В этой статье мы постарались дать наиболее полную информацию о диафрагме в камере. Ту, которая необходима для понимания фотографу, и ту, которая интересна задроту человеку увлекающемуся техническими деталями. А чтобы вам было легко понять, что читать, а что можно пропустить без вреда для практической фото и видеосъёмки, мы разделили эту информацию цветом фона.
На таком фоне будет необходимая для фотографа информация.
А так будут выглядеть разделы с любопытными, но не обязательными к изучению словами.
Нет ничего хуже, чем резкая фотография с нечёткой идеей.
Энсел Адамс
СОДЕРЖАНИЕ:
МЕХАНИКА • КАК РАБОТАЕТ ДИАФРАГМА В ОБЪЕКТИВЕ
Диафрагма – это механизм в камере, позволяющий регулировать количество света, попадающего на матрицу через объектив. Как много света проходит через объектив, зависит от диаметра отверстия. Механизм диафрагмы этот диаметр и регулирует.
Диафрагма влияет не только, на яркость кадра, но ещё и на глубину резкости и размытие заднего плана. Но обо всём по порядку.
Регулировка размера отверстия, через которое проходит свет, может выполняться тремя способами:
- Ирисовая диафрагма. В ней отверстие регулируется лепестками внутри объектива. Чаще всего положение этих лепестков меняется колесом управления на камере, но на некоторых объективах есть кольцо, которым так-же можно менять диафрагму. В современных объективах используется именно ирисовая диафрагма. О ней мы и будем говорить дальше.
- Револьверная диафрагма. Это поворотный диск, имеющий набор отверстий разного диаметра и широко использовавшийся в объективах крупноформатных камер конца XIX века.
- Вставная диафрагма. Это набор пластин с отверстиями разного диаметра. Эти пластины вставляются в прорезь оправы объектива между линзами или накладываются не переднюю линзу.
ВИДЫ ДИАФРАГМЫ
Эти конструктивные особенности не делают картинку симпатичнее, но могут сделать процесс более точным и удобным.
Прыгающая диафрагма.
Это одна из самых сложных разновидностей. Такая диафрагма обеспечивает кадрирование и фокусировку при полностью открытом отверстии с возможностью видеть картинку в видоискателе через объектив.
Прыгающая диафрагма используется в большинстве современных объективов. При нажатии на кнопку спуска перед срабатыванием затвора диафрагма закрывается до заданного значения. И сразу после того, как кадр снят возвращается в максимально открытое положение. Таким образом, в процессе фокусировки диафрагма открыта и камере проще наводить резкость.
История прыгающей диафрагмы
Первая прыгающая диафрагма появилась в 1953 году в фотоаппарате Contaflex с центральным затвором в неснимаемом объективе.
Впоследствии конструкцию усложнили, поскольку пришли к необходимости менять объективы.
Первые варианты усложненной конструкции были оснащены пружиной и рычагом или курком. И порядок действий был таким: взводим пружину, затем нажимаем кнопку спуска. В результате закрывается отверстие диафрагмы, а когда снимок сделан, рычаг на оправе или курок фотоаппарата возвращает диафрагму в открытое состояние вместе с затвором. Таким образом получили полуавтоматическую диафрагму. Она нашла свое признание в объективах «Индустар-29» и «Вега-3» для Minolta SR-2, Contaflex и у фотоаппаратов «Салют» и «Зенит-4».
Но музыка для полуавтоматических диафрагм играла недолго. Появились зеркальные камеры. И зеркало в них после спуска затвора автоматически возвращалось в рабочее положение. Это заставило разработчиков придумать полностью автоматическую диафрагму. И у них таки получилось! В результате, сейчас после срабатывания затвора сразу имеем красивую, яркую картинку в видоискателе.
Но не всё идеально. Да, эта находка облегчает нам работу, но не даёт возможности визуальной оценки глубины резкости, поскольку мы видим картинку только при открытом отверстии. Но и этот баг, к счастью, пофиксили. Для полноценного контроля сделали репетир* диафрагмы. Теперь в камерах есть кнопка закрывающая диафрагму до установленного фотографом значения. Как правило, она находится спереди возле объектива. Нажав её, вы можете оценить глубину резкости через видоискатель.
Нажимная диафрагма
Она закрывается вручную. Но не нужно ничего для этого разбирать. Это делается за счёт дополнительного усилия при нажатии на кнопку спуска.
