|
Что такое диафрагма и как она работает. Руководство для новичков | Блог увлечённого фотографа
Диафрагма объектива определяет сколько света попадёт на матрицу вашей камеры при спуске затвора. В этом руководстве я объясню что такое диафрагма, как она влияет на глубину резкости и как её использовать для получения отличных фотографий.
Иногда мне попадаются люди, которые увлечённо снимают на смартфоны, но не желают покупать фотоаппарат. На мой вопрос почему они отвечают, что фототехника им кажется довольно сложной в настройке, особенно часто сложности вызывает понятие диафрагмы и глубины резкости.
Что такое диафрагма и как она работает?
Диафрагма – это деталь объектива, которая регулирует количество света проходящего сквозь неё и достигающего светочувствительного элемента фотоаппарата. Проще говоря, это отверстие в объективе, размер которого можно регулировать, благодаря чему мы можем контролировать насколько светлой получится фотография.
Как диафрагма влияет на глубину резкости?
При раскрытии диафрагмы глубина резкости сокращается, а при закрытии увеличивается. Это наглядно демонстрируется на примерах ниже.
На этом снимке диафрагма объектива установлена на f/1.8. Это приводит к тому, что выдержка фотоаппарата составляет всего лишь 1/1000 секунды, а глубина резкости достаточно маленькая.
На этом снимке диафрагма объектива установлена на f/1.8. Это приводит к тому, что выдержка фотоаппарата составляет всего лишь 1/1000 секунды, а глубина резкости достаточно маленькая. Красным квадратом обозначена точка фокусировки. Фото автора
Теперь давайте закроем диафрагму до максимального значения, которое позволяет нам выставить объектив.
Закрыв диафрагму до f/22 мы получим значительное увеличение времени выдержки необходимого для правильного экспонирования. В нашем случае выдержка составила 1/100 секунды. Глубина резкости стала очень большой и вся книга попала в область фокусировки. Красным квадратом обозначена точка фокусировка. Фото автораЗакрыв диафрагму до f/22 мы получим значительное увеличение времени выдержки необходимого для правильного экспонирования. В нашем случае выдержка составила 1/100 секунды. Глубина резкости стала очень большой и вся книга попала в область фокусировки. Красным квадратом обозначена точка фокусировка. Фото автора
Запомните простое правило: чем выше число диафрагмы, тем шире диафрагма раскрыта и наоборот. Новички часто путаются и поступают наоборот.
Также не забывайте, что широкая диафрагма приведёт к сокращению глубины резкости и размыванию фона. Если объекты съёмки находятся под углом или на разном удалении от камеры, то прикрывайте диафрагму.
Некоторые современные камеры сами подскажут или напомнят Вам за что отвечает диафрагма. Фото автораНекоторые современные камеры сами подскажут или напомнят Вам за что отвечает диафрагма. Фото автора
Выше я употреблял такой термин как глубина резкости. Её также называют границами резко изображаемого пространства или сокращённо ГРИП. Она определяется по сложной формуле и на практике не высчитывается, а прикидывается по опыту или эмпирическим путём.
Важно понимать, что чем больше размер матрицы фотоаппарата и шире раскрыта диафрагма, тем ГРИП уже.
Эта схема поможет понять как число диафрагмы влияет на на ГРИП.
Эта схема поможет понять как число диафрагмы влияет на на ГРИП. Видно, что маленькое число диафрагмы (раскрытая диафрагма) значительно сужает ГРИП, а большое число диафрагмы (закрытая диафрагма) расширяет ГРИП
Используйте глубину резкости, чтобы сделать акценты
В общем случае я рекомендую прикрывать диафрагму, чтобы получать более чёткие снимки и не получать большие аберрации вокруг объектов. Однако малая глубина резкости полезна, когда нужно сделать акцент на чём-либо.
В макросъёмке малая глубина резкости незаменима для того, чтобы сделать акцент. Точно также фотографы-портретисты выделяют глаза или губы моделей. Это достигается широко раскрытой диафрагмой. Фотография цитирована в образовательных целяхВ макросъёмке малая глубина резкости незаменима для того, чтобы сделать акцент. Точно также фотографы-портретисты выделяют глаза или губы моделей. Это достигается широко раскрытой диафрагмой. Фотография цитирована в образовательных целях
Акцент не всегда должен быть максимально выраженным. Иногда в сцене должен быть выделен главный объект, а второстепенные размыты. Тогда диафрагма прикрывает незначительно, на 1-2 стопа.
На этой фотографии акцент сделан на руке, стволе и белке. Они занимают большую часть кадра, но при этом фон размыт. Такой эффект достигается благодаря небольшому прикрытию диафрагмы. Фото автораНа этой фотографии акцент сделан на руке, стволе и белке. Они занимают большую часть кадра, но при этом фон размыт. Такой эффект достигается благодаря небольшому прикрытию диафрагмы. Фото автора
Тем не менее, существует масса жанров в которых в абсолютно все детали снимка будут важны. Прежде всего это касается пейзажной и архитектурной фотосъёмки. В таких случая число диафрагмы следует выбирать от f/13 и выше.
Архитектурный снимок, в котором нет акцентов. Не помню какую именно число диафрагмы я выбирал, но очевидно, что оно здесь одно из максимально возможных.
Архитектурный снимок, в котором нет акцентов. Не помню какую именно число диафрагмы я выбирал, но очевидно, что оно здесь одно из максимально возможных. Фото автора
Если Вы решили снимать с малой глубиной резкости, то помните, что правило золотого сечения распространяется и на ГРИП. Это означает, что Вы должны фокусироваться так, чтобы размытое пространство перед точкой фокусировки составляло примерно 1/3 ГРИП, а размытое пространство за точкой фокусировки примерно 2/3 ГРИП.
Это справедливо и для фанатов полнокадровых камер, которые очень любят полностью раскрыть диафрагму, объект съёмки максимально уменьшить относительно площади снимка, но при этом получить боке во весь кадр. Новичков это захватывает, а бывалых смешит. Выше я написал почему.
Чтобы не путаться с границами ГРИП хочу заметить, что глубина резкости зависит также от фокусного расстояния и от расстояния до объекта съёмки. Но об этом я расскажу в другой раз, потому что тема ГРИП слишком обширна, чтобы касаться её в теме диафрагмы.
Что это — диафрагма фотоаппарата? Принцип действия и настройка диафрагмы
Чтобы научиться делать красивые и, что не менее важно, качественные снимки, необходимо знать основополагающие части фотографии. Что делать, если вы хотите сконцентрировать внимание зрителя на определенном участке фотоснимка? И что такое диафрагма камеры? Это одни из тех вопросов, которыми задаются начинающие фотографы.
Что такое диафрагма фотоаппарата?
Все просто и сложно одновременно. Диафрагма камеры — это небольшое отверстие округлой формы, состоящее из нескольких лепестков и расположенное внутри объектива фотоаппарата. Регулирование положения диафрагмы может происходить вручную или автоматически. Но многие по ошибке считают, что диафрагма и затвор одно и то же. Но это совершенно разные части камеры. Затвор — это заслонка, которая находится рядом с матрицей, а диафрагма расположена в объективе.
Влияние диафрагмы на фотографию
Здесь следует выделить:
- Яркость цветов на фотографии.
От степени раскрытия диафрагмы зависит степень освещенности и глубины цвета на снимке.
- Качество получаемой фотографии. Чем больше диаметр раскрытого отверстия, тем больше краевых лучей попадает в объектив. С другой стороны, слишком маленький диаметр нежелателен из-за дифракции света. Оба последствия негативно сказываются на получаемом снимке, снижая его контрастность.
Как работает
Чтобы лучше понять принцип действия затвора, можно привести обыкновенный бытовой пример. Когда человек смотрит на солнце, он щурит глаза, чтобы уменьшить количество поступаемого света. Ночью же все происходит наоборот. Человек открывает глаза, насколько это возможно, и при этом расширяются зрачки с целью захватить как можно больше света.
Примерно по такому же принципу работает и диафрагма вашей камеры. Когда происходит нажатие на кнопку спуска на фотоаппарате, отверстие открывается и свет проходит к светочувствительной матрицы вашего фотоаппарата. Чем хуже освещение, тем больше должно быть раскрыто отверстие.
Строение
С тем, что такое диафрагма, должно быть понятно. Теперь нужно разобраться с ее структурой. Устройство диафрагмы состоит из трех специальных устройств: ирисовая, прыгающая и репетир.
В традиционном варианте ирисовая диафрагма — заслонка, через которую легко проходит поток света. Она образуется тонкими деталями, сделанными из металла и похожими на лепестки. Располагаются они вокруг обода объектива, смещаясь к центру, тем самым увеличивая или уменьшая поток света. При максимально открытой диафрагме формируется круглое отверстие, при частично открытой — многоугольник. Чем больше открыто отверстие, тем больше света получит светочувствительная матрица фотоаппарата. Настройка диафрагмы может осуществляться как вручную, так и автоматически.
Настроить диафрагму вручную можно при помощи кольца на внешней поверхности оправы объектива. На ней можно увидеть ряд чисел. Для изменения степени раскрытия диафрагмы нужно вращать кольцо. Тогда лепестки будут либо сдвигаться, либо раздвигаться.
Чем качественнее диафрагма объектива, тем больше металлических лепестков у него будет. Это закономерность. Все это составляет ирисовую диафрагму каждого фотоаппарата.
Прыгающая диафрагма — это система управления, которая используется в большинстве современных зеркальных фотоаппаратов. Она закрывает диафрагму до заданной ранее f-ступени при нажатии на кнопку спуска. Это удобно тем, что диафрагма позволяет производить визирование и установление точной фокусировки перед снимком.
Репетир диафрагмы — это механизм в виде кнопки или рычажка, при помощи которого можно закрыть диафрагму перед тем, как сфотографировать объект. Его используют для проверки глубины и резкости перед моментом съемки. Обычно кнопка располагается возле объектива.
Различия между диафрагмой зеркального и цифрового фотоаппаратов
Во-первых, более точные настройки диафрагмы доступны в зеркальной камере.
