Почему диафрагма является важным элементом в фотоаппарате? Это странное диафрагменное число.

Важно понимать, как вообще фотоаппараты преобразуют поступающий свет в изображение. Для того чтобы лучше усвоить принципы работы камеры, лучше привести наглядный .

Представьте абсолютно темную комнату, в которой есть окно с черными стеклами, через которое не проникает свет. Если вы немного откроете его, оставив небольшую щель, то на противоположной стене увидите тонкую полоску света. Если раскрыть окно полностью, то светом наполнится вся комната. В обоих случаях окно было открыто, но освещения абсолютно разные. В фотоаппарате роль окна выполняет диафрагма, а роль стены, на которую попадает свет - матрица, фиксирующая изображение. То, насколько широко раскрыта диафрагма, и определяет многие характеристики будущей фотографии. Многие, но не все, так как диафрагма - не единственный элемент, принимающий в этом участие.

Как выглядит диафрагма? Это заслонка, собранная из так называемых «лепестков», которые, вращаясь по окружности, формируют отверстия разного диаметра (см. прикрепленное фото). Помните аналогию с окном? Размер круглого отверстия, которое формируют подвижные лепестки, аналогичен распахивания окна. Диафрагма может состоять из разного количества лепестков, и это тоже играет свою роль в построении изображения.

Как использовать диафрагму

В настройках фотоаппарата и на маркировке объектива характеристики диафрагмы обозначаются при помощи буквы f с присвоенными ей числовыми значениями, например: f/1.2 или f/16. Важно помнить, что здесь используется обратная зависимость, то есть, чем меньше число, тем больше отверстие диафрагмы (шире открыто «окно»). Таким образом, значение f/1.2 означает, что диафрагма раскрыта широко и света на матрицу попадет много, а f/16 – мало. При выборе объектива важно внимание на маркировку f/. Чем ниже ее значение (отталкиваемся от стандартного f/3.5), тем лучше.

При максимально открытой диафрагме на матрицу попадает большое количество света. Это позволяет снимки при слабом освещении без использования вспышки и долгих выдержек. К слову, - это временной отрезок, которые определяет время в течение которого затвор камеры остается открытым, пропуская свет на матрицу. Если вернуться к аналогии с окном, то это время, в течение которого вы будете держать его открытым.

Кроме этого, ширина открытия диафрагмы определяет глубину резкости. Если объяснять просто, то это то количество предметов в кадре, которые находятся в фокусе и имеют четкие, резкие грани. При широко открытой диафрагме их количество будет небольшим. Наверняка многие видели портреты, на которых человек запечатлен четко, а фон размыт. Или в фокусе находится только небольшая деталь предмета, а все вокруг остается размытым. В фотографии этот красивый эффект называется «эффектом боке».

При максимально открытых диафрагмах можно добиваться фокусировки на мельчайших деталях, а все другие источники света будут на снимке размываться в разноцветные точки круглой формы. Теперь самое время вернуться к лепесткам диафрагмы. Чем их больше (в стандартных, недорогих объективах их, как правило, пять-семь), тем более круглое отверстие они формируют, и тем более мягким будет размытие.

В отличие от широко открытых отверстий, прикрытая диафрагма обеспечивает большую глубину резкости, то есть большее количество предметов будет находится в фокусе. Это широко применяется при съемке, когда необходимо все детали, например архитектурной, или пейзажной.

Также такие настройки диафрагмы нужно использовать при съемке со штативом и длинными выдержками. Не при слабом освещении, а именно ночью, когда количество источников света минимально. Узкое отверстие диафрагмы позволяет делать четкие снимки без «пересвета», на которых видны все детали.

Зная теорию, важно поэкспериментировать с разными значениями диафрагмы самостоятельно. Увидев разницу в снимках, можно научиться выбирать нужное значение для разных условий и всегда добиваться отличных результатов.

Данная статья о том, что такое диафрагма фотоаппарата, прежде всего, посвящена новичкам в фотографии, но так же будет полезна и для умелых фотографов.

Что такое диафрагма?

Чтобы , необходимо четко знать главные положения в фотографии, а именно: , диафрагма (), . Эта фото статья полностью посвящена одному из важнейших параметров фотосъемки - диафрагме.

Это размер (диаметр) отверстия, с помощью которого в объективе фотокамеры можно действовать на характеристики и качество прежде всего неподвижного изображения.

