии., М., «Лёгкая индустрия», 1976

dic.academic.ru

Что такое светосила 🚩 Наука 🚩 Другое

Что такое светосила

Фото или видеосъемка — это зафиксированный на светочувствительной поверхности (в случае с цифровой техникой — на матрице) поток света, проходящий через объектив. Оптика в съемке играет первостепенную роль и ее качество во многом определяет качество будущего снимка.

Любой объектив состоит из нескольких линз, объединенных в группы. Каждая из них имеет свою функцию. Линзы преломляют свет, фокусируя его на матрице, защищают от искажений, переотражений и других негативных оптических эффектов. Проходя через эти «барьеры» световой поток закономерно ослабевает. В результате свет, который попадает на матрицу, становится менее ярким, тускнеет.

Существует немало способов, которые помогают избежать «световых потерь», из которых самый эффективный — применение просветленных линз, проходя через которые, свет будет терять минимум своей интенсивности. Так вот, способность объектива пропускать наибольшее количество света без потери интенсивности и называется светосилой.

Как определить светосилу

Светосила — это комплексное понятие и ее значение производители выражают при помощи цифровых коэффициентов. Так, самые простые, недорогие зум-объективы современных фотоаппаратов имеют светосилу от 3,5 до 5,6 единиц. Чем ниже значение коэффициента, тем выше светосила объектива. Самой большой светосилой обладает объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7, созданный для съемок в космосе. Объективы с высокой светосилой для съемок на земле имеют диапазон от 0,7 до 2,8 единиц.

Объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 использовался для съемок обратной стороны Луны.

Как светосила влияет на качество съемки

Светосила определяет не только интенсивность светового потока, что позволяет вести съемки с короткими выдержками при очень слабом освещении. Она также связана и с диаметром относительного отверстия диафрагмы. Чем выше светосила, тем шире относительное отверстие, а значит и меньше глубина резкости. Это особенно важно в портретной съемке, так как с помощью такого объектива можно выделять объекты на переднем плане и размывать фон.

Наибольшей светосилой обладают объективы с фиксированным фокусным расстоянием.

Именно поэтому светосила — наиболее важная характеристика для портретных объективов и любой профессиональный фотограф-портретист имеет светосильную оптику в своем арсенале.

www.kakprosto.ru

что это и какая от нее польза?

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

fb.ru

| Десятка самых светосильных объективов Kaddr.com

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

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

1. ГОИ ЧВ 20mm f/0.5

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

2. Signal Corps Engineering 33mm f/0.6

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

3. ГОИ Искра-3 72mm f/0.65

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

 4. Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7

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

5. Fujinon 50mm f/0.7

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

6. Irtal-3 100mm f/0.7

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

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

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

8. Leica Leitz 65mm f/0.75

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

9. Rodenstock TV-Heligon 50mm f/0.75

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

10. Canon TV-16 25mm f/0.78

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

Вместо резюме

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

kaddr.com

Светосила объектива — это… Что такое Светосила объектива?

Светоси́ла объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.

Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число), так как светосила — характеристика самого объектива, а не связана с величиной диафрагмы, насадками в виде бленд, каше, светофильтров и т. п.

Численное выражение геометрической светосилы

Геометрическая светосила пропорциональна площади действующего отверстия объектива (где  — диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат фокусного расстояния, то есть , или . Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его максимальное относительное отверстие.

Выразив через , где  — диафрагменное число, получим:

Из формулы следует, что чем больше диафрагменное число, тем меньше освещённость кадра. Таким образом, диафрагмирование уменьшает освещённость кадра.

Для сравнения геометрической светосилы двух объективов необходимо брать отношение квадратов знаменателей максимальных относительных отверстий:

Например, геометрическая светосила объективов с максимальными относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в раза.

