Говоря простым языком, диафрагма фотоаппарата – это устройство, через которое свет попадает на матрицу фотоаппарата. Диафрагма состоит из так называемых «лепестков», количество которых может варьироваться от трех до двадцати штук. В зависимости от интенсивности освещения лепестки уменьшают или увеличивают диаметр светопропускающего отверстия. Принцип их действия аналогичен зрачку: при тусклом свете он расширяется, при ярком – сужается.
Чтобы лучше понять принципы расчета характеристики объектива (в том числе, и значения диафрагмы), необходимо знать, что такое фокусное расстояние объектива.
Фокусное расстояние объектива
Фокусное расстояние – это расстояние между матрицей фотоаппарата и главной оптической плоскостью объектива при условии его фокусировки в бесконечность. Этим показателем определяется угол обзора, достигаемый тем или иным объективом. Чем фокусное расстояние больше, тем угол обзора меньше. В характеристиках обычно указываются минимальное и максимальное фокусное расстояние, которые обеспечивает объектив. Измерять его принято в миллиметрах.
Отношение фокусного расстояния к размеру отверстия диафрагмы называется f-числом. Именно оно и определяет значение диафрагмы. Чем меньше этот показатель, тем больше отверстие, и тем больше света проникает на матрицу фотоаппарата. Стоит учесть, что значение диафрагмы часто указывается в виде знаменателя дроби, без уточнения фокусного расстояния.
Возможные значения f-чисел описываются специальной шкалой диафрагм, представляющей собой последовательность чисел:
1 – 1,4 – 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 – 22 и так далее.
Суть шкалы в том, что сужение отверстия объектива в два раза приводит к уменьшению количества света, попадающего на матрицу, в четыре раза. Аналогичное действие оказывает и двойное увеличение фокусного расстояния. Диафрагменная шкала нередко наносится на оправу объектива для удобства фотографа.
Максимальное количество света пропускают объективы с наименьшими f-числами (f/1,2 – f/1,8). Называются такие объективы светосильными.
Светосила объектива
Светосила – это степень ослабления объективом фотоаппарата светового потока, или, другими словами, способность объектива передавать реальную яркость объекта. Чем больше светосила, тем качественнее получаются снимки, сделанные в условиях плохого освещения без использования штатива и вспышки. Кроме того, светосильные объективы позволяют фотографировать с максимально короткой выдержкой.
Значение светосилы определяется значением максимально открытой диафрагмы. Вместе с фокусным расстоянием его обычно указывают на ободе объектива. Так, например, надпись 7-21/2,0-2,8 означает, что при фокусном расстоянии в 7 миллиметров светосила равна 2,0. Соответственно, при фокусном расстоянии в 21 миллиметр – 2,8.
При выборе объектива стоит учитывать, что максимально открытая диафрагма используется очень редко. При этом цена светосильных объективов ощутимо выше. Для большинства покупателей нет никакого смысла переплачивать за показатель 1:1.2, вполне достаточно купить более бюджетный вариант со светосилой 1:1.8.
Относительное отверстие
Величину, обратную диафрагменному числу, называют относительным отверстием . Величина относительного отверстия определяет, во сколько раз фокусное расстояние объектива превышает диаметр его отверстия. На оправе объектива этот показатель обычно имеет вид дроби типа 1:2. Такие цифры означают, что диаметр отверстия вдвое меньше фокусного расстояния.
В разных источниках понятия значения светосилы, величины относительного отверстия и непосредственно диафрагмы часто описаны научным, малопонятным языком. Чтобы не ошибиться при выборе фотоаппарата и не запутаться в характеристиках объектива, стоит запомнить зависимости, существующие между ними.
Так, светосила – это постоянное свойство оптики, которое невозможно изменить или настроить. Следует помнить, что светосила не имеет отношения к текущему значению диафрагмы. Как уже упоминалось выше, ее значение равно значению диафрагмы в максимально открытом положении.
Относительное отверстие, в отличие от светосилы, величина изменяемая. Отрегулировать ее можно при помощи диафрагмы.
Фото или видеосъемка - это зафиксированный на светочувствительной поверхности (в случае с цифровой техникой - на матрице) поток света, проходящий через объектив. Оптика в съемке играет первостепенную роль и ее качество во многом определяет качество будущего снимка.
Любой объектив состоит из нескольких линз, объединенных в группы. Каждая из них имеет свою функцию. Линзы преломляют свет, фокусируя его на матрице, защищают от искажений, переотражений и других негативных оптических эффектов. Проходя через эти «барьеры» световой поток закономерно ослабевает. В результате свет, который попадает на матрицу, становится менее ярким, тускнеет.