Отверстие , о котором идет речь, изменяется с помощью лепестков внутри объектива (см. рисунок ниже).

Самый сложный для начинающих фотолюбителей, желающих знать, как научиться профессионально фотографировать, момент состоит в том, что величины, в которых измеряется диафрагмы - это обратные значения относительного отверстия объектива. То есть, чтобы увеличить количество проходящего светового потока, необходимо увеличивать это отверстие (диаметр), это значит надо «приоткрыть» диафрагму, а именно выставить меньшее числовое значение диафрагмы.

Резюмируем: чем больше число диафрагмы, тем меньше пройдет света через объектив. Чем меньше это число, тем больше света пропустит объектив. То есть всё наоборот. Большая диафрагма обозначается меньшим числом. Меньшая диафрагма (меньше дырка для света) - большим числом диафрагмы.

Что с цифрами происходит в реальности. Чтобы световой поток сократить в два раза, нужно вдвое уменьшить отверстие диафрагмы, диаметр при этом меняется в (корень из двух - вспоминаем геометрию) 1,41 раза. Используемые диафрагменные значения связаны именно с диаметром отверстия в объективе (создаваемым лепестками), поэтому выходит ряд чисел, каждое из которых в 1,4 раза больше предыдущего:

f/1,4; f/2; f/2,8; f/4; f/5,6 и т.д.

Таким образом, к примеру, меняя диафрагму со значения f/2 на f/2,8 ослабляет поток света в два раза.

Для чего нужна диафрагма фотоаппарата?

Это характеристика, которая влияет сразу на два свойства изображения: светосилу (количества света, проходимого внутрь фотоаппарата) и глубину резкости (расстояние от камеры между ближней и дальней границами, предметы в котором находятся в фокусе, то есть четко видны и не размыты).

Физически диафрагма фотоаппарата - это описание диаметра открытого отверстия внутри объектива. Мы упоминали выше, что диафрагма фотоаппарата - это тонкие металлические лепестки, находящиеся по кругу вдоль обода объектива. В момент съемки они могут закрывать поток света, соединяясь и образовывать малый диаметр.

Чем качественнее объектив, тем лепестков таких больше и на изображении можно отличить ровные края и угловатые края размытых световых точек:

Качество размытия - это лишь качество объектива. Чтобы показать, как работает диафрагма фотоаппарата , приведу пример серии фотографий:

Слева: закрытая диафрагма. В резкости почти весь кадр: от края стаканчика до стола.

Справа: открытая диафрагма. В резкости только содержимое стаканчика, а все, что отдаляется, плавно выходит из зоны глубины резкости.

Как количество света зависит от диафрагмы фотоаппарата?

Чем больше открыты лепестки объектива камеры, тем больше света проходит на светочувствительный элемент ( или пленку). В дневное светлое время суток можно легко регулировать и контролировать диафрагму фотоаппарата, не волнуясь за то самое количество света.

Но! Когда общая освещённость снимаемого объекта мала, ваша фотография может получиться темной, если закрыть диафрагму фотоаппарата. Вы скажете, что можно увеличить (чувствительность). Верно. Но у чувствительности есть , которые могут вам помешать при обработке и печати фотографии. Вы ответите: увеличиваем . Также верно для того случая, если вы запаслись штативом, чтобы при выдержке более 1/125 ваш кадр содержал какие-нибудь резкие детали.

Диафрагма (aperture) - относительное отверстие объектива, позволяющее регулировать поток света, поступающего на матрицу цифрового фотоаппарата и управлять глубиной резко изображаемого пространства.

2. Лепестки диафрагмы

Диафрагма состоит из тонких металлических лепестков, которые закрывают или открывают отверстие для света. В зависимости от модели объектива их может быть больше или меньше. Количество лепестков определяет форму отверстия диафрагмы - она может быть приближенна к кругу, либо иметь форму шестигранника. Чем больше лепестков, тем отверстие круглее, и красивее рисунок у объектива. Например, при съемке на объектив с большим количеством лепестков, в зоне не резкости образуются ровные круглые пятна, а не геометрические фигуры, напоминающие гайки. Современные объективы имеют закругленные лепестки, несмотря на их небольшое количество, обеспечивают мягкое и красивое размытие фона.