Во-вторых, зеркальные камеры позволяют устанавливать более светосильный объектив.
В-третьих, в цифровых фотоаппаратах меньшая степень регуляции диаметра отверстия.
В-четвертых, в зеркальном аппарате есть функция ручной настройки диафрагмы.
Связь диафрагмы и выдержки
Затвор «решает», когда светочувствительный сенсор камеры будет открыт или закрыт для потока света. Выдержка, в свою очередь, решает, сколько времени будет открыт сенсор. Другими словами, это временной интервал, во время которого на светочувствительную часть фотоаппарата попадают лучи света. Единица измерения выдержки — миллисекунды и секунды. Обозначается так: 1/200. Но в самих настройках камеры будет отображаться только знаменатель дроби. В случае если выдержка больше секунды, то обозначается обыкновенным числом. То есть если выдержка 3 секунды, то на экране будет это число.
Выдержка и диафрагма в комплексе составляют экспопару. И именно эти два компонента являются определяющими для экспозиции. В этой связи за количество поступаемого света отвечает диафрагма, а за временной интервал — выдержка.
Автоматическая настройка, как правило, комбинирует выдержку и диафрагму в двух вариантах:
- Большой диаметр и высокую скорость выдержки.
- Небольшой размер диафрагмы и, соответственно, низкую скорость выдержки.
При настройке выдержки и диафрагмы самостоятельно нужно знать, какой результат вы получите при определенных настройках. Есть несколько настроек выдержки, которые помогут правильно ее использовать:
- От 1 до 30 секунд и более. Подходит для создания снимков в ночное время или при слабом освещении.
- От 2 до 1/2 секунды. Придаст гладкость бегущей воде или смягчит очертания при съемке ландшафта какой-либо местности.
- От 1/2 до 1/30 секунды. Подходит для фотографирования движущегося объекта. При этом на снимке будет размытый фон. Подразумевает съемку без штатива, но с использованием стабилизации.
- От 1/50 до 1/1000 секунды. Привычная съемка с рук, но без сильного увеличения.
- От 1/250 до 1/500 секунды. Фотографирование движущегося объекта. Возможно без штатива и с большим увеличением.
- От 1/1000 до 1/40000 секунды. Остановка быстро движущегося объекта.
Ручная настройка диафрагмы
Главная сложность начинающих фотографов при рассмотрении вопроса о том, как настроить диафрагму, это обратное значение относительно отверстия. Изменение диаметра отверстия влияет сразу на несколько аспектов фотографии — светосилу и глубину резкости. Светосила — наибольшее количество света, получаемое матрицей через отверстие. Фотографу нужно уметь подбирать необходимый размер отверстия для получения качественных фотографий. Под резкостью понимается расстояние от камеры между ближней и дальней границами, в которой находятся объекты в фокусе. Глубина резкости распределяется от центра к краям изображения. Таким образом, чем ближе к краю, тем более будет размыт объект.
Диафрагму обозначают буквой f. Число, записанное после буквы, является ее значением. Но пропорция обратно пропорциональна. Чем меньше будет цифра, тем больше будет диаметр диафрагмы. Например,после буквы F стоит число 1,4. В таком случае диафрагма фотоаппарата широко раскрыта. Если же стоит число 16, то диафрагма раскрыта минимально.
Что на самом деле происходит с цифрами? Если нужно уменьшить количество светового потока, то отверстие станет меньше ровно в два раза. Диаметр при этом меняется в 1,41 раза. Значения диафрагмы напрямую связаны с диаметром отверстия, поэтому в получившемся ряде чисел каждое последующее число в 1,4 раза больше предыдущего.
Что такое ГРИП
Перед тем как выбирать диафрагму, нужно выяснить, что такое ГРИП. Это является важным аспектом любой профессиональной фотографии. Эта аббревиатура понимается как глубина резко изображаемого пространства. Другими словами, ГРИП — это место на фотографии, где объект будет выглядеть максимально четко и резко.
Этот параметр позволит вам сосредоточить внимание на желаемом объекте на снимке. Также отвлечь взгляд от второстепенных предметов.
Режим приоритета диафрагмы
В меню камеры можно найти такие буквы, как A или Av. Именно они обозначают этот режим диафрагмы. В нем вы можете самостоятельно настраивать ее параметры. Умение пользоваться этим режимом поможет сэкономить время, ведь не придется каждый раз включать меню в поисках необходимого режима съемки. Выдержка будет настраиваться в зависимости от выбранной степени раскрытия диафрагмы.
Также в меню можно найти режим, обозначенный буквой M. Это режим мануальной, или ручной настройки параметров. В этом режиме вам нужно будет самостоятельно выбирать параметры раскрытия отверстия и выдержки.
Выбор диафрагмы
Перед тем как начинать фотографировать, нужно выбрать необходимый диаметр отверстия диафрагмы. Тут у многих новичков появляется вопрос — как выбрать подходящую степень открытия диафрагмы? На самом деле нет четко фиксированных правил, но есть некие устоявшиеся значения:
- f/1.4. Обычно используется в условиях плохой освещенности. Но при таком настрое диафрагмы ГРИП будет очень мала. Поэтому при желании создать мягкий фокус или для фотографирования некрупных объектов лучше остановить свой выбор именно на ней.
- f/1.2. Область применения примерна та же, что и с предыдущей диафрагмой. Однако объектив с такой диафрагмой демократичнее по цене.
- f/2.8. Также используется для создания снимков в условиях недостаточного количества света. Но такую диафрагму обычно используют для портретов. Вся резкость фотографии будет сосредоточена на лице.
- f/4. Минимальная настройка диафрагмы для фотографирования объектов в условиях нормального освещения.
- f/5.6. Обычно используется, когда на снимке более одного объекта. В случае если на фотографии несколько объектов, то резкость будет сосредоточена на них, а фон оставаться размытым. То же самое будет и с одним объектом на фотографии. При плохой иллюминации лучше использовать дополнительное освещение. Например, вспышку.
- f/8. Используется для съемки большого количества людей, так как обеспечивает необходимую ГРИП.
- f/11.
Эта степень раскрытия отличается высокой резкостью. Такое качество делает ее наиболее подходящей для портретной съемки.
- f/16. При такой степени открытия снимки отличаются глубокой резкостью. Поэтому хорошо подойдет для фотосессий в ярких солнечных лучах.
- f/22. Нужно остановить выбор на такой диафрагме, если создается фотография большого пространства с множеством деталей. Например, панельные снимки города, толпа людей или же пейзажи. На таких снимках четкого акцента на определенных мелких деталях не будет.
Режимы настройки диафрагмы
Портретный режим. Фотоаппарат подбирает наименьший диаметр отверстия, который возможен при данных условиях. При этом получается минимально возможная глубина резкости.
Ландшафтный. Фотоаппарат подбирает наибольшую степень раскрытия диафрагмы. Таким образом обеспечивая наибольшую глубину резкости. Некоторые фотокамеры устанавливают дистанцию фокусировки на бесконечность.
Спортивный. Фотоаппарат выставляет наиболее доступную степень выдержки. В идеале это 1/250 секунды или еще короче. Также используется минимальная f-ступень.
Ночной. Отдается предпочтение длинным выдержкам. В некоторых камерах используется подсветка переднего плана, то есть вспышка.
Советы по выбору диафрагмы
Как и при выборе диафрагмы, так и при ее настройке не существует четко установленных правил. Все будет зависеть от конкретной ситуации, уровня освещения, личных ожиданий и необходимости зрительных эффектов фотографии. Но есть несколько советов, которые могут помочь:
- Резкость изображения достигается при использовании средних значений диафрагмы. При выборе большого значения фотографии будут более яркие и насыщенные.
- Если фотография снимается ночью, то диафрагму нужно зажимать, а выдержку увеличить.
- Открытая диафрагма лучше всего подходит для портретной фотосъемки. Если она происходит на природе или на фоне других объектов, то нужно отдать предпочтение средней или закрытой диафрагме.
Если хотите сделать акцент не только на главном объекте, но и на окружающей обстановке, используйте закрытую диафрагму.
- При съемке города рекомендуется максимально закрыть диафрагму.
- Для достижения большой глубины резкости при съемке природного пейзажа используйте диафрагму f/16. Если изображение вас не устроило, то попробуйте f/11 или f/8.
- При групповом портретном снимке не нужно слишком сильно раскрывать диафрагму. Есть вероятность, что одно лицо будет резким, а другое — размытым.
- Важно учитывать расстояние между объектом фотографии и задним фоном. Если задний план находится слишком близко к фотографируемому объекту, то он может попасть в зону резкости, из-за чего «размыт» не будет. Если хотите, чтобы фон был размытый, постарайтесь сделать максимальное расстояние между объектом и задним фоном.
Теперь у вас должно сложиться четкое представление о том, что такое диафрагма. Эти знания должны помочь в создании снимков, которые будут полностью удовлетворять ваши требования. Благодаря этому приспособлению фотограф сам выбирает, на чем нужно акцентировать внимание на снимке, а откуда взгляд зрителя лучше отвести.
что такое диафрагма
Диафрагма — устройство в объективе, которое дозирует количество света. Для большего понимания пример из жизни. Когда люди смотрят на солнце — они щурятся, то есть уменьшают щель, через которую проходит свет. Если бы люди не щурились, солнце бы сожгло своим сильным светом сетчатку глаза. Ну а ночью, нужно наоборот, открывать глаза по шире, чтобы захватить побольше света. Большие глаза имеют те животные, которым нужно хорошо видеть ночью.
Так выглядит диафрагма в середине объектива
Часто диафрагму называют еще светосилой или апертурой. На самом деле диафрагма отвечает только за геометрическую светосилу. А за общую светосилу объектива отвечает не только диафрагма, но и процент отражения и пропускания света, падения диафрагменного числа при фокусировке, процент поглощения света фильтром. Согласитесь, светосила объектива с одной и той же диафрагмой будет разной при разных светофильтрах. Апертура (лат. apertura — отверстие). Апертурой называют от того, что апертурный угол напрямую зависит от ступени закрытия диафрагмы.
