Значение диафрагмы в фотоаппарате. Основы фотографии: диафрагма, выдержка и светочувствительность - треугольник экспозиции

© 2012 сайт

Умение эффективно использовать имеющийся объектив оказывает значительно большее влияние на резкость фотографии, нежели выбор самого объектива. Число диафрагмы – важнейший из съёмочных параметров, оказывающих влияние на техническое качество изображения. Разница между различными значениями диафрагмы одного и того же объектива может оказаться намного заметнее, чем разница между различными объективами при одной и той же диафрагме.

f/1,8

f/2,8

f/4

f/5,6

f/8

f/11

f/16

f/22
Очевидно, что для стандартного светосильного объектива, использовавшегося в данном тесте, резкость идеальна при диафрагме f/5,6, но и f/4 почти так же хороша. f/1,8 несколько мягковата, что закономерно для максимальной диафрагмы. При f/11 падение резкости вследствие дифракции уже заметно, но не фатально, а вот при f/22 картинка размыта весьма существенно.

Аберрации объектива

Никакой объектив не идеален. Законы физики не позволяют лучу света в точности следовать по тому пути, который предписан ему расчётами, выполненными для идеальной оптической системы. Это приводит к сферическим, хроматическим и прочим аберрациям , которые далеко не всегда могут быть полностью исправлены. Центр линзы, как правило, безупречен, но чем ближе к краю, тем в большей степени свет искажается, рассеиваясь и преломляясь.

Когда диафрагма полностью открыта, на плёнку или сенсор попадает свет, собранный со всей поверхности линзы. При этом аберрации объектива проявляются в полной мере. Прикрывая диафрагму, мы отсекаем часть светового потока, проходящую через края линз, позволяя только центру, свободному от искажений, участвовать в формировании изображения.

Казалось бы, чем меньше размер относительного отверстия, тем выше должно быть качество изображения, но не тут-то было. На другом конце шкалы значений диафрагмы нас поджидает коварный враг.

Дифракция

По мере того, как размер отверстия диафрагмы становится меньше, всё больший процент световых лучей, проходящих через отверстие, касается его краёв. При этом лучи несколько отклоняются от своего первоначального пути, как бы огибая край отверстия – это и есть дифракция . В результате каждая точка сцены, даже будучи строго в фокусе, проецируется на сенсор уже не как точка, а как небольшое размытое пятнышко, называемое диском Эйри. Его размер тем больше, чем меньше отверстие диафрагмы. Когда диаметр диска Эйри начинает превышать размер отдельного фотодиода матрицы , нерезкость становится очевидной. Дальнейшее закрытие диафрагмы только усугубляет дифракцию.

Разрешение современных камер столь высоко, что лёгкое размытие изображения вследствие дифракции можно заметить уже на диафрагмах от f/11 и больше. Компактные камеры с крошечными сенсорами в принципе не позволят вам использовать диафрагму больше, чем f/8, поскольку малый размер фотодиодов делает дифракцию особенно заметной.

Зона наилучшего восприятия

Оптимальное значение диафрагмы индивидуально для каждого объектива, но, чаще всего, лежит в районе двух ступеней от минимума, т.е. f/5,6-f/11, в зависимости от конкретной модели. Откройте диафрагму шире, и оптические искажения станут более заметными, прикройте диафрагму, и дифракция начнёт размывать изображение.

Чем лучше объектив, тем более достойно он смотрится на полностью открытой диафрагме. Особенно это касается краёв кадра. При больших значениях диафрагмы, таких как f/11-f/16 практически все объективы ведут себя одинаково.

Выбор диафрагмы – это баланс между собственно резкостью и глубиной резко изображаемого пространства . Художественный вкус, опыт и чёткое понимание стоящих перед вами фотографических задач окажут вам неизмеримо более весомую помощь, нежели любые теоретические рассуждения. Однако я всё-таки попробую облегчить вам существование.

Стратегия выбора оптимальной диафрагмы

  • Найдите значение диафрагмы, при котором ваш объектив показывает наилучшую резкость, и используйте это значение во всех случаях, когда это только возможно (чаще всего это f/8 или около того).
  • Если вам не хватает света или если требуется выделить основной объект съёмки с помощью малой глубины резкости, увеличьте размер отверстия диафрагмы, но старайтесь не открывать её полностью без нужды.
  • Если нужда наступила, смело открывайте диафрагму и не переживайте по этому поводу. В ситуациях , когда это может вам понадобиться значение диафрагмы является далеко не самым главным фактором, ограничивающим резкость снимков. Шевелёнка портит изображение намного безжалостнее любых аберраций объектива.
  • Если требуется большая глубина резкости, прикройте диафрагму, но не дальше чем до f/11 для широкоугольных объективов и до f/16 для телеобъективов.
  • Если вам всё ещё не хватает глубины резкости, что не должно случаться часто, используйте f/16 для широкоугольных объективов и f/22 для телеобъективов. Зажимать диафрагму сильнее ни в коем случае не стоит – за увеличение ГРИП вы заплатите слишком заметным падением общей резкости.