Учет светосилы при съёмке

Если объекты съёмки расположены от фотоаппарата не в фотографической бесконечности, а ближе, то освещённость оптического изображения уменьшается, так как сопряжённое фокусное расстояние, то есть расстояние от изображения до задней главной плоскости объектива, всегда больше его фокусного расстояния. В этом случае фактическая светосила объектива тоже уменьшается. До масштаба 1:10, что приблизительно соответствует расстояниям от объекта съёмки до фотоаппарата более десяти фокусных расстояний объектива, уменьшение светосилы в расчет не принимают. При репродуцировании в крупном масштабе и макрофотосъёмке уменьшение светосилы необходимо учитывать, так как оно влечет за собой увеличение выдержки для сохранения величины экспозиции (в современных фотокамерах изменение светосилы учитывается автоматически).

Эффективная светосила

Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно — без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.

Не следует путать эффективную светосилу с так называемой «эквивалентной светосилой», которая, якобы, приводит к единому значению светосилы для систем с различным кроп-фактором. Тем более, что термин «эквивалентная светосила» не имеет никакого физического смысла, и не встречается в специальной литературе.

Потери света в объективе

Потеря света, уменьшающая прозрачность объектива, определяется по формуле:

,

где  — доля света, теряемая при отражении одной поверхностью раздела сред;

 — число поверхностей раздела воздух-стекло;

 — поглощение света 1 см стекла;

 — суммарная толщина линз в объективе.

Величина называется коэффициентом светопропускания объектива.

В среднем, у непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1 % на каждый сантиметр толщины стекла и на 5 % за счет отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух-стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых — 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветленных объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, поэтому поправку в выдержку вносить необязательно. В настоящее время все объективы выпускаются просветлёнными.

Внутренние отражения света в объективе

Отраженные и рассеянные линзами объектива лучи света равномерно засвечивают светочувствительный элемент. Эти лучи уменьшают контраст оптического изображения. Снижение контраста происходит потому, что рассеянный свет для ярких участков изображения составляет очень небольшой процент, а для слабо освещённых — весьма значительный. Поэтому светорассеивание сильно уменьшает различие деталей в тенях и менее значительно в света́х.

Светорассеяние увеличивается при наличии царапин на линзах объектива и особенно при потертости их поверхности в центре, сильной запылённости, сколов стекла около оправы. Поэтому с фотографическими объективами необходимо обращаться бережно.

Аналогично действуют и лучи, рассеиваемые оправой объектива, диафрагмой, стенками фотоаппарата. Во избежании этого стенки объектива, оправы фильтра, профессиональных бленд и т. п. покрываются специальным составом, а другие элементы (например, корпус фотоаппарата), обычно, делают чёрным, что препятствует отражению от них света.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов

Два объектива Canon EF с одинаковым фокусным расстоянием 85 мм, но разным максимальным относительным отверстием: слева 1:1.8, справа 1:1.2; у более светосильного объектива диаметр апертурной линзы больше.

• Мелкосерийный уникальный объектив для космической программы НАСА Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7: 0,7.
• Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 0,95
• Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5
• Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной фотокамеры: 1,2 — 4
• Цифровая автофокусная компактная камера: 2,0 — 5,6
• Вариообъектив среднего ценового диапазона для зеркальной фотокамеры: 2,8 — 4
• Недорогой вариообъектив для зеркальной фотокамеры: 3,5 — 5,6
• Автофокусная компактная фотокамера: 5,6
• Плёночная компактная фотокамера: 8 — 11

Литература

• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.
• Тамицкий Э. Д., Горбатов В. А. Учебная книга по фотографии., М., «Лёгкая индустрия», 1976

biograf.academic.ru

Светосила объектива — это… Что такое Светосила объектива?

Светоси́ла объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока.

Иногда светосилой неправильно называют величину знаменателя относительного отверстия (диафрагменное число), так как светосила — характеристика самого объектива, а не связана с величиной диафрагмы, насадками в виде бленд, каше, светофильтров и т. п.

Численное выражение геометрической светосилы

Геометрическая светосила пропорциональна площади действующего отверстия объектива (где  — диаметр действующего отверстия), делённой на квадрат фокусного расстояния, то есть , или . Следовательно, светосила объектива тем выше, чем больше его максимальное относительное отверстие.