История нажимной диафрагмы
Впервые была использована в камерах Exakta. Впоследствии в Topcon и Miranda, и сочеталась с расположением кнопки спуска. Называлась «автоматическая нажимная диафрагма». Но быстро уступила свое место прыгающей. Она, конечно, качала мышцы указательного пальца фотографа, что, безусловно, полезно. Но дополнительное усилие дёргало камеру, и это часто приводило к смазу на выдержках длиннее 1/200.
Диафрагма с предварительной установкой
Такой механизм диафрагмы состоит из двух колец. Первое – управляет отверстием, второе – кольцо предустановки – регулирует положение стопора вращения первого.
Таким образом, мы получаем возможность полного открытия диафрагмы для фокусировки и можем, не отрывая взгляд от видоискателя, закрывать её до установленного заранее значения. Такой механизм использовался в однообъективных зеркальных фотоаппаратах. Он позволял фокусировать объектив с открытым отверстием и быстро его закрывать, не глядя на шкалу.
Данная конструкция использовалась в камерах Asahi Pentax, Miranda-D, а также для Гелиос-44-2, Юпитер-9. К тому же существовали объективы, на которых было всего одно кольцо, оно служило и для установления значения, и оно же было доводчиком диафрагмы.
ЛЕПЕСТКИ ДИАФРАГМЫ
Механизм диафрагмы – это несколько лепестков (на умном – ламели), от двух до двадцати. Они, сужаясь или расширяясь, образуют отверстие, через которое и попадает свет на матрицу.
Они могут быть разной формы, но при полностью открытой диафрагме образуют круг, а при частично закрытой – многоугольник, количество сторон которого – число лепестков. Зачастую в современной технике их не менее 9, но бывают исключения. Чем больше их будет, тем более «красивое» боке мы увидим.
Интересный факт: когда-то на любительских камерах автоматические диафрагмы были с двумя лепестками с вырезом в форме треугольника – они давали ромбовидную форму боке.
ОПТИКА • НА ЧТО ВЛИЯЕТ ДИАФРАГМА В ОБЪЕКТИВЕ
ДИАФРАГМЕННОЕ ЧИСЛО
Именно это число и пишется на экране фотоаппарата. Оно выглядит как деление: f/х, где f- фокусное расстояние, а х – диаметр диафрагмы.
Диафрагменное число – параметр, определяющий размер отверстия, следовательно – количество света, проходящего через объектив. Это отношение диаметра светового отверстия к фокусному расстоянию.
В итоге диафрагменное число, которое мы видим в камере, – это число из знаменателя. То есть диафрагма
f/4 это 1/4,
f/5.6 это 1/5,6
Переводим с умного на понятный:
Что больше 1/4 яблока или 1/8 яблока? Все верно четверть больше, чем восьмушка.
При f/4 отверстие больше, а значит и света больше, кадр светлее (при прочих равных), чем при f/8.
Чем больше число, которое стоит после “f/”, тем меньше отверстие в объективе и темнее картинка.
Об отверстии мы поговорили, а при чём тут фокусное расстояние? Вот пример, чтобы понять.
Представим себе хорошее украинское поле, яркий солнечный день, поют птички, немного дует ветерок, так хорошо без того чокнутого соседа, ой что-то понесло…
Итак поле, солнышко и …труба. Здоровенная, диаметр отверстия два метра, а длина — один. Если в неё зайти с легкостью можно будет читать “Милый друг” Ги де Мопассана . Но ведь если труба будет длиной в сто метров, а мы будем посередине – никаких милых друзей без фонарика мы не сможем разглядеть.
Для практики и понимания вам не нужна ни труба, ни поле, просто берите фотоаппарат в руки и… чтобы научиться фотографировать, надо фотографировать.
Далее объяснение для самых требовательных и заинтересованных.
ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ОТВЕРСТИЕ
Относительное отверстие объектива (то, насколько много света попадает на матрицу) является отношением диаметра отверстия в мм (сформированное лепестками диафрагмы) к фокусному расстоянию. N = D/F. Диафрагма (апертура, диафрагменное число) величина, обратная относительному отверстию. Выражается делением, где числитель 1.
Дальше последуют примеры с расчётами, будьте внимательны.
Для удобства расшифровка:
- N – относительное отверстие;
- D – диаметр отверстия в мм;
- F – фокусное расстояние;
- f – диафрагменное число.
Теперь задачки.
Дано:
- F=35мм
- f=1.4
Найти: D
Решение:
- F/f=D
- 35/1.4=23 мм
Дано:
- F=300мм
- f=4
Найти: D
Решение:
- F/f=D
- 300/4=75 мм
75мм – это уже больше, чем 23мм, и такой объектив будет стоить дороже.