Существует немало способов, которые помогают избежать «световых потерь», из которых самый эффективный - применение просветленных линз, проходя через которые, свет будет терять минимум своей интенсивности. Так вот, способность объектива пропускать наибольшее количество света без потери интенсивности и называется светосилой.
Как определить светосилу
Светосила - это комплексное понятие и ее значение производители выражают при помощи цифровых коэффициентов. Так, самые простые, недорогие зум-объективы современных фотоаппаратов имеют светосилу от 3,5 до 5,6 единиц. Чем ниже значение коэффициента, тем выше светосила объектива. Самой большой светосилой обладает объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7, созданный для съемок в . Объективы с высокой светосилой для съемок имеют диапазон от 0,7 до 2,8 единиц.
Объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 использовался для съемок обратной стороны Луны.
Как светосила влияет на качество съемки
Светосила определяет не только интенсивность светового потока, что позволяет вести съемки с короткими выдержками при очень слабом освещении. Она также связана и с диаметром относительного отверстия диафрагмы. Чем выше светосила, тем шире относительное отверстие, а значит и меньше глубина . Это особенно важно в портретной съемке, так как с помощью такого объектива можно выделять объекты на переднем плане и размывать фон.
Наибольшей светосилой обладают объективы с фиксированным фокусным расстоянием.
Именно поэтому светосила - наиболее важная характеристика для портретных объективов и любой профессиональный фотограф-портретист имеет светосильную оптику в своем арсенале.
Многие фотолюбители стремятся приобрести себе в комплект фотоаппаратуры светосильный объектив. С его верной помощью можно делать прекрасные портреты, красиво размывая задний план и рисуя боке, или снимать в сложных условиях слабой освещённости с рук, не таская с собой громоздкий штатив. Рынок сейчас предлагает довольно много самых разнообразных моделей светосильных стёкол. Их выбор зависит только от возможностей вашего кошелька и вашего же желания.
Но порой встречаются сверхсветосильные экземпляры. И пусть они не всегда заточены под фотосъемку, но значение их светосилы заставляет восхищаться этими монстрами. Наш ТОП включает в себя 10 моделей объективов, значение светосилы которых меньше, чем f/0.8.
1. ГОИ ЧВ 20mm f/0.5
Зеркально-линзовый объектив был произведён в СССР в 1948 г. Государственным Оптическим Институтом. Значение f/0.5, по сути, является теоретическим пределом светосилы объектива. И именно наши оптики в тяжёлые послевоенные годы создали сверхсветосильную оптическую систему. После этого в СССР приезжали различные делегации с целью перенять опыт, но повторить подобную конструкцию так никто с тех пор и не решился.
2. Signal Corps Engineering 33mm f/0.6
Этот объектив, выпущенный в послевоенное время для войск связи США перевезёнными в Америку немецкими учёными, предположительно предназначался для ночного видения или рентгеновского использования. Наклейка на объективе гласит “World’s Fastest Lens “, что значит “Самый быстрый объектив в мире”. Кто знает, может, на то время он таковым и являлся.
3. ГОИ Искра-3 72mm f/0.65
Последователь номера 1 в нашем списке тоже был выпущен светлыми умами СССР. По своей конструкции он является зеркальным, а использовали его в сфере рентгенографии.
4. Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7
Почему-то данный объектив во всём мире считается наиболее светосильным. Хотя, как мы с вами видим, он находится лишь на 4 месте в нашем ТОПе. Разработанный в 1960 г. специально для миссии NASA с целью сделать фото тёмной стороны Луны, Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 был произведён лишь в 10 экземплярах. Но только 6 из них были переданы NASA. Ещё один экземпляр остался в Carl Zeiss, а 3 оставшихся были проданы известному режиссёру Стэнли Кубрику. Он использовал их для съемки сцены при свечах в фильме “Барри Линдон” (1975 г.). Почувствовать себя Кубриком можете и вы – компания P+S Technik сдаёт объектив в связке с камерой PS-Cam X35 HD в аренду, чем может воспользоваться любой желающий.
5. Fujinon 50mm f/0.7
Стекло от японского бренда Fujifilm не шибко балует информацией о себе. Так что будем рады, если кто купит его на свой Nikon или Canon и поделится впечатлениями. Благо, на различных аукционах оно продаётся по вполне демократичным ценам – в пределах $500-$600.