Выразив через , где  — диафрагменное число, получим:

Из формулы следует, что чем больше диафрагменное число, тем меньше освещённость кадра. Таким образом, диафрагмирование уменьшает освещённость кадра.

Для сравнения геометрической светосилы двух объективов необходимо брать отношение квадратов знаменателей максимальных относительных отверстий:

Например, геометрическая светосила объективов с максимальными относительными отверстиями 1:4 и 1:8 будет отличаться в раза.

Учет светосилы при съёмке

Если объекты съёмки расположены от фотоаппарата не в фотографической бесконечности, а ближе, то освещённость оптического изображения уменьшается, так как сопряжённое фокусное расстояние, то есть расстояние от изображения до задней главной плоскости объектива, всегда больше его фокусного расстояния. В этом случае фактическая светосила объектива тоже уменьшается. До масштаба 1:10, что приблизительно соответствует расстояниям от объекта съёмки до фотоаппарата более десяти фокусных расстояний объектива, уменьшение светосилы в расчет не принимают. При репродуцировании в крупном масштабе и макрофотосъёмке уменьшение светосилы необходимо учитывать, так как оно влечет за собой увеличение выдержки для сохранения величины экспозиции (в современных фотокамерах изменение светосилы учитывается автоматически).

Эффективная светосила

Относительное отверстие объектива является геометрическим понятием и характеризует его светосилу только условно — без учёта оптических свойств линз объектива. При прохождении светового потока через объектив часть его поглощается массой стекла, а часть отражается и рассеивается поверхностью линз, поэтому световой поток доходит до светочувствительного элемента ослабленным. Светосила, учитывающая эти потери, называется эффективной светосилой.

Не следует путать эффективную светосилу с так называемой «эквивалентной светосилой», которая, якобы, приводит к единому значению светосилы для систем с различным кроп-фактором. Тем более, что термин «эквивалентная светосила» не имеет никакого физического смысла, и не встречается в специальной литературе.

Потери света в объективе

Потеря света, уменьшающая прозрачность объектива, определяется по формуле:

,

где  — доля света, теряемая при отражении одной поверхностью раздела сред;

 — число поверхностей раздела воздух-стекло;

 — поглощение света 1 см стекла;

 — суммарная толщина линз в объективе.

Величина называется коэффициентом светопропускания объектива.

В среднем, у непросветлённых объективов при прохождении света сквозь линзы световой поток ослабляется на 1 % на каждый сантиметр толщины стекла и на 5 % за счет отражения лучей на каждой поверхности раздела воздух-стекло. Среднее значение коэффициента светопропускания у непросветлённых объективов составляет 0,65, а у просветлённых — 0,9. Световой поток, проходя через непросветлённый объектив, ослабляется в среднем примерно на 1/3. У просветленных объективов световой поток ослабляется в среднем на 0,1, поэтому поправку в выдержку вносить необязательно. В настоящее время все объективы выпускаются просветлёнными.

Внутренние отражения света в объективе

Отраженные и рассеянные линзами объектива лучи света равномерно засвечивают светочувствительный элемент. Эти лучи уменьшают контраст оптического изображения. Снижение контраста происходит потому, что рассеянный свет для ярких участков изображения составляет очень небольшой процент, а для слабо освещённых — весьма значительный. Поэтому светорассеивание сильно уменьшает различие деталей в тенях и менее значительно в света́х.

Светорассеяние увеличивается при наличии царапин на линзах объектива и особенно при потертости их поверхности в центре, сильной запылённости, сколов стекла около оправы. Поэтому с фотографическими объективами необходимо обращаться бережно.

Аналогично действуют и лучи, рассеиваемые оправой объектива, диафрагмой, стенками фотоаппарата. Во избежании этого стенки объектива, оправы фильтра, профессиональных бленд и т. п. покрываются специальным составом, а другие элементы (например, корпус фотоаппарата), обычно, делают чёрным, что препятствует отражению от них света.