Дано:
- F=35мм
- f=1.4
Найти: D
Решение:
- F/f=D
- 35/1.4=23 мм
Рассмотрим и обратный пример.
Дано:
- F=105мм
- D=37.5
Найти: f
Решение:
- D/F=1/f
- 37.5/105=0.36
- 1/0.36=2.8
- f=2.8
Из формулы диафрагменного числа f=F/D становится понятно, что, когда мы меняем фокусное расстояние, меняется и диафрагменное число. В современных объективах для того, чтобы яркость не менялась каждый раз, когда мы зуммируем объектив, — механизм, регулирующий диаметр отверстия, автоматически компенсирует изменение фокусного расстояния соответствующим изменением диаметра отверстия. Таким образом, если мы установили диафрагму f/8, она будет такой и оставаться при любом фокусном расстоянии.
Одна большая формула выглядит так: N=D/F=1/f.
Из неё мы видим, что диафрагменное число представляет собой отношение фокусного расстояния к диаметру отверстия.
Ещё один пример, но уже не задачка, можно выдыхать.
Объектив имеет относительное отверстие 1/4. Где 4 в знаменателе – диафрагма. Она определяет во сколько раз текущее отверстие объектива меньше текущего фокусного расстояния. Может записываться разными вариантами: f/4, f1/4, F4.
Вопрос: почему f/1,4 больше f/11? Умные и внимательные знают ответ, но повторение — мать учения.
Диафрагменное число (наряду с f) показывает, насколько отверстие меньше фокусного расстояния. Получается, что в первом варианте: отверстие меньше в 1,4 раза, а во втором — в 11 раз.
С этим все, переходим к светосиле.
СВЕТОСИЛА
Максимально упрощенно и понятно — светосила это самая светлая диафрагма, которая есть в вашем объективе.
Объективы, в которых максимально открытое значение f/1.4, f/2 или f/2.8, называют светосильными.
Теперь подробно. Светосила – это величина, характеризующая светопропускание оптической системы. Таким образом, можем сказать, что это соотношение освещённости изображения в фокальной плоскости и яркости отображаемого объекта.
На практике используют упрощённое понятие светосилы – максимальное относительное отверстие при полностью открытой диафрагме.
Существует базовое значение диафрагменного числа – единица, хотя таких объективов не много, но таки существуют объективы с диафрагмой, которая может открываться до единицы. К примеру: Fujifilm XF 50mm f/1.0 R WR.
ВЛИЯНИЕ ДИАФРАГМЫ НА ЯРКОСТЬ КАДРА
Существует понятие «стоп». Для диафрагмы оно значит величину, на которую нужно изменить число диафрагмы, чтобы количество пропускаемого света на матрицу изменилось в два раза.
Вам может встретиться фраза «нужно прикрыть диафрагму на два стопа». Перевод: нужно прикрыть диафрагму настолько, чтобы в камеру попадало в четыре раза меньше света.
Диафрагма f/5.6 в два раза светлее, чем f/8, и в четыре раза светлее, чем f/11.
Ряд, в котором каждое следующее значение диафрагмы в два раза светлее, чем предыдущее: 1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22, 32
В большинстве камер изменение яркости кадра в два раза за счет изменения диафрагменного числа происходит за три щелчка колеса (или кольца) меняющего диафрагму. В меню камеры три щелчка можно поменять на два. Но по умолчанию обычно три.
Увеличение числа в ряду (1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8…), как мы видим, не линейное. Это связано с тем, что для увеличения в два раза количества света проходящего через круглое окно (или через круглое отверстие в объективе) надо увеличить в два раза не диаметр окна, а его площадь.
Дальше снова математика.
Площадь круга прямо пропорциональна квадрату диаметра. А в формуле относительного отверстия как раз диаметр. Количество света проходящего через объектив прямо пропорционально квадрату относительного отверстия.
Q = D2/f2, где:
Q – светосила отверстия;
D – диаметр отверстия;
f – диафрагменное число.
Итак, получаем: f = √D2/Q
Если мы возьмем светосилу Q за 1, формула будет выглядеть так: f = D.
Если мы увеличим её в два раза, формула преобразуется в: F = D/√2 = 0,71*D.
Иначе можно сказать так: диафрагменное число изменяется в √2 раза при изменении количества пропускаемого света в 2 раза.