Какая она, диафрагма?
Обычно, под диафрагмой понимают изменяющееся круглое отверстие в объективе. Отверстие открывается и закрывается с помощью лепестков. Лепестки в таком случае называют лепестками диафрагмы. От количества и округленности лепестков диафрагмы зависит то, на сколько будет само отверстие круглым. Чем скругление отверстия диафрагмы сильней — тем лучше. Профессионалы часто диафрагму называют просто «дыркой», так как это действительного, своего рода дырка.
Выделение с помощью большой диафрагмы и малой ГРИП нужного элемента на фото
На что влияет диафрагма:
- На количество света, который может пропустить объектив за какое-то время.
- На управление глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП)
- На яркость и цветовую насыщенность изображения
- На качество изображения, в особенности на его резкость
Влияние на ГРИП
Как оказалось, диафрагма влияет не только на количество света, но и на глубину резкости. Чем больше значение диафрагмы — тем меньшая глубина резкости. Чем меньше значение диафрагмы — тем больше глубина резкости. Это один из основных приемов в фотографии для управления точкой внимания на фото. Очень важно иметь возможность управления 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.
Влияние диафрагмы на ГРИП
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 выглядить картинка, когда камера закроет диафрагму.
Очень маленькая глубина резкости на открытой (большой) диафрагме. Резкие только некоторые листики.
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. 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.
Пример фото на светосильный объектив с большой диафрагмой F1.8
Боке и диафрагма связаны навек
Диафрагма очень сильно влияет на рисунок боке. 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.
Хорошое ровное боке. Снято на Nikon 50mm F1.8D.
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 старые советские Таир-11А или Юпитер-37А. В новых объективах очень редко можно встретить большое количество лепестков диафрагмы, но сейчас делают более скругленные лепестки, которые даже при малом их количестве, дают красивый рисунок.
Классические 6-угольные шайбы. Снято на Nikon 50mm F1.8D.
Диафрагма в камерах телефонов и других маленьких устройствах
Диафрагма, это механическая часть объектива, ее нельзя сделать программно. Почти во всех телефонах нет 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. Оно показывает в сколько раз диаметр относительного отверстия меньше фокусного расстояния объектива, записывается это как F1/1,4 или F1/5,6. Часто, на объективах или камерах указывается только одно диафрагменного число, например 1,4 или 16,0, часто буковку F опускают. Проще всего настроить диафрагму в режиме приоритета диафрагмы. Обозначается такой режим обычно как А или AV. Чтобы легко запомнить, можно просто произнести: диАфрагмА — значит нужно включать режим А. Почему А — от слова апертура, что есть синоним слова диафрагма.
Светлые и темные — быстрые и медленные объективы
От максимального значения диафрагмы зависит то, на сколько объектив можно будет использовать в плохих условиях освещенности. 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 F1. 2.
Разные отверстия при разных значениях числа F
Так как диафрагма влияет на скорость выдержки, то объективы точно так делят на быстрые и медленные. Под быстрым объективом понимают то, что с его помощью можно снять изображение с короткой выдержкой. А под медленным, то, что с его помощью можно снять фото с длинной (медленной выдержкой). Если зафиксировать значение ИСО, то именно от диафрагмы зависит выдержка, и чем светлее объектив, тем он быстрее. И чем темнее объектив, тем он медленней.
Большая диафрагма дает возможность снимать в очень плохих условиях освещенности
Разница в светосиле
Обычно, разницу в значениях диафрагмы и других фотографических переменных меряют 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 F5,6 и F2,8, казалось бы, разница именно светосилы составляет 5,6/2,8=2 раза, но это не верно. На светосилу влияет площадь окружности диафрагмы, а не диаметр. Число F связано только с диаметром. Для подсчета разницы в площадях нужно брать квадраты диаметров. Потому получается, что разница в светосиле при диафрагмах F5.6 и F2.8 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, а потом возводить в квадрат. Зачем я утомляю Вас расчетами — а потому, что часто фотолюбители не имеют представления про то, во сколько раз объектив «светлее» или «темнее» другого объектива.
Достижения приемлемого качества резкости на слегка прикрытой диафрагме
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 как 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.
Расфокусировка. Боке в виде гаек. Снято на Nikon 50mm F1.8D
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.
Выводы
Диафрагма — это дозатор светового потока, который влияет на экспозицию, ГРИП, яркость и качество изображения. Вообще, если не поснимаете с разными диафрагмами, не узнаете толком что это такое.
Материал любезно предоставлен коллегами сайта «Радожива» Спасибо им за это.
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 затворУ 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.
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)
Что такое диафрагма фотоаппарата простыми словами
Как настроить диафрагму на фотоаппарате
15. 05.2020
Когда начинаешь фотографировать на зеркальную камеру, многое кажется сложным и непонятным. В первую очередь нужно разобраться с основными параметрами ручной съёмки. Существует три фактора, влияющих на экспозицию снимка: ISO, выдержка, диафрагма. Каждый из них легко настроить, главное знать основные правила. Освоив эти параметры, можно умело экспериметнировать со съёмкой и создавать самые необычные кадры.
Если вы хоть раз задавались вопросом, почему некоторые изображения получаются размытыми или как фотографировать при слабом освещении и без вспышки, эта статья для вас. Мы расскажем, что такое диафрагма в фотоаппарате простыми словами, и покажем, как ее правильно применять для получения качественных изображений.
Шкала диафрагменных значений (степени открытия и закрытия)
Диафрагма — это часть объектива, отвечающая за количество света, попадающего на матрицу. В зависимости от настроек она раскрывается на установленную ширину. Чем шире она открыта, тем светлее получится снимок, и наоборот.
Значения диафрагмы на устройстве обозначаются цифрами: f/1.4, f/2, f/2.8. Число показывает, насколько широко откроются шторки. Чем оно меньше, тем снимок получится ярче. То есть, например, f/1.4 стоит использовать при недостаточном освещении, а f/16 — при ярком солнце.
При неправильно выставленных параметрах снимок может получиться недоэкспонированным (слишком тёмным) или переэкспонированным (пересвеченным).
На что влияет диафрагма на камере
В первую очередь, она отвечает за экспозицию снимка. Будет ли он достаточно светлым, или придется повышать яркость в фоторедакторах? Для качественных изображений нужно правильно выставить значение. Посмотрите на эти три фотографии с разными параметрами:
Сравнение кадров с разной шириной диафрагмы
Кадр сделан одним и тем же объективом, на одном расстоянии. Выдержка и светочувствительность оставались одинаковыми, единственное, что менялось — диафрагма. Чем выше было ее значение, тем темнее становился снимок.
Также она влияет на ГРИП (глубину резкости изображаемого пространства). Простыми словами, на размытие заднего плана. При открытой диафрагме, например, со значением f/2, фон будет сильно размыт и четким останется только объект спереди. Чем уже открываются шторки, тем четче все объекты на фотографии за счет расширения поля резкости.
Сравнение кадров с разной глубиной резкости
На каждом кадре установлены подходящие для сбалансированной экспозиции настройки. Закрытая диафрагма сделала фон практически таким же четким, как и передний объект. Такие параметры лучше применять для пейзажей и архитектуры, для портретной и предметной съемки лучше использовать открытую диафрагму.
Как настроить диафрагму
Это простой процесс, не занимающий много времени. Измените режим на фотоаппарате. В данном случае подойдут ручной режим (на Canon — «M») или «Приоритет диафрагмы («Av» или «A»). В первом можно настроить основные параметры вручную, и это позволит полностью контролировать процесс. Для новичков больше подойдет второй вариант.
Смена режимов на фотоаппарате Nikon
Возьмите камеру и нажмите на кнопку Av или значок +/-, и одновременно с этим прокрутите колесико для увеличения или уменьшения значения.
Пример расположения кнопок на фотоаппарате
Безусловн, для каждой конкретной ситуации требуются свои настройки. Вот только основные рекомендации, как правильно настроить диафрагму:
- f/1.4 — f/2.2 — шторки открываются широко, на матрицу попадает много света, за счет этого такие параметры стоит использовать при недостаточном освещении. Из-за малой глубины резкости лучше использовать при предметной съемке или необходимости сильно размыть фон. На большинстве стандартных объективов таких настроек нет.
- f/2.5 — f/2.8 — эти параметры следует применять при недостатке света.
Начиная с этих значений, они подходят для портретной съемки.
- f/3.5 — f/4 — идеально для фотографий, сделанных при дневном освещении.
- f/4.5 — f/5.6 — для съемки двух-трех людей при хорошем источнике света.
- f/6.3 — f/8 — подойдёт для фотографий группы людей.
- f/9 — f/11 — последние значения для портретной съёмки. Подходят для пейзажей.
- f/13 — f/16 — использовать, например, при ярком солнце для большей детальности.
- f/22 — лучше всего использовать для пейзажйей и с длиннофокусным объективом.
Не забывайте, что изображение состоит из нескольких связанных параметров. Наиболее важными являются те, что составляют «треугольник экспозиции»: выдержка, чувствительность ISO и диафрагма. Благодаря знанию и взаимосвязи этих трех параметров, вы сможете сделать фотографию в любых условиях. На ручном режиме соотнести все параметры можно самостоятельно. В этом вам может помочь таблица по настройке диафрагмы и выдержки:
Таблица для ручной настройки камеры
Пользоваться ей не сложно. Установите на камере параметры, дающие хороший свет при конкретном освещении. Найдите, какое значение экспозиции соответствует выставленным настройкам. Допустим, выдержка — 1/60, а диафрагма — f/2. Согласно таблице экспозиция равна 8. Далее, например, для изменения глубины резкости, нужно найти столбец с необходимым параметром ширины открытия затвора, допустим, f/5.6. Спуститесь вниз до числа 8, находящимся по линии выдержки 1/8. Установите ее на фотоаппарате. Это то сочетание, которое позволит сохранить экспозицию на первоначальном уровне.