Типичные значения знаменателя максимального относительного отверстия объективов разных классов

Два объектива Canon EF с одинаковым фокусным расстоянием 85 мм, но разным максимальным относительным отверстием: слева 1:1.8, справа 1:1.2; у более светосильного объектива диаметр апертурной линзы больше.

• Мелкосерийный уникальный объектив для космической программы НАСА Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7: 0,7.
• Leica Noctilux для дальномерной фотокамеры: 0,95
• Юпитер-3 для дальномерной фотокамеры (оптическая схема «зоннар»): 1,5
• Объективы с постоянным фокусным расстоянием для зеркальной фотокамеры: 1,2 — 4
• Цифровая автофокусная компактная камера: 2,0 — 5,6
• Вариообъектив среднего ценового диапазона для зеркальной фотокамеры: 2,8 — 4
• Недорогой вариообъектив для зеркальной фотокамеры: 3,5 — 5,6
• Автофокусная компактная фотокамера: 5,6
• Плёночная компактная фотокамера: 8 — 11

Литература

• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъемка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. М., «Искусство», 1977.
• Тамицкий Э. Д., Горбатов В. А. Учебная книга по фотографии., М., «Лёгкая индустрия», 1976

dik.academic.ru

На что обратить внимание, выбирая объектив? Светосила

Светосила – это один из главных параметров, на который необходимо обращать внимание, выбирая объектив. Светосила оптического прибора показывает уровень ослабления потока света.

Другими словами, этот параметр показывает, какую часть светового потока может пропустить сквозь себя система линз данного объектива. Световой поток при прохождении через оптический прибор частично рассеивается и отражается от линз, частично поглощается материалами, из которых изготавливаются линзы (оптическая пластмасса, стекло). В результате он может существенно ослабиться за счет указанных физических характеристик.

Однако это не единственный параметр, определяющий светосилу, на который нужно обращать внимание, выбирая объектив. Светосила оптического прибора зависит от значения максимально открытого отверстия диафрагмы. Чем сильнее открыта диафрагма, тем большее количество света поступает в объектив. И так объектив, светосила которого составляет f/1.8 или 1:1.8, считается более светосильным по сравнению с объективом f/2.8 или 1:2.8. Часто, с целью упрощения, светосилу оптического прибора определяют уровнем максимально открытой диафрагмы, который позволяет выставить данный объектив. Однако светосила является внутренней характеристикой конструктива оптической системы, и значение относительного отверстия диафрагмы выполняет только часть функций, связанных с определением светосилы прибора. Тем не менее, с практической точки зрения, проще сравнивать объективы по такому параметру, как максимально возможное значение открытой диафрагмы. Так что эти два понятия можно считать тождественными.

Светосилу оптической системы всегда указывают в технических характеристиках описания объектива, а также наносят маркировку на корпус прибора возле передней линзы. Например, светосила объектива Canon 24-70 f/2.8. Имеется в виду, что съемка с таким объективом позволяет открывать диафрагму до максимального значения 2,8. Это значит, что прибор не позволит проводить съемку с диафрагмой 2,0, 1,8 и т. д.

Объектив, светосила которого позволяет снимать на значении уровня диафрагмы от f/1.2 до f/2.8, считается светосильным. Приборы с уровнем от f/3.5 до f/6.3, не относятся к светосильным, обычно их называют «темными», так как они пропускают малое количество светового потока. Некоторые лидеры по производству оптических систем (например, Leica и Carl Zeiss), выпускают модели приборов с уровнем светосилы от f/0,7 до f/0,95. Самые распространенные светосильные объективы среди фотографов — это приборы со значением от f/1.4 до f/2.8.

Теперь рассмотрим, на что влияет параметр светосилы. Все преимущества таких объективов связаны со значением диафрагмы. Это объясняется тем, что при съемке диафрагма влияет на количество пропускаемого через объектив света и глубину резкости в кадре. Таким образом, светосила объектива цифрового фотоаппарата влияет на возможность проводить съемку при недостаточном освещении. Чем больше открыта диафрагма, тем меньше получится глубина резкости кадра, то есть сильнее размоются объекты, которые не попадают в зону фокусировки.

fb.ru