Для удобства и был сделан диафрагменный ряд, имеющий разницу ровно в один стоп. Но также существуют и промежуточные значения, в 1/3 или 1/2 стопа. К примеру: f/3.2, f/7.1.
Для каждого объектива указана своя максимально возможная открытая диафрагма, что и определяет его светосилу. Если вам по каким-то причинам захочется сравнить светосилу двух объективов, нужно возвести в квадрат минимальное диафрагменное число одного и разделить на возведенное в квадрат такое же число другого.
Например, один объектив с диафрагмой 1.8, другой – 2.8. По светосиле они разнятся в 2.82/1.82 = 2.42 раза. Объектив, имеющий диафрагму 1.8, пропустит в 2.42 раза больше света, чем объектив с диафрагмой 2.8.
ГЛУБИНА РЕЗКОСТИ
Ваша камера фокусируется на плоскость параллельную передней линзе объектива (на фокальную плоскость).
Это фокальная плоскость. Все, что попадает в эту плоскость будет в резкости.
По мере приближения к камере резкость постепенно падает. По мере удаления от камеры и соответственно от фокальной плоскости резкость тоже постепенно падает. Но мы падение этой резкости замечаем не сразу. То есть, мы воспринимаем как резкую не только фокальную плоскость, а некую область перед плоскостью и за ней. Та область, которую мы воспринимаем как резкую, называется глубиной резкости. Точнее глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП).
Условная иллюстрация глубины резкости. На картинке ГРИП обозначена зелёным. Уточню, что на распределение рзкости в кадре мы смотрим со сторны. Не через камеру. Резкая зона паралельна передней линзе объектива. Камера на иллюстрации находится справа и смотрит человеку в лоб (в фас).
Диафрагма – один из самых простых инструментов, которым можно контролировать размер области, которая выглядит резкой на фото — контролировать глубину резкости. Если не вникать в подробности, то работает это так: чем меньше отверстие – тем больше глубина резкости. Например, f/16 даст большую глубину резкости, чем f/4. То есть на f/16 больше объектов перед фокальной плоскостью и за ней будут в зоне резкости.
Почему так происходит мы разберем чуть дальше, когда узнаем, что такое дифракция.
Для групповых или пейзажных снимков лучше прикрывать диафрагму до f/8 — f/11.
Почему сразу не закрыть до f/22?
Слишком закрытая диафрагма приводит к потере чёткости. Чтобы понять откуда берется потеря чёткости и глубина резкости, надо немножечко разобраться с дифракцией. Давайте это сделаем.
ДИФРАКЦИЯ
Свет – это волны. Волны умеют огибать препятствия, но в результате этого огибания слегка отклоняются от траектории, которая была до препятствия. Это явление называют дифракцией.
Дифракция возникает в результате того, что свет проходит через края лепестков диафрагмы. И степень дифракции зависит в том числе и от качества этих лепестков.
Пятно рассеяния
Если представить ситуацию в сферическом вакууме, то световые волны изображения точечного источника света должны быть в виде точки, но в результате дифракции они выглядят как размытое пятно. И у этого пятна есть “весьма оригинальное” название — пятно рассеяния.
Почему когда мы закрываем диафрагму, глубина резкости увеличивается?
Это связано с тем, что более закрытая диафрагма позволяет более узкому лучу света попадать на матрицу (или на пленку). В результате, пятно рассеяния от области вне фокальной плоскости будет меньше, и этот участок картинки будет выглядеть более чётким, чем при открытой диафрагме.
НО! несмотря на то, что более закрытая диафрагма помогает нам получить большую глубину резкости, мы можем заметить, что на f/22 что-то пошло не так… кадры не чёткие даже в точке фокусировки. И чем больше мы закрываем диафрагму, тем больше видна потеря чёткости и контраста. А всё “благодаря” той же дифракции.
Чтобы понять почему с закрытием диафрагмы, несмотря на увеличение глубины резкости, падает общая чёткость, нам нужен Джордж. Джордж Эйри.
Диск Эйри
Диск Эйри имеет ту же природу, что и пятно рассеяния. То есть является следствием дифракции. Но отличается от этого пятна тем, что:
- Вокруг пятна образуются концентрические круги. Это происходит, когда лучи света проходят через круглое отверстие (диафрагму), и в результате дифракции отклоняются. При этом разные лучи отклоняются на разное значение. Это зависит, в частности, от длины волны. Вместе с диском, кольца образуют дифракционный узор, называемый узором Эйри. 85% освещённости достается самому диску, 15% – кольцам.
