Объективы. Апертура и диафрагменные числа

Внутри большинства фотообъективов между передним и задним элементами вы можете увидеть отверстие круглой формы, называемое апертурой. Обычно это ирисовая диафрагма - несколько черных металлических лепестков, перекрывающих друг друга и позволяющих плавно менять размер отверстия (от диаметра самого объектива до небольшого отверстия). Размер этот устанавливается вращением специального кольца или поворотом рычага на оправе объектива. Большая часть малоформатных камер позволяет управлять размером апертуры в автоматическом режиме, в момент экспозиции. (В однообъективных зеркальных аппаратах при повороте кольца не всегда можно увидеть изменения отверстия объектива - до тех пор, пока вы впервые не отсоедините объектив от корпуса.)

Переход от одного относительного отверстия к другому слышен как щелчок и показывается на шкале специальных чисел, которые называются диафрагменными. Заметим: чем меньше отверстие объектива, тем больше диафрагменное число. От установленного диафрагменного числа зависит диаметр апертуры объектива, то есть количество проходящего через него света. Это все равно, что управлять «световым краном», каждый поворот которого вдвое изменяет количество света, проходящего сквозь объектив. А поскольку отверстие диафрагмы располагается в центре объектива, яркость изображения уменьшается или увеличивается равномерно по всему полю кадра.

Система диафрагменных чисел предполагает, что любой объектив, установленный на одно и то же значение и сфокусированный на удаленный объект, даст одинаковую яркость изображения, независимо от фокусного расстояния объектива и размера камеры. Можно менять камеры и объективы, но пока выбранное число диафрагмы будет тем же, яркость изображения останется неизменной.
Два понятия «апертура» и «диафрагма» часто путают. Они связаны и имеют много общего. но не тождественны. Диафрагма - это прежде всего устройство из металлических лепестков, с помощью которого меняется действующее или эффективное отверстие объектива, называемое апертурой. Апертура измеряется диаметром этого отверстия. Диаметр действующего отверстия чрезвычайно важен для нас. от него зависит количество света, проходящее через объектив.

Однако слово «диафрагма» употребляется и в другом смысле, мы говорим: диафрагменное число. число диафрагмы или просто диафрагма - это условное число, которое связано с величиной действующего отверстия объектива формулой, приведенной ниже. Но само по себе число диафрагмы не отражает размера или диаметра действующего отверстия. Более того, отверстие это может измениться вдвое, а соответствующее число диафрагмы не станет в два раза больше или меньше. Апертура и диафрагменные числа обратно пропорциональны: чем больше апертура, тем меньше диафрагменнов число, и наоборот. В этом причина многиx ошибок. Что значит «уменьшить диафрагму» или «увеличить ее», как понимать «большое число диафрагмы» или «малое число диафрагмы»? Все это вызывает определенные трудности у начинающих.

Большое число диафрагмы (f/16 или f/22) - это малое отверстие объектива, малое число (f/2 или f/2,8) - большое отверстие. Само выражение «уменьшить диафрагму» неоднозначно. Что уменьшить - число диафрагмы или отверстие в объективе. которое часто также называют диафрагмой? Гораздо удобнее говорить «открыть» или «закрыть» диафрагму. в этом случае смысл совершенно понятен: открыть - это увеличить отверстие (то есть уменьшить число), закрыть - это уменьшить отверстие (или увеличить диафрагменное число). Изменение число диафрагмы на одно деление вызывает уменьшение или увеличение площади действующего отверстия объектива ровно вдвое. В этом случае говорят об изменении на ступень. Та же терминология относится к изменениям выдержки, чувствительности пленки, экспозиции или количества света.

Что означают диафрагменные числа
Диафрагменные числа на самом деле показывают, во сколько раз фокусное расстояние объектива больше, чем эффективный диаметр апертуры. Так, f/2 означает, что диаметр отверстия равен половине фокусного расстояния, при f/4 - одной четверти и т.д. Эта система работает, поскольку каждое диафрагменное число учитывает два главных фактора, влияющих на яркость изображения:

1. Расстояние между объективом и изображением. Когда расстояние до источника света увеличивается вдвое, поверхность получает в четыре раза меньше света. Поскольку изображение удаленных объектов строится в фокусе линзы, объектив, скажем, с фокусным расстоянием 100 мм сформирует изображение, в четыре раза менее яркое, чем 50-мм объектив. На практике взаимосвязь между диафрагменным числом и яркостью изображения нарушается при съемке очень близко расположенных объектов, поскольку в этом случае расстояние от объектива до изображения будет значительно больше фокусного.

Установку значений диафрагменных чисел иногда сравнивают с закрытием или заслонением. В ранней фотографии, задолго до появления ирисовой диафрагмы, диафрагма менялась сменой тонкой металлической пластинки (заслонки) с отверстием необходимого размера, которая вставлялась в специальный разрез в корпусе объектива. С тех пор фотографы говорят, что они «закрывают» диафрагму (переходят к меньшему отверстию, то есть большему числу диафрагмы) и «открывают» ее в противоположной ситуации.

Работая с техникой, вы обнаружите, что верхние и нижние границы шкалы диафрагменных чисел у разных объективов отличаются. Объективы для малоформатных камер обычно закрываются до f/16 или f/22. У аппаратов большего размера, снимающих на плоскую пленку, шкала продолжается до f/32 или f/45. Маленькие апертуры объектива (большие числа диафрагмы) нужны, когда необходимо снять кадр с очень большой глубиной резко изображаемого пространства, но когда дифракция становится слишком сильной, детали изображения начинают разрушаться. Вот почему ни один объектив не закрывается до отверстия дырочной камеры.

Минимальное значение диафрагменного числа в начале шкалы зависит от цены объектива и существующей технологии. Чем больше диаметр отверстия объектива, тем сложнее производителю бороться с аберрациями. Объектив при этом имеет больший размер и стоит дороже. Но объективы с большим отверстием пропускают больше света («быстрый» объектив - fast lens), что очень удобно в случае съемки при слабом освещении - например, в фотожурналистике. У стандартных объективов постоянного фокусного расстояния для малоформатных камер доступно открытие до f/1,4. Часто изображение приемлемого качества можно получать при относительном отверстии шире, чем, скажем, f/2, но не шире следующего - f/1.4. При этом максимальное значение f/1,8 или другое нестандартное значение будут указаны как начало шкалы чисел диафрагмы. Большинство объективов для широкоформатных камер открываются до f/4. В действительности же «лучшая» диафрагма для большинства объективов - около f/8, это своеобразный компромисс между влиянием аберраций объектива при большом отверстии объектива и дифракции света при малом.

Диафрагменное число, соответствующее максимальной апертуре вашего объектива, фокусное расстояние, название и серийный номер объектива выгравированы на оправе. Вы можете обнаружить, что из двух объективов, одинаковых по технологии и фокусному расстоянию, один будет стоить вдвое дороже, потому что имеет на ступень большую апертуру. Возможно, для вас это слишком высокая плата за возможность снимать в условиях плохой освещенности или использовать короткие выдержки, тем более когда есть возможность купить отличную пленку высокой светочувствительности.