3. Диафрагменное число, ступени, значения диафрагмы

Диафрагменное число - это отношение фокусного расстояния объектива к диаметру диафрагмы, обозначается как f/x, где x и есть его числовое значение. Диафрагма контролирует поток света, поступающий на светочувствительные элементы матрицы. Чем больше диафрагменное число, тем меньше пропускающее отверстие, и наоборот, чем меньше диафрагменное число, тем больше отверстие, соответственно проходит больше света. Для наглядности: f/16 - закрытая диафрагма, f/1.4 - открытая.

Значения диафрагмы измеряются в ступенях.

1.0

1.4

2

2.8

4

5.6

8

11

16

22

Каждая ступень отличается от предыдущей в 1,4 раза, при этом количество света, поступающего на матрицу фотокамеры, изменяется в два раза. Для более точного выставления экспозиции в современных фотокамерах существуют промежуточные значения диафрагмы, равные 1/3 ступени:

1.0	1.1	1.2	1.4	1.6	1.8	2	2.2	2.5	2.8	3.2	3.5	4	4.5	5
5.6	6.3	7.1	8	9	10	11	13	14	16	18	20	22	25	29	32

4. Глубина резкости

Глубина резко изображаемого пространства (ГРИП) - это область, находясь в которой объект съемки будет изображен резко, а все, что выходит за ее пределы - размыто.

Глубина резкости зависит от следующих параметров:

• диафрагма - чем меньше диафрагменное число (открытая диафрагма), тем меньше глубина резкости, на закрытой диафрагме глубина резкости будет по всей глубине кадра;
• фокусное расстояние объектива - чем меньше фокусное расстояние объектива (например, широкоугольник), тем больше глубина резкости, на длиннофокусных объективах глубина резкости заметно сокращается;
• расстояние до объекта съемки - чем меньше расстояние от фотокамеры до объекта съемки, тем меньше ГРИП, чем больше расстояние, тем больше ГРИП.

Влияние диафрагмы на ГРИП.

Как видно из рисунков, бОльшая диафрагма дает более размытй фон.

5. Формула расчета ГРИП

R1 - передняя граница резко изображаемого пространства; R2 - задняя граница резко изображаемого пространства; R - расстояние в метрах, на которое производится наведение на резкость; f - фокусное расстояние объектива (абсолютное, а не эквивалентное), в формулу подставляется значение в метрах; K - знаменатель относительного отверстия объектива (число диафрагмы); z - диаметр допустимого круга нерезкости, для негативов форматом 24х36 мм равный 0,03-0,05 мм (в формулу подставляется значение в метрах).

6. Управление диафрагмой

Первостепенная роль диафрагмы заключается в управлении глубиной резко изображаемого пространства. Значение диафрагмы выставляется в зависимости от поставленной цели. Например, при съемке пейзажей, когда резкость должна быть по всему полю кадра, оптимальным значением диафрагмы будет f/11 - f/16, при съемке портрета, где необходимо акцентировать внимание на объекте съемки, подойдет значение - f/1.2 - f/2.5, при этом главный объект будет находится в зоне резкости, а фон сильно размыт. При съемке на открытой диафрагме могут возникнуть определенные сложности, учитывая то, что зона резкости составляет всего-лишь милиметры, небольшое изменение угла наклона фотокамеры влечет за собой смещение фокуса. Что следует учесть. На полностью открытой диафрагме могут появиться хроматические аберрации (цветовые искажения), а чрезмерное закрытие диафрагмы приводит к дифракции (потеря резкости).

7. Светосила и виды объективов

Объективы, в зависимости от своих технических характеристик, имеют разное минимальное значение диафрагмы. Самыми светосильными являются объективы с постоянным фокусным расстоянием - диафрагменное число от f/1,2 до f/2.8. На объективах с переменным фокусным расстоянием нередко можно увидеть порог значений f, например 18-55 f3.5-5.6. Это значит, что при фокусном расстоянии 18мм минимальное значение диафрагмы будет 3,5, на 55мм - 5,6. Преимущества светосильных объективов: светосильная оптика позволяет работать в условиях плохой освещенности без использования дополнительного оборудования и при низких ISO; небольшое количество линз в конструкции объектива, что обеспечивает лучшее качество изображения; мягкое и красивое боке на открытой диафрагме.

Для справки: одним из самых светосильных объективов, которые выпускались на рынок, является Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7, выпущенный по заказу агентства NASA для участия лунной миссии Апполона. На земле данный объектив "засветился" в некоторых фильмах Стэнли Кубрика.