- Диск Эйри быстро теряет яркость по мере удаления от центра. Пятно рассеяния будет освещено более или менее равномерно.
- Когда мы закрываем диафрагму, диаметр пятна рассеяния уменьшается, а диаметр диска Эйри – увеличивается. ГРИП растет, но общая чёткость падает.
Но не будем в этой статье писать новый учебник физики. Тем более, вы наверняка про диск Эйри и сами всё знаете, ведь Джордж Эйри описал это явление еще в 1835 году в работе «О дифракции в объективе с круговой апертурой». Вы же помните эту работу?
Вернемся к простым деталям влияющим на практическую фотографию.
Дифракционное ограничение
Диаметр диска Эйри можно рассчитать по формуле: D = 1.22*λ*f
где:
- λ – длина световой волны, прошедшей через объектив (в фото используют значение 540 нм);
- f – диафрагменное число.
Дифракционное ограничение – это значение диафрагмы, при котором радиус диска Эйри начинает равняться размеру одного пикселя матрицы конкретной камеры. И угадайте что – его можно вычислить с помощью формулы.
Она выглядит следующим образом:
- K= n/0.00122*λ, где:
- K – дифракционно-ограниченная диафрагма;
- n – размер пикселя матрицы в микрометрах (микронах);
- λ – длина волны света в нанометрах.
λ, как длину волны света принимают в значении 540 нм, поскольку глаз и матрица более чувствительны к зелёному цвету. Для синего дифракция будет меньше, для красного – больше.
Но нужно иметь в виду, что это примерный подсчёт, ведь он не учитывает такие факторы, как аберрация, освещённость и прочее. Также нужно помнить, что в расчётах учитывается диаметр круга, а диафрагма всё же имеет форму многогранника.
Если долгими зимними вечерами вам вдруг стало скучно, можно развлечься и посчитать дифракционный предел, после которого наступает потеря чёткости в привязке к размеру пикселя на матрице.
| Камера | разрешение (Мп) | кроп-фактор | размер пикселя (мк) | дифракционный предел |
| Canon R | 31,7 | 1 | 5,4 | f/8,2 |
| Canon R5 | 45 | 1 | 4,4 | f/6,8 |
| Canon R5 | 20 | 1 | 6,6 | f/10 |
| Canon R6 MII, R8 | 24 | 1 | 6 | f/9,1 |
| Canon R7 | 33 | 1,6 | 3,2 | f/4,9 |
| Canon R10 | 24 | 1,6 | 3,7 | f/5,6 |
Расчёты подходят для любой камеры, у которой совпадает количество мегапикселей и кроп-фактор.
Но как снимающий фотограф, скажу, что такой грубый подсчет, приведённый в таблице, это скорее развлечение, чем занятие, имеющее отношение к практической фотографии. Слишком много неучтённых переменных.
То, что действительно применимо – это знания про sweet spot вашего объектива, т.е. диапазон диафрагм, в которых мы получим наиболее чёткую картинку.
SWEET SPOT
Как правило, потеря чёткости начинает ощущаться с диафрагмы более закрытой, чем f/11. Сначала это еле заметно, но к f/22 картинка, снятая объективом за 1500$, может не выглядеть на свои деньги. У большинства объективов самую чёткую картинку мы можем получить в диапазоне диафрагм от f/5,6 до f/11. Не всегда, но в среднем по палате примерно так. Этот диапазон называется “Sweet spot”, и у каждого объектива он свой.
Почему до f/11, думаю, вам уже понятно. А вот почему от f/5,6? Дело в том, что если диафрагма открыта по максимуму, мы можем познакомиться с аберрациями. И это таки не еврейская фамилия и даже не немецкая, это явление, о котором мы поговорим чуть ниже. Те, кто снимает предметку и пейзажи, стараются попасть в Sweet spot, чтобы получить максимально чёткую картинку. Для портретной съёмки это не обязательно. А иногда и вовсе не желательно. Максимальную детализацию даёт макрообъектив. Но если мы будем снимать макрообъективом крупноплановый портрет человека, он узнает о себе много нового и интересного, даже если у него здоровая кожа. В портрете важны эмоции, а не детализация. Поэтому в портретах диафрагму часто открывают.
Как узнать в каких пределах этот диапазон именно у вашего объектива? Либо гуглить, и желательно, на английском, либо взять лист с текстом, расположить его в фокальной плоскости (параллельно передней линзе объектива), сфокусироваться на нём, и сделать серию снимков на всём диапазоне диафрагм. Можно с шагом в один стоп. И внимательно поразглядывать на экране вашего компьютера в масштабе 100%.