6. Irtal-3 100mm f/0.7
Самый дальнобойный представитель из нашего списка. 100 мм при светосиле f/0,7 достойны уважения. Но воспользоваться объективом в классическом понимании этого слова вы не сможете, так как его оптическая составляющая выполнена из чистого германия, который не пропускает видимые лучи. Это объектив для инфракрасных излучений, и его можно использовать как тепловизор.
7. Carl Zeiss Jena R-Biotar 100mm f/0.73
Данный экземпляр ранее применялся на старых рентген-установках. Тех, которые имели флюоресцентный экран. Т.е. они не печатали снимки, а позволяли посмотреть сквозь человека лишь в режиме реального времени. С целью снижения дозы облучения и быстрейшего получения изображения желательно было сделать светосилу повыше, для чего и пригодился данный герой. Подробнее об объективе можно почитать по ссылке .
8. Leica Leitz 65mm f/0.75
Как и предыдущая модель, скорее всего, эта Leica использовалась в области рентгенографии. Но некоторые люди всё же видели цветные фотографии, сделанные при помощи объектива. В основном это были снимки цветов крупным планом. Естественно, что глубина резкости изображений была очень маленькой, но в зоне фокуса картинка выглядела очень даже ничего.
9. Rodenstock TV-Heligon 50mm f/0.75
Изначально линза немецкого производства тоже предназначалась для рентгеновского использования. Но многие умельцы приспособили её для использования с фотокамерами, чем воспользовалась и сама компания-производитель. Теперь на различных интернет-аукционах данное среднеформатное стекло можно приобрести для самых разнообразных байонетов – и Nikon, и Canon, и даже Micro 4/3.
10. Canon TV-16 25mm f/0.78
Последний экземпляр в нашем списке обладает мягким фокусом, умеет рисовать красивое боке и замечательно передаёт цвета. Но у него ярко выражено виньетирование. Хотя если использовать стекло по назначению, т.е. как портретник, это во многих случаях пойдёт только на руку.
Вместо резюме
В наши дни объективы с такими значениями светосилы мало кому нужны. Ведь они имеют главный существенный недостаток – очень маленькие зоны резкости. Но прогресс неумолимо шагает вперёд, и кто знает, к чему он приведёт через пару лет?.. Может, подобные модели таки попадут в массовое производство.
Все мы знаем, что светосильные объективы – это хорошо. Во-первых, можно снимать при недостатке освещения, без необходимости задирать ISO или удлинять выдержку. Во-вторых, можно получать художественный эффект на фото и видео – за счет малой глубины резкости и красивого размытия фона. У многих из нас есть объективы со светосилой f/1,8, у некоторых – f/1,4 или даже f/1,2. Мы знаем, что «единица» - это не предел, мы слышали про объективы со светосилой f/0,95 (а иные счастливцы и имеют их в своем распоряжении). На рынке присутствуют редкие модели с f/0,8. А какая же максимальная светосила может быть у объектива теоретически?
Этой теме посвящен видеоролик Мэтта Грэнджера (Matt Granger).
Мэтт говорит о том, что как сейчас происходит гонка за высокие ISO (а чуть раньше – гонка мегапикселей), так в 60-е и 70-е годы прошлого века наблюдалась гонка за высокой светосилой. Вот объектив Zeiss 50mm F/0.7, который был сделан для NASA:
Легендарный режиссер Стэнли Кубрик (Stanley Kubrick) использовал этот объектив в 1975 году – для съемки сцены в фильме Барри Линдон (Barry Lyndon), освещенной исключительно пламенем свечей.
А вот объектив со светосилой f/0,33. Он был сделан в 60-е годы, опять же компанией Zeiss, получил имя «Super-Q-Gigantar 40mm f/0.33», где Q – сокращение от Quatsch, что по-немецки означает «Чушь, бред, глупость». Неофициально же его дразнили «Франкенштейном».
На самом деле, этот объектив никогда не работал, по сути это весогабаритный макет, созданный для промоушена и определения реакции публики.
Но какой же может быть максимальная светосила – теоретически?
Поскольку формула определяет светосилу как фокусное расстояние, деленное на максимальную апертуру, теоретически можно сделать объектив с фокусным расстоянием 35 мм и апертурой 350 мм – пожалуйста, получится невероятная светосила f/0,1.
Беда в том, что «теоретически возможное» и «практически реализуемое» - в данном случае две очень далекие друг от друга вещи. Ведь мы говорим об объективе с апертурой 35 сантиметров (то есть, диаметр внешней линзы и оправы будут еще больше), который окажется еще и очень тяжелым. Глубина резкости будет исчислять даже не миллиметрами, а ничтожными долями миллиметров, остальные области будут размыты сильнейшим образом. С трудом можно придумать, для чего нужен такой объектив на практике.