Эффекты и идеи для фотографий
Диафрагма позволит реализовать интересные идеи и является главным инструментом для творчества у фотографов. Помимо влияния на экспозицию, ее можно использовать для создания популярного эффекта боке — намеренной мягкой размытости фона. Пригодится при съемке портретов, когда отчетливо виден источник света, например, солнце или лампа.
Форма боке зависит от шторок. Форму можно изменить и получить размытие, например, в виде сердечек. Нет необходимости покупать специальные фильтры, можно вырезать в бумаге или картоне необходимую фигуру, разместить шаблон прямо перед объективом.
Боке в виде сердец добавляет изображению нежности и романтичности
Чтобы получить эффект на фотографии, используйте светосильный объектив — стоит выбрать технику с минимальным значением диафрагмы 2.8 или меньше. Перейдите в режим «Приоритет диафрагмы» («Av», «A») или полностью ручной режим съемки («M»). Установите минимально допустимое значение и начинайте фотографировать.
Источник света на заднем плане создает эффект боке. В данном случае, это гирлянда на елке
Если же вы хотите создать эффект боке на уже готовой фотографии воспользуйтесь фоторедактором Домашняя Фотостудия. Она позволит размыть фон, добавить эффекты и придать фотографии особый антураж.
Также диафрагма позволит получить эффект «звездообразования». Он возникает при съемке яркого света, например, солнца или ночных огней. Для получения эффекта используйте значения f/11, f/16 или f/22. Чем уже затвор, тем лучше эффект. Чтобы кадр не получился пересвеченным, снимайте так, чтобы источник проходил через препятствие. Например, сфотографируйте солнце через кроны деревьев.
Фонари также могут помочь создать эффект «звездообразования»
Теперь вы знаете, что такое диафрагма в фотоаппарате, и как ее правильно использовать. Не бойтесь экспериментировать и менять настройки. Только так вы сможете научиться всем премудростям фотографии и получить качественный, а главное — желаемый результат.
Диафрагма, выдержка и чувствительность ISO, как основы экспозиции в фотографии
Конкурс «Мультимедийное сопровождение занятия»Номинация – занятие по дополнительной
общеразвивающей программе.
Название – «Диафрагма, выдержка и чувствительность ISO
– основы экспозиции в фотографии».
ДОП – «Стоп-кадр» 1 год обучения, возраст 11-18 лет.
Автор – Ольга Геннадьевна Булыня
Педагог ДО ЦДТ «Хибины»
2.

4. ДИАФРАГМА
Этот элемент конструкции объектива отвечает за то, какимбудет диаметр отверстия, которое пропускает свет, падающий
на светочувствительную поверхность, это может быть пленка
или матрица.
Обозначается диафрагма так
f:2.8 или f/2.8.
Стоит учесть, что если f вы поменяете на одно значение, то
тем самым вы измените в 2 раза количество света, которое
попадает в камеру. Такие изменения значений f называются
ступенями экспозиции.
6. Диафрагма влияет на резкость фона на снимке за объектом, что важно при съемке, например, портрета или пейзажа.
С диафрагмой связано такое понятие, как глубинарезкости изображаемого пространства (ГРИП),
которая призвана визуально выделять объект на нечетком,
размытом фоне. Если диафрагму максимально открыть, то
ГРИП будет очень маленькой, а чтобы ее увеличить, то
диафрагму надо максимально закрыть.

величинами диафрагмы все же не стоит, ведь если
диафрагму максимально закрыть, то можно сделать
четким не только снимаемый объект, но и пыль, осевшую
на матрице.
10. ВЫДЕРЖКА
Это промежуток времени, на которыйоткрывается затвор, чтобы пропустить свет на
светочувствительный элемент. Иногда выдержку
измеряют в секундах, а иногда и в
миллисекундах. Ее обозначение: 1/200, но в
камере будет отображаться только второе число
– 200. Когда выдержка приравнивается секунде
или дольше, то обозначение следующее 2″,
другими словами 2 секунды.
12. Так как выдержка отвечает за пропуск света не одна, а вместе с диафрагмой, то нельзя сказать, что она определяет, каким быть
снимку, но очень многое зависит и от нее.Например, поймать интересную фазу
движения на длинной выдержке невозможно.
И, наоборот, если вы снимаете с короткой
выдержкой при недостаточном освещении,
то снимок получится слишком темным.

13. Как правильно настроить выдержку на фотоаппарате?
Автоматические режимы камеры не позволяют фотографуруководить выставлением желаемых параметров съемки,
Но! в ручном режиме (М) или в режиме приоритета
выдержки это сделать легко!
Он есть в моделях Canon 600d, Canon 1100d, Canon 60d,
Canon 50d, Canon 550d, Nikon D3100, Nikon D5100, Nikon D90,
и в многих других зеркальных камерах.
Этот режим для фотоаппарата Canon обозначается буквами
Tv. Приоритет выдержки фотоаппарата Nikon (в том числе и
камер других марок) обозначается буквой S.
17. При съемках движения в таких ситуациях как спортивные соревнования, игры детей нужно выставлять короткую выдержку. При таких
выдержках нужно хорошееосвещение, большая диафрагма и
высокочувствительный сенсор.
Диафрагма и выдержка фотокамеры
влияют на экспозицию, от значения
которой зависит яркость
(освещенность) объекта на снимке.
Значение экспозиции нужно выбрать
одно и отталкиваясь от этого значения
выбирать диафрагму и выдержку
фотоаппарата.

19. Диафрагма влияет на резкость картинки и, что главное, на глубину резкости. И это значение зависит от того, что вы хотите
увидеть на снимке. Или это будетвыделяться один объект по резкости на
фоне других или нужна хорошая резкость
всех объектов на снимке.
Затем подстраиваете выдержку для нужной
экспозиции.
Значение выдержки влияет на качество
снимка движущегося объекта.
И если вы хотите, что бы все увидели,
например, движение авто, то и выдержка
будет больше, а если нужна четкость, то
выдержка будет малой.
И если нужно убрать дрожание рук
(съемка без штатива) — нужно уменьшить
выдержку.
22. ВЫДЕРЖКА + ДИАФРАГМА = ЭКСПОЗИЦИОННАЯ ПАРА
«экспопара»25. Для простоты настройки в фотокамерах есть режимы «приоритета выдержки» и «приоритета диафрагмы». В этих режимах пользователь
настраивает один из параметров,соответственно названию режима, а
фотоаппарат автоматически
подстраивает другой параметр для
нужного значения экспозиции.

26. Зная экспопару можно изменять один параметр и при этом вы точно будете знать, на сколько изменить другой.
27. Но если не хватает выдержки и диафрагмы для точной настройки экспозиции, то можно использовать и чувствительность матрицы. ISO
Этот параметр обозначает матричную чувствительность,которая связана с показателем шумов: он увеличивается
ровно настолько, насколько выше ISO и насколько
больше размер зерна пленки.
Если ISO равна 100, то сигнал, снимаемый с матрицы, не
усиливается, если равна 200 – это говорит об усилении
сигнала в два раза и т. д..
Усилением злоупотреблять не стоит, ведь чем оно выше,
тем больше будет побочных эффектов или шумов.
Для того что бы научиться работать с iso нужно
знать, что этот параметр влияет на экспозицию
снимка. Диапазон значений начинается со 100
единиц, у некоторых может и с 64 или 80, и
заканчивается на нескольких тысячах. Для
работы понадобится диапазон от минимального
и до 1600 единиц, редко до 3200.

показания iso очень редко применяются из-за
появления на фото шумов.
• Значение ISO 100 выставляют для съемки в солнечный
день. Шумы минимальны, а количество света достаточно
для экспозиции при любых настройках выдержки и
диафрагмы.
• Значение ISO 200 и до 400 используют для съемки в
пасмурный день или в помещении.
• Значение ISO 400 и до 800 можно выставлять для съемки
в помещении при использовании вспышки.
• Значение ISO 800 и до 1600 используют, когда нельзя
использовать вспышку, а освещения мало. Например, при
репортажных съемках с разных событий (концерты,
представления и др.).
• Значение ISO 1600 и до 3200 выставляют для съемки
ночью каких-либо событий. Такое значение iso помогает
при отсутствии штатива.
44. В зеркальных фотоаппаратах есть два приоритета: диафрагмы и выдержки. В первом варианте камера сама подбирает выдержку, а
фотограф регулирует диафрагму, аво втором случае наоборот.

Что именно использовать зависит от того, какой
снимок надо сделать.
Если движение – то приоритет на выдержку, а
если хотите поработать с глубиной резкости –
выбирайте приоритет диафрагмы.
45. Режим Р
расшифровывается как Программный режим имало чем отличается от Авто-режима.
В этом режиме камера так же, как и в Авто,
сама подбирает выдержку и диафрагму,
но при этом вам становится доступным
ряд возможностей, таких, как например
выбор собственноручно баланса белого
или светочувствительности, а так же
несколько других менее важных
параметров.
46. Режим S (Tv)
Обозначает режим приоритета выдержки ииспользуется чаще всего при съёмки спорта или быстро
движущихся объектов, например детей. У этого режима
есть ограничение — фотоаппарат сам выбирает
подходящую диафрагму, т.е. вы не сможете сделать так,
чтобы задний фон был размыт, т.к. это уже будет решать
ваш аппарат.
А поскольку значений выдержки намного больше, чем
значений диафрагмы, это может привести к тёмному
или наоборот, пересвеченному кадру.

48. Режим А (Av)
В этом режиме вам предоставляется возможностьуправлять диафрагмой, а значит и степенью
размытия фона. Идеален для портретов,
макросъёмки, да и для повседневной жизни.
Камера сама выставляет нужную выдержку для
каждого кадра, вам следует только следить за
диафрагмой.
Это самый удобный из режимов,
всем рекомендую!
50. Режим М
Мануальный режим, т.е. режим ручной съёмки.Этот режим дает вам полный контроль над тремя
параметрами настройки камеры, определяющими
экспозицию – чувствительность ISO, диафрагма и скорость
затвора.