Вот и всё. Зная о слабых сторонах вашего оборудования, вы получаете возможность избегать ситуаций, в которых они проявятся, а значит, можете эффективнее эксплуатировать его сильные стороны.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Апертура - в параметрах камер смартфонов часто указывают ее значение. Разберемся, почему хорошая апертура важна, и какая апертура лучше - f 2.2 или f 1.8.

Апертура камеры – что это вообще такое? И почему это значение указывают после числа пикселей в фотоматрице смартфона? Не знаете? Давайте разбираться, попутно выясняя, какая из апертур лучше.

Что такое апертура?

По-простому, апертура – это зрачок. Свет идет сквозь роговицу (линзу), проходит сквозь зрачок (апертуру/диафрагму) и попадает на зрительный нерв (фотоматрицу). Зачем в этой цепочке апертура? Да затем, чтобы дозировать световое излучение. Чем она больше (зрачок расширяется), тем больше света попадет на матрицу (зрительный нерв).

Апертура f 2.0 — что это значит? В чем измеряют апертуру?

Из характеристик смартфонов понятно, что апертура измеряется в специальных единицах – f -числах. Или, как говорят профессиональные фотографы, в f-стопах. Причем размерный ряд апертуры состоит из дробных чисел – f/1.4, f/2.0 и так далее. Иногда в характеристиках пишут упрощенный вариант обозначения – апертура 1.8. Однако точное отображение данной величины требует следующего написания — f/1.8.

По законам математики максимальное значение апертуры достигается при минимальном значении делителя – числового коэффициента, расположенного справа. То есть апертура 2.0 (f/2.0) предполагает большую степень «расширения» зрачка-диафрагмы, чем апертура 2.2 (f/2.2). И чем больше число справа, тем меньше степень раскрытия апертуры.

Как размер апертуры влияет на качество снимка?

Большая апертура позволяет шторкам объектива раскрыться по максимуму, пропуская на сенсор очень большую порцию света. Маленькая апертура означает, что шторки объектива приоткрылись не полностью, и пропустили на матрицу минимум света.

Как это влияет на качество снимка? Да самым прямым образом! Большая апертура при ярком свете, скорее всего, испортит (засветит) кадр. Попробуйте сфотографироваться с солнцем за спиной, и вы увидите все последствия слишком большой апертуры. Однако возможна и другая ситуация, когда слишком маленькое значение апертуры не позволяет матрице захватить достаточную порцию света и снимок получается темным.

То есть хорошая апертура не может быть ни большой, ни маленькой. Она должна соответствовать конкретным условиям съемки. Однако в условиях плохой освещенности нужна максимально большая апертура, чтобы уловить максимум света. И забывать об этом не стоит.

Маленькая апертура – это совсем плохо?

Не совсем. При небольших апертурах – от f 4.0 — f 8.0 и ниже – наблюдается интересная возможность увеличить глубину резкости матрицы. Чем меньше апертура, тем больше объектов оказываются в фокусе камеры. Поэтому малые величины апертуры любят все поклонники пейзажной фотографии и портретисты, желающие получить четкие снимки без размытия контуров и прочих шумов.

В итоге, выбирая между апертурой f 2.0 и f 2.2 , что лучше сказать невозможно. Первое значение гарантирует возможности улучшить качество фото в темном помещении. Второе – обещает увеличить резкость снимка.

Выбираем смартфон по апертуре камеры

Беда любой камеры любого смартфона – это очень незначительный физический размер фотоматрицы (зрительного нерва мобильного устройства). Поэтому стандартная апертура основной камеры – f 2.0 или f 2.2. Ставить меньшее значение диафрагмы не решится ни один производитель смартфонов, уважающий своих клиентов. В этом случае фото в помещениях будут абсолютно нечитаемыми.

Слишком большое значение f-числа смартфону тоже не нужно. Маленькую матрицу легко пересытить светом, испортив баланс снимка. Впрочем, в последнее время появились аппараты со сдвоенной камерой и апертурой в f/1.7, что очень неплохо для смартфона с увеличенной фотоматрицей. Качество снимков в помещении у таких смартфонов находится на недосягаемой высоте.

А какая апертура у флагманов?

На данный момент чемпионами по значению f-чисел являются следующие смартфоны:

У остальных, в том числе и у хваленого апертура не превышает f/2.2.

Диафрагма

Диафрагма объектива - это отверстие, через которое свет проходит к датчику и оно обозначено числовой величиной F (например, f/2.0 или F/2.8). Чем меньше диафрагменное число, тем крупнее отверстие и тем больше света проходит через объектив, и тем лучше производительность фотокамеры во время съёмки в условиях с низким освещением. Число F, которое вы видите в спецификациях, это максимально возможное значение диафрагмы для данного фокусного расстояния (о фокусном расстоянии ниже).