Мэтт Грэнджер поговорил с разработчиками Zeiss, и те подтвердили – в принципе, если не брать во внимание вопросы стоимости и практической пользы, такой объектив сделать можно. Но он получится запредельно дорогим.
03.12.2011 14737 Справочная информация 0
Светосила объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока. Чтобы понять, что такое светосильный объектив, давайте разберемся, как объектив влияет на поток света.
Как известно, при фотосъемке свет попадает на матрицу, формируя изображение. Объектив ослабляет световой поток. Вот эту степень ослабления и называют светосилой.
Простым языком, светосила - максимальное количество света, которое объектив способен захватить. Светосила объектива имеет отношение к максимально открытой диафрагме (отверстие, через которое свет попадает на сенсор). Она характеризуется минимальным диафрагменным числом. То есть, чем число меньше, тем диафрагма открыта больше и света поступает больше. Минимальное диафрагменное число соответствует заявленной светосиле. Так, при светосиле f/2, диафрагменное число может быть от двух и выше.
Если объектив не является фиксом (с фиксированным фокусным расстоянием), то на нём будут указаны две пары числовых характеристик: первая пара - минимальное и максимальное возможные фокусные расстояния, вторая - переменная светосила, соответствующая этим фокусным расстояниям (первое число - для минимального, второе - максимального). Бывают и более дорогие объективы - имеющие при переменном фокусном расстоянии фиксированную светосилу.
Почему же фотографы гоняются за светосильными объективами?
Причин много. В зеркальном аппарате визирование ведется через съемочный объектив - и при относительных отверстиях 1/5.6-8 человеческий глаз уже плохо улавливает картинку, то есть светосильный объектив комфортнее для фотографа.
Светосильным объективом можно снимать на более коротких выдержках, что жизненно важно при съемке спорта и дикой природы, ведь чтобы остановить движение крыльев птицы, нужны выдержки короче 1/1000 с. Чем объектив длиннофокуснее, тем нужнее ему короткие выдержки при съемке с рук, иначе легко «смазать» изображение.
Светосильным объективом можно снимать в более сложных световых условиях, поэтому те, кто снимает в помещении - фотографы моды, танцев, некоторых видов спорта инвестируют в очень дорогие длиннофокусные объективы с относительным отверстием f/2.8 и f/2, а то и более.
Светосильным объективом можно снимать при малой чувствительности. В цифровых камерах меньшая чувствительность и короткие выдержки дают изображение, более свободное от шумов.
Немаловажный фактор для художественной фотографии - изменением значения диафрагмы можно изменить глубину резкости. На полном отверстии на диафрагме более f/2.8 глубина резкости (ГРИП) невелика, что позволяет размыть фон, передний план или ненужные детали. Это качество трудно чем-то заменить в портретной фотографии, да и вообще оно существенно почти для любых жанров, кроме, разве что, пейзажа. Портрет, кстати, не любит слишком яркий свет.
изменение ГРИП
Для телеобъективов профессионального уровня светосила важна еще и потому, что они используются в составе фотосистемы с конвертерами, увеличивающими фокусное расстояние. Например, 300-мм профессиональный телевик с полуторным конвертером превращается в 450-мм, а с двукратным - в 600-мм.
Есть у светосилы и одно техническое ограничение. Системы автофокусировки надежно работают на относительных отверстиях до f/5.6. На меньших - (f/6.3, f/6.8 - обычно работают, но ненадежно и менее точно, а при f/8 или f/11 не работают вообще. Но при увеличении фокусного расстояния в корень квадратный из двух светосила падает на одну ступень. Соответственно, телевик со светосилой f/4 и 2-кратным конвертером не будет работать в автофокусном режиме, поскольку результирующая светосила будет около f/8, да и визуально видоискатель будет затемнен.
При этом светосила еще и меняется при фокусировке. Например, если объектив сфокусирован на объект в масштабе половины его натуральной величины (1:2), то его светосила падает на одну ступень, а если берется натуральная величина - даже на две. Таким образом, при исходном относительном отверстии f/4 автофокусировка вообще станет невозможна.
Вот поэтому фотографы тратят больше денег и носят более тяжелые объективы, хотя могли бы пользоваться легкими и недорогими зумами точно с тем же диапазоном фокусных расстояний.
Loading...