Можно использовать при ночной съёмке со штатива, или при
съёмке в помещениях, когда надо фотографировать детей
(быстро движущиеся объекты, т.е. ставить короткую выдержку) и
при этом следить за диафрагмой, чтобы она была максимально
открыта, т.к. в помещениях всегда присутствует недостаток
освещения.
53. Благодарю за внимание! Пошли скорее пробовать !!!
Екатерина Зеленюк, Экспозиция в фотографии — это что такое? Правилаэкспозиции в фотографии, 06.06.2016 Подробнее на FB.ru:
http://fb.ru/article/318845/ekspozitsiya-v-fotografii—eto-chto-takoe-pravilaekspozitsii-v-fotografii
Питер Теллон, перевод: Алексей Лепилин, Основы теории экспозиции для
начинающих, 11.04.2013 https://photo-monster.ru/books/read/osnovyiteorii-ekspozitsii-dlya-nachinayuschih
Основы экспозиции,автор не указан, сайт
http://www.takefoto.ru/articles/teoriya_fotografii/63_osnovyi_ekspozitsii
Источник: http://photodealer.ru/
Экспозиция. Часть 1. Параметры экспозиции, 30.03.2015
https://prophotos.ru/lessons/16727-ekspozitsiya-chast-1-parametryekspozitsii
Анатомия, грудная клетка, диафрагма — StatPearls
Введение
Диафрагма в грудной клетке называется грудной диафрагмой и служит важным анатомическим ориентиром, отделяющим грудную клетку от брюшной полости. Он функционирует во время дыхания, когда сжимается, чтобы увеличить грудную полость и снизить внутригрудное давление, так что легкие могут расширяться и заполнять свои альвеолы воздухом. Это куполообразная мышца и сухожилие, которая функционирует как основная дыхательная мышца и играет важную роль в процессе дыхания.Это фиброзно-мышечный лист, который имеет выпуклую верхнюю поверхность, которая образует дно грудной полости, и вогнутую нижнюю поверхность, которая образует крышу брюшной полости. Пищевод, диафрагмальный и блуждающий нервы, нисходящая аорта и нижняя полая вена проходят через диафрагму между грудной и брюшной полостями. Диафрагма асимметрична, левая сторона немного ниже правой, в основном из-за наличия печени, расположенной справа. Левая сторона также может быть частично расположена внизу из-за толчка со стороны сердца.[1], [2]
Структура и функции
Функции диафрагмы
Мышца вдохновения
Диафрагма тянет свое центральное сухожилие вниз во время сокращения, а затем увеличивает вертикальный диаметр грудной клетки. Это увеличивает отрицательное давление внутри грудной полости, которое втягивает воздух. Таким образом, диафрагма — самая важная мышца, используемая при вдохе. Во время вдоха диафрагма сжимается и продвигается вниз в брюшную полость, где она кажется плоской.Одновременно внешние межреберные мышцы, расположенные между ребрами, приподнимают переднюю грудную стенку, как ручки ведра. Это приводит к тому, что грудная полость становится все больше и больше, что позволяет воздуху проникать снаружи. Во время выдоха грудная клетка и грудная стенка начинают прогибаться и возвращаться в исходное положение. При этом происходит расслабление и подъем диафрагмы. Это движение заставляет воздух в легких выталкиваться из тела. [2], [3]
Мышца брюшного пресса
Сокращение диафрагмы способствует сокращению мышц передней брюшной стенки при повышении внутрибрюшного давления при нормальных процессах, таких как мочеиспускание, дефекация и роды.
Тяжелая атлетика Мышцы
Когда человек делает глубокий вдох и задерживает дыхание, диафрагма помогает мышцам передней брюшной стенки повышать внутрибрюшное давление. Этот маневр также называется маневром Вальсальвы и используется для усиления сердечных шумов и классификации их клинически правостороннего или левостороннего.
Торакоабдоминальный насос
Когда люди вдыхают, диафрагма опускается, что снижает внутригрудное давление и улучшает внутрибрюшное давление.Это сжимает кровь в нижней полой вене (НПВ) и заставляет ее подниматься вверх в правое предсердие и помогает наполнить сердце. Когда лимфатические сосуды брюшной полости также сжимаются, их прохождению вверх по грудному протоку способствует отрицательное внутригрудное давление. Кроме того, клапаны грудного протока предотвращают обратный ток лимфы в грудной проток.
Эмбриология
Формирование диафрагмы
Перегородка поперечная
Плевро-перитонеальная мембрана
Брыжейка пищевода
Мезодерма стенки тела
Вставка
Диафрагма вставляется в центральное сухожилие.Верхняя поверхность сухожилия частично соединяется с нижней поверхностью фиброзного перикарда. Мышечные волокна, отходящие от правой голени, проходят вверх с левой стороны и охватывают отверстие пищевода петлей, похожей на петлю. Эти волокна действуют как сфинктер и, вероятно, помогают предотвратить срыгивание содержимого желудка в грудную часть пищевода. [4]
Происхождение диафрагмы
Грудной
Грудинная часть образует 2 мясистых выреза с задней стороны мечевидного отростка.
Реберный
Реберная часть начинается от внутренних поверхностей хрящей, смежных частей нижних шестых ребер с каждой стороны. Пересекается с transversus abdominis.
поясничный
Медиальная пояснично-реберная дуга — сухожильная дуга фасции, покрывающая большую поясничную мышцу. Медиально прикрепляется к боковой стороне тела позвонка L1. Боковой стороной он соединяется с передней частью поперечного отростка позвонка L1.
Латеральная пояснично-реберная дуга — сухожильная дуга в фасции, покрывающая верхнюю часть квадратной мышцы поясницы. Медиально прикрепите к передней части поперечный отросток L1 позвонка. Сбоку он соединяется с нижней границей 12-го ребра.
Правая голень а поднимается от переднебоковой поверхности тел трех верхних поясничных позвонков, а также от промежуточного межпозвоночного диска
Левая ножка возникает из соответствующих частей двух верхних поясничных позвонков.
Медиальный край двух ножек образует сухожильную дугу через переднюю часть аорты, называемую срединной дугообразной связкой.
Кровоснабжение и лимфатика
Основные артерии, кровоснабжающие диафрагму
Мышечно-диафрагмальная артерия ветвь внутренней грудной артерии
Верхняя диафрагмальная артерия ветвь аорты
Пять нижних межреберных артерий и подреберная артерия
- 9005 N544
Нижняя диафрагмальная артерия Снабжение двигательного нерва
Правый и левый диафрагмальные нервы (C3 — C5)
Снабжение сенсорных нервов
Диафрагмальный нерв иннервирует париетальную плевру и брюшину, покрывающие центральные поверхности диафрагмы.6 нижних межреберных нервов снабжают периферию диафрагмы.
Когда диафрагма сокращается, срабатывают миелинизированные диафрагмальные афференты большого размера. С другой стороны, нервы меньшего диаметра продолжают разряжаться в течение дыхательного цикла. В настоящее время точно установлено, что активация как немиелинизированных, так и миелинизированных диафрагмальных сенсорных нервов модулирует респираторный выброс во время каждого дыхательного цикла. Однако активация диафрагмальных афферентов значительно усиливается, поскольку диафрагма продолжает работать и вызывает утомление.После активации диафрагмальных афферентов они также модулируют отток симпатической моторики. Кроме того, диафрагмальные афференты также способствуют соматосенсибилизации диафрагмы и заставляют человека осознавать ощущение дыхания во время бодрствования. Точное влияние спинномозговых и надспинальных нервов и синапсов между немиелинизированными и миелинизированными диафрагмальными нервами неизвестно.
Применение глубоких тренировок мышц способствовало значительному изменению положения тела в сагиттальной плоскости и увеличению амплитуды дыхания.[5]
Мышцы
Истоки диафрагмы можно найти по поясничным позвонкам позвоночника и по нижнему краю ребер и грудины.
Верхнее начало диафрагмы продолжается от мечевидного отростка спереди до нижних 6 реберных хрящей грудной клетки латерально и первых 2 поясничных позвонков сзади. Скелетно-мышечные волокна расходятся под всеми углами к центру тела и сходятся в центральное сухожилие, которое является нижним прикреплением или мышечной точкой скелета.
Диафрагма имеет куполообразную структуру с периферическим сегментом, прикрепленным к грудной стенке и брюшной полости. Мышечные волокна от этих прикреплений сходятся в центральном сухожилии, которое образует гребень купола. Периферия диафрагмы состоит из сильных мышечных волокон, которые берут начало в области нижнего грудного отверстия. Эти мышечные волокна затем сходятся и вставляются в центральное сухожилие.
Хирургические аспекты
Диафрагмальная грыжа
Диафрагмальная грыжа — это врожденная инвалидность, которая возникает, когда один или несколько органов брюшной полости человека (желудок, селезенка, печень, кишечник) перемещаются вверх в грудную клетку через дефект диафрагмы.Обычно он врожденный, но может быть приобретен. Врожденные грыжи считаются неотложной медицинской помощью и требуют немедленного хирургического вмешательства. [6]
Врожденная диафрагмальная грыжа (ВДГ)
CDH — аномальное развитие диафрагмы во время жизни плода. Грыжа приводит к прохождению того или иного органа брюшной полости в грудной клетке, что приводит к гипоплазии легких, обычно односторонней. Наиболее распространенным подтипом врожденных диафрагмальных грыж является грыжа Бохдалека.К другим типам относятся грыжа Морганьи, эвентрация диафрагмы и дефекты центрального сухожилия диафрагмы.
Приобретенная диафрагмальная грыжа (ADH)
ADH случается из-за проникающего или тупого ранения. Падения и дорожно-транспортные происшествия являются основными причинами получения тупых травм, в то время как колотые и огнестрельные ранения приводят к проникающим ранениям. Проникающие травмы являются более частой причиной разрыва диафрагмы, чем тупые. Кроме того, может быть случайное повреждение диафрагмы по хирургическим причинам.В редких случаях диафрагмальная грыжа может возникнуть без какой-либо идентифицируемой причины и оставаться невыявленной в течение неопределенного времени, пока грыжа органов брюшной полости в грудной клетке не начнет вызывать симптомы. [7]
Лечение
Как приобретенные, так и врожденные диафрагмальные грыжи обычно требуют немедленного хирургического вмешательства. Операция требует возвращения органов брюшной полости из грудной полости на их первоначальное место в брюшной полости. Диафрагму следует ремонтировать скобами или постоянными швами с протезом или без него.