Приобретая качественный фотоаппарат, не стоит останавливаться на стандартных настройках. В этой статье мы расскажем, для чего требуется такая функция, как диафрагма, и каким образом использовать ее возможности.

Физически диафрагма фотоаппарата представляет собой лепестки, закрывающие объектив и пропускающие определенное количество света. Чем качественнее объектив, тем больше лепестков на нем установлено, и тем красивее достигается эффект размытия. Не будем рассказывать на словах, какие фотографии можно получить, а покажем все наглядно.

На этих фото изображены дети, и на первый взгляд фото практически одинаковы. Но на первом изображении мы четко видим мальчика на заднем плане, а на втором - фон за девочкой весь размыт. Сразу заметим, что это далеко не максимальная степень размытия, и вручную (на фотошопе) такого же эффекта достичь невозможно.

Теперь объясним, каким образом диафрагма фотоаппарата была настроена в обоих случаях. На первом фото диафрагма закрыта, вследствие чего мы видим всю картинку отчетливо. На втором фото диафрагма более открыта, из-за чего мальчика и не видно. Это мы рассмотрели и нам ясно, что при максимально открытой диафрагме мы получаем размытый фон, а при закрытом отверстии - четкий.

Практически во всех случаях диафрагма на фотоаппарате обозначается, как «f/» и цифрой, что показывает степень открытости зазора. Вначале вам будет сложно запомнить все значения, поэтому достаточно знать, что чем меньше цифра, тем больше размыт фон, а чем больше - тем лучше видны предметы на заднем плане. На следующей картинке отображены стандартные значения, что присутствуют даже в обычных мыльницах. Вы видите, как меняется диафрагма в зависимости от показателей.

Несмотря на то, что функция присутствует и на компактных фотоаппаратах, достичь эффекта размытого фона на них невозможно. Для того чтобы понять разницу, достаточно опробовать в работе фотокамеры зеркальные и профессиональные. Поверьте, отличия в качестве будут заметны невооруженным глазом. Да и количество функций, настроек вас приятно поразит. Не торопитесь осваивать все сразу и вначале разберитесь с каждым параметром по отдельности, а уже после выбирайте ручной режим и компонуйте их.

На фото с божьей коровкой отчетливо видно, что диафрагма открыта полностью. Такой снимок можно сделать с любым профессиональным оборудованием, вне зависимости от марки - Nikon, Канон. Фотоаппарат, что главное, должен быть зеркальным или профессиональным.

В завершении стоит сказать, что диафрагма фотоаппарата может фокусировать внимание на определенном объекте, выделяя его и размывая фон. На приведенной выше фотографии с божьей коровкой отчетливо показан этот эффект, ведь вы видите только насекомое, а остальное - не так важно. Закрытая диафрагма фотоаппарата необходима при снимках улицы, пейзажей, толпы, где требуется, чтобы все фото было в фокусе.

Как видно, здесь не все так сложно, как казалось вначале, но прежде чем переходить к дальнейшему изучению искусства фотографии, хорошо потренируйтесь на этом этапе.

Диафрагма фотоаппарата (апертура) – конструктивный элемент объектива фотокамеры, который позволяет изменять количество проходящего через объектив света (), а также устанавливать необходимий (рис. 1).

Рис 1. — Диафрагма фотоаппарата

Диафрагма фотоаппарата влияет на такие параметры:

• яркость фотографии. Чем больше диафрагменное число, тем меньше освещённость матрицы, пленки;
• глубина резко изображаемого пространства (ГРИП). Чем больше относительное отверстие, тем меньшая глубина резкости и как следствие, больший эффект ;
• качество изображения. Полностью открытая диафрагма фотоаппарата пропускает через объектив краевые лучи, которые могут проявиться в абберациях. В то же время, слишком маленькая диафрагма фотоаппарата также нежелательна из-за дифракции света на ее краях. Оба дефекта влияют на снижение контрастности изображения (рис. 2). В связи с этим, должно быть подобрано оптимальное значение — средина диапазона возможных диафрагменных чисел объектива.

Рис. 2 — Влияние диафрагмы на контрастность изображения

Для количественной характеристики параметра диафрагмы используют понятие «относительное отверстие объектива » – соотношение диаметра входного зрачка (D) к заднему фокусному расстоянию (f ′) (рис. 3).

Откуда можно выразить значение k – диафрагменное число :

где D – диаметр входного зрачка – диафрагма фотоаппарата в миллиметрах;

f ′ – расстояние от главной задней плоскости H′ до задней фокусной плоскости в миллиметрах.