К примеру, если камера снимает при F/5.6, то она получает меньше света, чем при F/2.0. Объектив F/1.8 можно назвать «светосильным», это означает, что с ним вы сможете снимать при более высокой скорости затвора. Чем выше светосила объектива (тем меньше диафрагменное число), тем лучше он приспособлен для съёмки недостаточно освещённых сцен. Поэтому выбирайте фотоаппарат, у которой наименьшее диафрагменное число (F/1.8 лучше, чем F/2.8).

В фотокамерах с зум объективом, например 18-55 мм, чаще всего вы получаете две пары чисел, например f/3.5-5.6. Это называется переменная диафрагма. Первое диафрагменное число означает максимальную диафрагму при съёмке с максимально широким углом, минимальном фокусном расстоянии - 18 мм, а второе значение говорит о максимальной диафрагме, при съёмке на максимальном фокусном расстоянии - 55 мм. При масштабировании, изменении фокусного расстояния, диафрагма тоже меняется.

Так же важно отметить, что в фотокамерах с большим датчиком, значение диафрагмы влияет на глубину резкости. Так на большой диафрагме можно получить небольшую глубину резкости, сделав таким образом красивый размытый фон, так называемое "боке". К сожалению, с маленьким датчиком такой эффект получить практически невозможно.


Автор фото: Lothar Adamczyk / 500px.com

Выдержка

Время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт и свет попадает на сенсор (светочувствительный элемент), называется выдержкой. Например, 1/60 секунды (длинная выдержка) больше, чем 1/2000 (короткая выдержка). Чем длинней выдержка тем больше света попадёт на сенсор.

Диафрагма и выдержка находятся в тесной взаимосвязи друг с другом и называются "экспопара". С короткой выдержкой снимки могут получится недоэкспонированными (тёмными), а с длинной переэкспонированными (слишком светлыми) или смазанными из-за дрожания камеры, если съёмка ведётся с рук.


Автор фото: Ario Wibisono / 1x.com


Photo Credit: Leonardo Fava / 500px.com

Светочувствительность (ISO)

Это единица измерения чувствительности сенсора камеры к свету, чем больше число тем чувствительней сенсор. Например, датчик фотоаппарата при ISO3200 чувствительней к свету, чем при ISO200, что позволяет сделать кадр в условиях с недостаточным освещением, но при этом пиксели разогреваются сильней и в результате на фотографиях мы видим такое явление как "шум", который проявляется в виде разноцветных точек.

Экспозиция

Выдержка, диафрагма и светочувствительность - три основных элемента, которые необходимо учитывать, настраивая экспозицию. Это так называемый «треугольник экспозиции». Экспозиция получается при взаимодействии этих трех элементов, и находится в середине треугольника.


Самое главное то, что все эти элементы находятся в плотном взаимодействии друг с другом, и вы никогда не сможете выделить только один, главный элемент.
Многие люди для описания отношения ISO, выдержки и диафрагмы используют метафоры, таким образом, понимание экспозиции становится не таким сложным. Мы поделимся с вами двумя метафорами для лучшего понимания.

Окно

Представьте что ваша камера – это окно, в котором открываются и закрываются жалюзи. Диафрагма, это размер окна. Чем больше окно открыто, тем больше света попадает в окно и тем ярче в нем становится.
Выдержка – это количество времени, пока жалюзи подняты свет будет проходить в комнату, и освещать помещение.
Теперь представьте, что вы находитесь в комнате в солнцезащитных очках (надеюсь это можно представить). Ваши глаза не восприимчивы к свету (тоже самое, происходит при низком значении ISO).
Есть несколько способов, что бы увеличить количество света в комнате. Во-первых, вы можете увеличить время, на протяжении которого, жалюзи открыты (то есть, увеличить выдержку), вы можете шире открыть окно (увеличить диафрагму), или снять очки (сделать ISO больше). Может быть, это не самые лучшие сравнения, но вы, хотя бы, получили хорошее представление и поняли принцип.

Солнечный загар


Автор фото: Санчес

Есть люди, которые очень быстро сгорают на солнце, а есть те, кто никак не может загореть. Образно говоря, ваш тип и его чувствительность кожи можно сравнить со значением ISO.
Скорость спуска затвора (выдержка), в этом примере означает продолжительность времени, которые вы провели на солнце. Человек с более чувствительной кожей, должен проводить меньше времени на солнце, или загорать в утренние часы, когда солнце не такое активное, то есть, закрыть диафрагму, можно увеличить выдержку или значение ISO).

Понимание взаимодействия выдержки, диафрагмы и ISO, требует постоянной практики. Во многом, оно основано на интуиции и удаче, и даже самые опытные фотографы могут настраивать свой фотоаппарат наугад, не всегда предусматривая все варианты. Учтите, что изменение каждого элемента не только влияет на изменение экспозиции изображения, но и на другие моменты в фотографии. Например, изменение диафрагмы, изменит глубину резкости - чем меньше отверстие, тем больше глубина резкости; высокое ISO добавит шумов на снимок, а слишком длинная выдержка, при съёмке с рук, приведёт к смазанности снимка.

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.

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.