Клиническая значимость
Диафрагма имеет 3 основных и 5 малых отверстий.
Майор
Ствол полой вены лежит на уровне Т8 позвонка в центральном сухожилии. Он обеспечивает прохождение нижней полой вены и некоторых ветвей правого диафрагмального нерва.
Перерыв пищевода находится на уровне T10 позвонка в перевязке мышечных волокон, отходящих от правой ножки слева от срединной плоскости.Он обеспечивает прохождение пищевода, правого и левого стволов блуждающего нерва, пищеводных ветвей левых желудочных сосудов и лимфатических сосудов.
Перерыв аорты расположен кпереди от тела Т12 позвонка между ножками. Он позволяет прохождение аорты, грудного протока и непарной вены.
Незначительный
Меньшее отверстие правой голени (допускает малые и большие чревные нервы)
Меньшее отверстие левой голени (допускает гемизиготную вену, а также малые и большие чревные нервы)
Симпатический ствол проходит ниже медиальные пояснично-реберные дуги.
Отверстие Морганьи находится в ареолярной ткани между грудиной и реберной частью диафрагмы, содержит верхнюю надчревную ветвь внутренней грудной артерии и лимфатические сосуды брюшной стенки.
Медиальная и латеральная пояснично-реберные дуги могут содержать ареолярную ткань, которая, при ее наличии, отделяет верхнюю и заднюю поверхности почки от плевры.
На рисунке ниже показаны отверстия в диафрагме: A = полая вена, B = пищевод, C = аорта.Мышечная диафрагма на периферии окружает центральное сухожилие.
Другие вопросы
Диафрагма выполняет множество других функций помимо дыхания. Он действует как барьер между грудной и брюшной полостями и предотвращает грыжу органов брюшной полости в грудную полость.
Как проникающая, так и тупая травма может повредить диафрагму. Разрыв или разрыв диафрагмы часто является сложной диагностикой. Варианты диагностики включают лапароскопию, торакоскопию или компьютерную томографию.Независимо от размера разрыва мышцу необходимо как можно скорее восстановить, чтобы предотвратить грыжу органов брюшной полости.
Икота влияет и на диафрагму. Когда мышца раздражена, это может привести к внезапным сокращениям, которые могут доставлять дискомфорт. В большинстве случаев икота непродолжительна, но в редких случаях она может длиться целый день. Если икота не исчезнет, она может мешать дыханию.
Рисунок
Диафрагма и ее отверстия. Изображение любезно предоставлено S Bhimji MD
Ссылки
- 1.
- Оливер К.А., Ашерст СП. StatPearls [Интернет]. StatPearls Publishing; Остров сокровищ (Флорида): 27 июля 2020 г. Анатомия, грудная клетка, диафрагмальные нервы. [PubMed: 30020697]
- 2.
- Бордони Б., Пургол С., Биззарри А., Модика М., Морабито Б. Влияние дыхания на центральную нервную систему. Cureus. 01 июня 2018; 10 (6): e2724. [Бесплатная статья PMC: PMC6070065] [PubMed: 30083485]
- 3.
- МакКул Ф.Д., Манзур К., Минами Т. Заболевания диафрагмы. Clin Chest Med.2018 июн; 39 (2): 345-360. [PubMed: 29779594]
- 4.
- Сефтон Э.М., Галлардо М., Кардон Г. Происхождение и морфогенез диафрагмы, важной мышцы млекопитающих. Dev Biol. 2018 15 августа; 440 (2): 64-73. [Бесплатная статья PMC: PMC6089379] [PubMed: 29679560]
- 5.
- Fayssoil A, Behin A, Ogna A, Mompoint D, Amthor H, Clair B, Laforet P, Mansart A, Prigent H, Orlikowski D, Stojkovic T , Винит С., Карлье Р., Эймар Б., Лофасо Ф, Аннан Д. Диафрагма: патофизиология и ультразвуковая визуализация при нервно-мышечных расстройствах.J Neuromuscul Dis. 2018; 5 (1): 1-10. [Бесплатная статья PMC: PMC5836400] [PubMed: 29278898]
- 6.
- Петросян М., Шах А.А., Шахин А.А., Guzzetta PC, Сандлер А.Д., Кейн Т.Д. Врожденная параэзофагеальная грыжа: современные результаты и результаты лапароскопического подхода к лечению у младенцев и детей с симптомами. J Pediatr Surg. 2019 июл; 54 (7): 1346-1350. [PubMed: 30072216]
- 7.
- Newbury A, Dorfman JD, Lo HS. Визуализация и лечение травм грудной клетки. Семин УЗИ КТ МРТ.2018 август; 39 (4): 347-354. [PubMed: 30070227]
Мышца диафрагмы — обзор
Силы расширения
Сокращение инспираторных мышц — диафрагмы, межреберных и дополнительных мышц — приводит к вздутию легких. Движение диафрагмы вниз вызывает продольную тракцию бронхов и трахеи. Эта тяга передается в верхние дыхательные пути, где способствует разгрузке этой области. 37 С динамической точки зрения тракция трахеи улучшает стабильность верхних дыхательных путей за счет разгибания мягких тканей верхних дыхательных путей и снижения давления вне просвета в дыхательных путях. 38,39
Множество мышц, стабилизирующих верхние дыхательные пути (например, подбородочно-язычный язычок, поднимающий небный вал, тензор небной кости, подъязычно-подъязычный, небный язычок и небно-глоточная мышца) способствуют поддержанию проходимости верхних дыхательных путей (рис. 17-6). Активация жевательных и крыловидных мышц также может способствовать стабилизации верхних дыхательных путей за счет их влияния на положение рта и нижней челюсти. 40 Профиль активации мышц верхних дыхательных путей характеризуется их тонической активностью и фазовой активностью, связанной с дыхательными и афферентными рефлексами. 41 Этот последний фактор является важным детерминантом активности мышц верхних дыхательных путей, отрицательное давление, возникающее внутри верхних дыхательных путей, имеет положительную обратную связь с мышечной активностью через активацию тензорецепторных и механорецепторных путей. 42
Тонизирующая активность способствует поддержанию апертуры верхних дыхательных путей, ее обязательное снижение во время сна приводит к уменьшению объема верхних дыхательных путей. 43,44 Инспираторная фазовая активность имеет автоматический компонент, который связан с центральной дыхательной активностью через проекции премоторных инспираторных нейронов на подъязычное моторное ядро (как подробно описано в главе 15). 45 Нейромодуляторы — серотонин, норадреналин, глутамат, тиреотропин-рилизинг гормон и вещество P — играют ключевую и сложную роль в деятельности мышц верхних дыхательных путей. 46-49 У худых животных тоническая и фазовая активность подкожно-язычных мышц в состоянии покоя в основном зависит от эндогенного норадреналина, а не от серотонинового воздействия на подъязычное моторное ядро, 50,51 , но эти нейромодуляторы обладают схожим стимулирующим действием. 50
Тем не менее, влияние серотонинового привода на стабилизирующую мышечную активность верхних дыхательных путей может быть усилено, если проходимость верхних дыхательных путей нарушена, о чем свидетельствуют пагубные эффекты антагонистов серотонина (ритансерин) на калибр и стабильность верхних дыхательных путей, а также на возникновение нарушений дыхания в моделях обструктивного апноэ во сне на животных. 52,53 Такие изменения в балансе норадреналин-серотонинового возбуждения могут быть результатом облегчения активности подъязычного нерва, вызванной перемежающейся гипоксией, 54 или относительной уязвимостью нейронов норадреналина и серотонина к периодической тяжелой гипоксии. 55,56 Стимуляция периферических хеморецепторов перемежающейся гипоксией может привести к длительному увеличению минутной вентиляции (долгосрочное облегчение) 57,58 и снижению сопротивления верхних дыхательных путей (см. Также главу 16). 59,60 Считается, что эти эффекты вентиляции и облегчения верхних дыхательных путей опосредуются вызванными серотонином изменениями активности диафрагмальных и подъязычных нервов 54,61 через пластичность. У людей постгипоксическое облегчение верхних дыхательных путей наблюдается во время сна в условиях дыхания с ограниченным потоком (как у храпящих и людей с апноэ во сне) 60,62 , но не наблюдается во время бодрствования 63-65 , если периодическая десатурация не связана с гиперкапния. 66
Помимо влияния степени фазовой активации мышц верхних дыхательных путей, динамический профиль этой фазовой активности играет ключевую роль в поддержании проходимости верхних дыхательных путей. Фазовая активация мышц верхних дыхательных путей предшествует и достигает своего пика раньше, чем дыхательных мышц. 67,68 Фазовая активность и задержка до активации увеличиваются с увеличением центральной дыхательной активности 67,69 и с уменьшением давления в верхних дыхательных путях. 70 Этот режим активации снижает сопротивление верхних дыхательных путей и предотвращает коллапс верхних дыхательных путей на вдохе. Возникновение обструкции верхних дыхательных путей у нормальных бодрствующих субъектов, когда эта предварительная активация стабилизирующих мышц верхних дыхательных путей потеряна (например, диафрагмальная стимуляция, стимуляция диафрагмального нерва или вентиляция железных легких) 71 дополнительно подтверждает важность модели предварительной активации мышц верхних дыхательных путей в поддержание проходимости верхних дыхательных путей. Связь, существующая между вентиляцией и стабильностью верхних дыхательных путей (см. Ниже), может быть результатом общего процесса активации дыхательных и стабилизирующих верхних дыхательных путей мышц, исходящего от центрального генератора паттернов, который будет отвечать за точную настройку амплитуды и паттерна активации эти разные группы мышц.