Рис. 3 — Относительное отверстие объектива

Диафрагменное число

Диафрагменное число – обратно пропорциональная величина к относительному отверстию, которая определяет степень уменьшения диафрагмы фотоаппарата; отображается в шкале f-ступеней.

Каждое следующее значение по шкале изменяет относительное отверстие в корень из двух раз (в один шаг), уменьшая при этом освещённость светочувствительного элемента ровно в 2 раза. У некоторых камер бывает более широкий диапазон значений, допускаются значения в половину или треть шага (рис. 4).

Чем БОЛЬШЕ значение диафрагменного числа, тем МЕНЬШЕ диафрагма фотоаппарата. Значению f32 соответствует самое маленькое относительное отверстие, света проходит меньше всего (рис. 5).

Рис. 4 — Шкала f-значений
Рис. 5 — Диафрагма фотоаппарата. Диафрагменное число

Диафрагма фотоаппарата. Настройка

Диафрагма фотоаппарата в процессе съемки может подбираться автоматически, в зависимости от или задаваться вручную.

Вручную диафрагма задается в режимах приоритета диафрагмы (Av) или при полностью ручной настройке (M). Такая настройка позволяет регулировать глубину резкости (пожалуй, самый важный фактор) и контролировать «рисунок объектива» — боке (светящиеся точки, которые не попали в глубину резкости (рис. 7)), виньетирование, некоторые дисторсии, закручивания и т.д., что может быть использовано в художественных целях.

Несложно догадаться, что рисунок объектива очень сильно зависит от выбора самого объектива, его конструкции, оптической схемы, материалов, количества лепестков диафрагмы и значения относительного отверстия. Именно это и заставляет множество фотографов экспериментировать с советскими объективами, покупать более дорогие, с большей светосилой объективы.

Для изменения значения относительного отверстия каждого отдельного фотоаппарата стоит ознакомиться с инструкцией пользователя, так как разные производители по-разному проектируют настройку значения диафрагмы.

Диафрагма фотоаппарата. Строение

Современная ирисовая диафрагма фотоаппарата состоит из таких устройств:

• собственно ирисовая диафрагма фотоаппарата;
• устройство прыгающей диафрагмы;
• репетир диафрагмы.

Ирисовая диафрагма фотоаппарата (рис. 6) состоит из нескольких (чаще всего 6-9) поворотных лепестков 1, которые приводятся в движение специальным кольцом 2 на оправе объектива или электроприводом 3, управляемым фотокамерой. При открытой диафрагме лепестки формируют круглое отверстие, а при частичном закрытии – многоугольник 4. На форму многоугольника влияет количество лепестков диафрагмы: чем их больше, тем он более скругленный, что в свою очередь влияет на вид боке (рис. 7).

Рис. 6 — Диафрагма фотоаппарата. Конструкция.
Рис. 7 — Боке

Прыгающая диафрагма – система управления диафрагмой в современных зеркальных фотокамерах, которая скачкообразно закрывает ее до заданного диафрагменного числа при нажатии на спуск. Таким образом, до съемки изображение проецируется при максимальном относительном отверстии, что позволяет максимально удобно провести кадрирование и точную фокусировку.

– механизм фотоаппарата (кнопка или рычажок), который позволяет принудительно закрыть диафрагму перед нажатием на спуск до заданного значения. Используется для проверки настроенной глубины резкости до съемки. Находится с левой или правой стороны возле объектива (рис. 8).

Рис. 8 — Репетир диафрагмы

Итог

Практическое применение диафрагмы фотоаппарата

• диафрагма фотоаппарата, как и , является одним из параметров регулировки экспозиции изображения. Влияет на глубину резкости, качество изображения;
• чем больше значение диафрагменного числа, тем меньшая диафрагма фотоаппарата в диаметре (входной зрачок);
• для достижение бОльшего боке необходимо открыть диафрагму пошире (f1.4 — f2.8);
• оптимальным значением для портретов является максимально открытая диафрагма (f1.4 — f2.8) фотоаппарата для сильного размывания фона, красивого боке. Для пейзажной съемки оптимально f11 — f16. Для студийной f8 — f9;
• проверка заданного значения диафрагмы в видоискателе осуществляется специальной кнопкой/рычажком — репетиром диафрагмы, который находится возле объектива фотоаппарата.