Другой фазический компонент связан с рефлекторной активацией мышц верхних дыхательных путей, связанной со снижением давления в верхних дыхательных путях во время вдоха. 70 Афференты механорепторов верхних дыхательных путей вносят вклад в модуляцию различных компонентов мышечной активности верхних дыхательных путей, что подтверждается эффектами местной анестезии на тоническую и фазовую активность 72 и на опосредованную рефлексом язычно-язычного языка реакцию на отрицательное давление. 73,74 Соответственно, изменение любого из этих компонентов профиля активации мышц верхних дыхательных путей может влиять на проходимость верхних дыхательных путей 75,76 и стабильность. 77-80
Легкие и дыхательная система (для родителей)
Что такое легкие и дыхательная система?
Легкие и дыхательная система позволяют нам дышать. Они приносят кислород в наши тела (так называемый вдох или вдох) и выводят углекислый газ наружу (так называемый выдох или выдох).
Этот обмен кислорода и углекислого газа называется дыханием.
Какие части дыхательной системы?
Дыхательная система включает нос, рот, горло, голосовой ящик, дыхательное горло и легкие.
Воздух попадает в дыхательные пути через нос или рот. Если он попадает в ноздри (также называемые ноздрями), воздух нагревается и увлажняется. Крошечные волоски, называемые ресничками (SIL-ee-uh), защищают носовые проходы и другие части дыхательных путей, отфильтровывая пыль и другие частицы, попадающие в нос через вдыхаемый воздух.
Два отверстия дыхательных путей (носовая полость и рот) встречаются в глотке (чернила FAR) или в горле, в задней части носа и рта.Глотка является частью пищеварительной системы, а также дыхательной системы, потому что она несет как пищу, так и воздух.
В нижней части глотки этот путь разделяется на две части: один для пищи — пищевод (ih-SAH-fuh-gus), который ведет к желудку, а другой — для воздуха. Надгортанник (eh-pih-GLAH-tus), небольшой лоскут ткани, закрывает проход только для воздуха, когда мы глотаем, предотвращая попадание пищи и жидкости в легкие.
Гортань, или голосовой ящик, представляет собой верхнюю часть трубы, предназначенной только для воздуха.Эта короткая трубка содержит пару голосовых связок, которые издают звуки.
Трахея или дыхательное горло является продолжением дыхательных путей ниже гортани. Стенки трахеи (TRAY-kee-uh) укреплены жесткими кольцами
мм. хрящ, чтобы держать его открытым. Трахея также выстлана ресничками, которые удаляют жидкости и инородные частицы из дыхательных путей, чтобы они не попадали в легкие.На нижнем конце трахея делится на левую и правую воздушные трубки, называемые бронхами (BRAHN-kye), которые соединяются с легкими.В легких бронхи разветвляются на более мелкие бронхи и еще более мелкие трубки, называемые бронхиолами (BRAHN-kee-olz). Бронхиолы заканчиваются в крошечных воздушных мешочках, называемых альвеолами, где на самом деле происходит обмен кислорода и углекислого газа. У каждого человека в легких сотни миллионов альвеол. Эта сеть альвеол, бронхиол и бронхов известна как бронхиальное дерево.
Легкие также содержат эластичные ткани, которые позволяют им раздуваться и сдуваться, не теряя формы, и покрыты тонкой оболочкой, называемой плеврой (PLUR-uh).
Грудная полость или грудная клетка (THOR-aks) — это воздухонепроницаемая коробка, в которой находится бронхиальное дерево, легкие, сердце и другие структуры. Верхняя и боковые части грудной клетки образованы ребрами и прикрепленными к ней мышцами, а нижняя — большой мышцей, называемой диафрагмой (DYE-uh-fram). Стенки грудной клетки образуют защитную клетку вокруг легких и другого содержимого грудной полости.
Как работают легкие и дыхательная система?
Клеткам нашего тела нужен кислород, чтобы оставаться в живых.Углекислый газ вырабатывается в нашем организме, поскольку клетки выполняют свою работу.
Легкие и дыхательная система позволяют кислороду из воздуха поступать в организм, а также позволяют организму избавляться от углекислого газа, содержащегося в выдыхаемом воздухе.
Когда вы вдыхаете, диафрагма движется вниз к животу, а мышцы ребер тянут ребра вверх и наружу. Это увеличивает грудную полость и втягивает воздух через нос или рот в легкие.
При выдохе диафрагма движется вверх и мышцы грудной стенки расслабляются, в результате чего грудная полость сужается и выталкивает воздух из дыхательной системы через нос или рот.
Каждые несколько секунд при каждом вдохе воздух наполняет большую часть миллионов альвеол. В процессе, называемом диффузией, кислород перемещается из альвеол в кровь через капилляры (крошечные кровеносные сосуды), выстилающие альвеолярные стенки. Попадая в кровоток,
забирает кислород. гемоглобин в красных кровяных тельцах. Эта богатая кислородом кровь затем возвращается к сердцу, которое перекачивает ее по артериям к кислородно-голодным тканям по всему телу.В крошечных капиллярах тканей тела кислород освобождается от гемоглобина и перемещается в клетки.Углекислый газ, производимый клетками во время их работы, перемещается из клеток в капилляры, где большая часть его растворяется в плазме крови. Кровь, богатая углекислым газом, затем возвращается к сердцу по венам. Из сердца эта кровь перекачивается в легкие, где углекислый газ переходит в альвеолы для выдоха.
Упражнения и методы диафрагмального дыхания
Что такое диафрагма?
Диафрагма — самая эффективная дыхательная мышца.Это большая куполообразная мышца, расположенная у основания легких. Мышцы живота помогают двигать диафрагмой и дают вам больше возможностей для опорожнения легких. Но хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) может препятствовать эффективной работе диафрагмы.
При ХОБЛ воздух часто задерживается в легких, давя на диафрагму. Тогда мышцы шеи и груди должны взять на себя повышенную долю работы по дыханию. Это может привести к ослаблению и сплющиванию диафрагмы, что приведет к снижению ее эффективности.
Что такое диафрагмальное дыхание?
Диафрагмальное дыхание предназначено для того, чтобы помочь вам правильно использовать диафрагму при дыхании до:
- Усилить диафрагму
- Уменьшите работу дыхания, уменьшив частоту дыхания
- Снижение потребности в кислороде
- Используйте меньше усилий и энергии, чтобы дышать
Техника диафрагмального дыхания
Лягте на спину на ровную поверхность или в кровать, согнув колени и поддерживая голову.Вы можете использовать подушку под коленями, чтобы поддерживать ноги. Положите одну руку на верхнюю часть груди, а другую — чуть ниже грудной клетки. Это позволит вам почувствовать движение диафрагмы при дыхании.
Медленно вдохните через нос так, чтобы живот выдвинулся против руки. Рука на груди должна оставаться как можно более неподвижной.
Напрягите мышцы живота, позволяя им опускаться внутрь при выдохе через сжатые губы (см. « Техника дыхания сжатыми губами »).Рука на верхней части груди должна оставаться как можно более неподвижной.
Когда вы впервые изучите технику диафрагмального дыхания, вам может быть легче следовать инструкциям лежа, как показано выше. По мере того, как вы набираетесь опыта, вы можете попробовать технику диафрагмального дыхания, сидя в кресле, как показано ниже.
Для выполнения этого упражнения сидя на стуле:
- Сядьте удобно, согнув колени и расслабив плечи, голову и шею.
- Положите одну руку на верхнюю часть груди, а другую — чуть ниже грудной клетки. Это позволит вам почувствовать движение диафрагмы при дыхании.
- Медленно вдохните через нос, чтобы живот выдвинулся к руке. Рука на груди должна оставаться как можно более неподвижной.
- Напрягите мышцы живота, позволяя им опускаться внутрь, когда вы выдыхаете через сжатые губы. Рука на верхней части груди должна оставаться как можно более неподвижной.
Примечание: Вы можете заметить, что для правильного использования диафрагмы потребуется повышенное усилие.Сначала вы, вероятно, устанете во время выполнения этого упражнения. Но продолжайте, потому что с продолжением практики диафрагмальное дыхание станет легким и автоматическим.
Как часто мне следует выполнять это упражнение?
Сначала выполняйте это упражнение 5-10 минут примерно 3-4 раза в день. Постепенно увеличивайте количество времени, которое вы тратите на это упражнение, и, возможно, даже увеличивайте его усилие, кладя книгу на живот.
Дыхательная система: части, функции и заболевания
Что такое дыхательная система?
Дыхательная система — это органы и другие части вашего тела, участвующие в дыхании, когда вы обмениваетесь кислородом и углекислым газом.
Части дыхательной системы
В вашу дыхательную систему входят:
- Нос и носовая полость
- Пазухи
- Рот
- Горло (глотка)
- Голосовой аппарат (гортань)
- Дыхательное горло (трахея)
- Диафрагма
- Легкие
- Бронхи / бронхи
- Бронхиолы
- Воздушные мешочки (альвеолы)
- Капилляры
Как мы дышим?
Дыхание начинается, когда вы вдыхаете воздух в нос или рот.Он проходит по задней стенке горла и попадает в трахею, которая разделена на дыхательные пути, называемые бронхами.
Чтобы ваши легкие работали наилучшим образом, эти дыхательные пути должны быть открыты. На них не должно быть воспалений, отеков и лишней слизи.
Проходя через легкие, бронхи разделяются на более мелкие дыхательные пути, называемые бронхиолами. Бронхиолы заканчиваются крошечными воздушными мешочками, напоминающими воздушные шары, которые называются альвеолами. В вашем теле около 600 миллионов альвеол.
Альвеолы окружены сеткой крошечных кровеносных сосудов, называемых капиллярами. Здесь кислород из вдыхаемого воздуха попадает в вашу кровь.
После поглощения кислорода кровь направляется к сердцу. Затем ваше сердце перекачивает его через ваше тело к клеткам ваших тканей и органов.
Поскольку клетки используют кислород, они производят углекислый газ, который попадает в вашу кровь. Затем ваша кровь переносит углекислый газ обратно в легкие, где он удаляется из вашего тела при выдохе.
Вдыхание и выдох
Вдыхание и выдох — это то, как ваше тело получает кислород и избавляется от углекислого газа. Этому процессу помогает большая куполообразная мышца под легкими, называемая диафрагмой.
Когда вы вдыхаете, ваша диафрагма тянется вниз, создавая вакуум, который вызывает прилив воздуха в легкие.
С выдохом происходит обратное: ваша диафрагма расслабляется вверх, давя на легкие, позволяя им сдуться.
Как дыхательная система очищает воздух?
Ваша дыхательная система имеет встроенные средства, предотвращающие попадание вредных веществ из воздуха в легкие.
Волосы в носу помогают отфильтровывать крупные частицы. Крошечные волоски, называемые ресничками, вдоль дыхательных путей движутся широкими движениями, чтобы поддерживать их в чистоте. Но если вдыхать вредные вещества, например, сигаретный дым, реснички могут перестать работать. Это может привести к таким проблемам со здоровьем, как бронхит.
Клетки в трахее и бронхах вырабатывают слизь, которая поддерживает влажность дыхательных путей и помогает удерживать пыль, бактерии, вирусы и вещества, вызывающие аллергию, из легких.
Слизь может доставить вещи, которые проникают глубже в легкие. Затем вы откашляете или проглотите их.
Заболевания дыхательной системы
Распространенные болезни дыхательной системы включают:
- Астма. Ваши дыхательные пути сужаются и выделяют слишком много слизи.
- Бронхоэктазия. Воспаление и инфекция делают стенки бронхов толще.
- Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ). Это длительное состояние со временем ухудшается.Он включает бронхит и эмфизему.
- Пневмония. Инфекция вызывает воспаление ваших альвеол. Они могут заполниться жидкостью или гноем.
- Туберкулез. Бактерия вызывает эту опасную инфекцию. Обычно это поражает ваши легкие, но также может поражать почки, позвоночник или мозг.
- Рак легких. Клетки в вашем легком изменяются и превращаются в опухоль. Это часто происходит из-за курения или употребления других химических веществ, которые вы вдыхали.
- Муковисцидоз. Это заболевание вызвано проблемой в ваших генах и со временем ухудшается. Это вызывает неизлечимые инфекции легких.
- Плевральный выпот. Слишком много жидкости скапливается между тканями, выстилающими легкие и грудную клетку.
- Идиопатический фиброз легких. Ткань легких покрывается рубцами и не может работать должным образом.
- Саркоидоз. Крошечные скопления воспалительных клеток, называемые гранулемами, часто образуются в легких и лимфатических узлах.
Дыхательная система — Часть 4: дыхание
ТОМ: 102, ВЫПУСК: 24, НОМЕР СТРАНИЦЫ: 26
Мэрион Ричардсон, BD, CertEd, DipN, RGN, RNT, старший преподаватель / руководитель программы, отделение неотложной медицинской помощи, Департамент медсестер и акушерства, Университет Хартфордшира
В этой статье, последней в серии из четырех статей о дыхании, исследуется дыхание. Дыхание относится к обмену газов между живым организмом и окружающей его средой, в то время как дыхание — это процесс, который перемещает воздух в легкие и из них (Thibodeau and Patton, 2005).Дыхание (или легочная вентиляция) имеет две фазы — вдох (или вдох) и выдох (или выдох). Это механический процесс, который зависит от изменения объема грудной клетки. Изменения объема приводят к изменениям давления, которые приводят к потоку газов для выравнивания давления.
Молекулы в газе, например в воздухе, свободно перемещаются и сталкиваются друг с другом, оказывая давление. Все, что увеличивает количество столкновений (например, повышение температуры увеличивает скорость движения молекул), вызовет повышение давления газа и наоборот.Когда газы перемещаются из области высокого давления в область низкого давления, это называется «объемным потоком». Во время дыхательного цикла воздух поступает в легкие и выходит из них объемным потоком. Дыхательные мышцы отвечают за изменения формы и объема грудной клетки, которые вызывают движение воздуха при дыхании.
В начале вдоха давление внутри и снаружи легких одинаково.
ВдохновениеВдох или вдох — это активный процесс, который происходит, когда грудная полость увеличивается из-за сокращения мышц.Куполообразная диафрагма — самая важная мышца на этом этапе. В начале вдоха диафрагма сжимается и уплощается, давя на содержимое брюшной полости и поднимая грудную клетку. Это увеличивает вертикальную высоту грудной полости (рис. 1).
В то же время внешние межреберные мышцы между ребрами сокращаются, поднимают грудную клетку и тянут грудину вперед, увеличивая таким образом размеры спереди назад и из стороны в сторону (Рис. 1-2).
Внешний (париетальный) слой плевры прикрепляется к диафрагме и внутренней части грудной стенки и движется вместе с этими структурами.Это приводит к падению внутриплеврального давления (NT Systems of Life, 6 июня, стр. 22) с -5 см ч 3 O примерно до -9 см ч 3 O. В результате следует внутренний (висцеральный) слой плевры, который прикрепляется к поверхности легких, и легкие расширяются, то есть их объем увеличивается. Воздух в легких теперь имеет большее пространство, поэтому его давление падает. Это создает частичный вакуум, который всасывает воздух в легкие объемным потоком. Воздух продолжает поступать в легкие до тех пор, пока внутрилегочное давление не станет равным атмосферному.
Во время форсированного вдоха дополнительные мышцы шеи также можно использовать для подъема грудины и первых двух ребер (рис. 1). Это, в сочетании с максимальным сокращением инспираторных мышц, приводит к созданию гораздо более отрицательного внутриплеврального давления (например, -30 см вод. Ст.) И более быстрому потоку воздуха (McGeown, 2002).
Обычно около 500 мл (1 пинта) воздуха вводится и выдыхается за один вдох — это называется дыхательным объемом.
Срок действияУ здоровых людей спокойный выдох или выдох является пассивным и основан на упругой отдаче растянутых легких при расслаблении инспираторных мышц, а не на сокращении мышц.Диафрагма и внешние межреберные мышцы возвращаются в исходное положение, а объем грудной полости и легких уменьшается. Это «сжимает» воздух в легких и поднимает его давление выше атмосферного. Таким образом, воздух вытесняется из легких объемным потоком до тех пор, пока атмосферное давление и давление в альвеолах не сравняются.
Обычно выдох проходит без усилий, но если дыхательные пути сужены из-за спазма бронхиол (например, при астме) или забиты слизью или жидкостью (например, при хроническом бронхите или пневмонии), выдох становится активным процессом (Закон и Уотсон, 2005).
При форсированном выдохе, когда необходимо освободить легкие от большего количества воздуха, чем обычно, мышцы живота сокращаются и заставляют диафрагму подниматься, а сокращение внутренних межреберных мышц активно тянет ребра вниз. Это приводит к более высокому давлению воздуха в легких и более быстрому вытеснению воздуха.
Тихий выдох обычно заканчивается, когда альвеолярное давление снова становится равным атмосферному.
Контроль дыханияХотя дыхание механически простое, управление им сложное.Центр управления дыханием расположен в продолговатом мозге головного мозга. Он устанавливает ритм дыхания и содержит нейроны, которые являются самовозбуждающими (скорее, как клетки сино-предсердного узла в сердце) и которые запускаются в цикле. Это поддерживает нормальную частоту дыхания 12-15 вдохов в минуту.
Когда инспираторные нейроны в мозговом веществе возбуждаются, они возбуждают мышцы вдоха — диафрагмальный нерв к диафрагме и межреберные нервы к межреберным мышцам, заставляя их сокращаться и увеличивать объем грудной полости.Когда мозговые нейроны перестают активироваться, мышцы отскакивают, и грудная полость возвращается к своим размерам в состоянии покоя.
Во время упражнений нам необходимо доставить к тканям больше кислорода, чем обычно. Мозговые центры посылают больше импульсов дыхательным мышцам, и мы дышим глубже и быстрее. Во время форсированного выдоха области в мозговом веществе испускают импульсы, которые сокращают мышцы форсированного выдоха — мышцы живота и внутренние межреберные мышцы.
На частоту и глубину дыхания влияет ряд факторов:
— У нас есть ограниченный объем произвольного контроля над дыханием.Например, мы можем контролировать истечение срока во время разговора или пения;
— Если легкие начинают чрезмерно надуваться, срабатывают рецепторы растяжения в бронхиолах и альвеолах, которые отключают дыхательный центр, так что воздух удаляется, а легкие возвращаются в нормальное состояние;
— Химические факторы играют очень важную роль. PH крови и уровни кислорода и углекислого газа постоянно контролируются специализированными хеморецепторами. Повышение CO2 и, как следствие, снижение pH увеличивают частоту и глубину дыхания, так что CO2 выдувается, а уровни возвращаются к норме.Эти изменения, кажется, действуют непосредственно на мозговые центры. Падение уровня кислорода в крови также посылает импульсы в мозговое вещество, чтобы увеличить частоту и глубину дыхания, но обычно только тогда, когда они очень низкие.
— Эта статья прошла двойное слепое рецензирование.
Статьи по теме и ссылки на соответствующие веб-сайты см. На сайте www.nursingtimes.net
респираторных мышц | BioNinja
Приложение:
• Наружные и внутренние межреберные мышцы, диафрагма и мышцы живота как примеры антагонистического действия
мышечного действия
Вдох (вдох) и выдох (выдох) контролируются двумя наборами антагонистических групп мышц- Антагонистические средства, работающие противоположно — когда мышцы вдоха сокращаются, мышцы выдоха расслабляются (и наоборот)
Вдохновение
Мышцы, отвечающие за вдох, — это диафрагма и внешние межреберные мышцы (плюс некоторые вспомогательные мышцы)
- Мышцы диафрагмы сокращаются, заставляя диафрагму уплощаться и увеличивая объем грудной полости
- Наружные межреберные мышцы сокращаются, вытягивая ребра вверх и наружу (расширение грудной клетки)
- Дополнительные группы мышц могут помочь подтянуть ребра вверх и наружу (например,грамм.За что отвечает диафрагма: Мастерская творчества