Ниже кадры снятые на объектив Canon EF 24-70mm f/2.8L первой версии. По этим кадрам хорошо видено, что разница есть, но не значительная. Она будет заметна если вы печататете фотографии большим размером с высокой детализацией. Если вы снимаете фото для соцсетей, то на хороших объективах можно смело закрывать диафрагму. Знание теории это прекрасно, но нужно много практики с вашим оборудованием, чтобы понимать какие пределы именно у вашей техники. И эти пределы будут разными под разные задачи. Кому-то нужно снимать фотообои, а кому-то аватарку для Инстаграма.
АБЕРРАЦИИ
Это просто несовершенство изображения. Мы её видим, потому что волны света отклоняются от пути, по которому должны идти в идеальной оптической системе.
Аберрации никак не влияют на идею вашего кадра, просто могут немного бесить, но их нетрудно убрать в пост обработке. Так что если вы начинающий фотограф – можно не забивать этим голову. Но если вы задрот – welcome to the club.
Их два вида: монохроматическая и просто хроматическая. Как мы знаем, есть ещё дифракция, её можно было бы отнести к виду аберраций, но всё же она имеет кардинально другой характер, а главное – убрать её невозможно, поэтому и рассматривают её таки отдельно.
Монохроматическая аберрация
Математик (не волнуйтесь, здесь без формул) и астроном Филипп Людвиг Зейдель (О! тут таки немецкая фамилия) в 1857 году обнаружил и описал пять аберраций третьего порядка.
Сферическая аберрация
Это происходит потому, что волны света, проходящие по краям линзы, преломляются сильнее, чем те, что в центре. Техники придумывают множество способов, чтобы избежать этой проблемы и у них понемногу получается.
Кома
Появляется, когда лучи света проходят сквозь линзу под углом. В таком случае на краях кадра мы можем видеть асимметричные пятна каплеобразной формы.
Астигматизм
Проявляется в том, что из наклонного пучка света, волны, находящиеся в меридиональной плоскости, фокусируются не таким же образом, что и волны, лежащие в сагиттальной плоскости. Это приводит к асимметричному растяжению пятна рассеяния. Астигматизм виден по краям изображения, но не в центре. Если в современном объективе вы видите такое невооруженным глазом – можно сдавать объектив в ремонт. Это дефект.
Кривизна поля изображения
Она позволяет нам получить одинаково резкий передний и задний план. Да, её принято считать аберрацией, так как при фотографировании плоского объекта с фокусом по центру, края будут размыты, не в фокусе. Это можно принять за нечёткость объектива, но мы же живем не в плоском мире. В реальной жизни, а тем более в фотографической, мы редко сталкиваемся с тем, что нужно фотографировать что-то плоское.
Дисторсия
Аберрации, при которых прямые линии искажаются, перестают быть прямыми. Их делят на два вида и их объединение:
Бочкообразная дисторсия
Подушковидная дисторсия
Комплексная дисторсия
Дисторсия видна больше всего в зум-объективах, особенно с большой кратностью. Широкоугольным объективам свойственна бочкообразная дисторсия. Её максимальное проявление — так называемый «рыбий глаз». Подушка встречается в телеобъективах. Нормальные объективы (которые не ширики и не теле) — минимально подвержены дисторсии. В хороших макро-объективах, дисторсии также практически нет.
Дисторсию не нужно бояться, её редко можно заметить невооруженным глазом, но уж если есть, то она легко лечится в программах постобработки фотографий. Как правило, достаточно одного нажатия кнопки или одного движения ползунка.
Хроматическая или цветовая аберрация
Такая аберрация обусловлена дисперсией света.
Показателем преломления оптической среды является световая волна. У коротких волн степень преломления выше, чем у длинных.
Отсюда имеем: лучи синего цвета преломляются сильнее красного. Поэтому изображение предмета, формируемые лучами разного цвета, могут не совпадать между собой. Это и приводит к цветным артефактам – хроматическим аберрациям. В ч/б фотографии они не так заметны, но также могут напакостить, уменьшив чёткость.
Существует два основных вида:
- хроматизм положения. Происходит, когда лучи света с разной длиной волны фокусируются в разных плоскостях. Но не беспокоимся, это пофиксили еще в XVIII веке.
- хроматизм увеличения. Возникает по контурам объектов с резкими и контрастными краями и выглядит как цветная обводка. Самый очевидный пример: ветви деревьев на фоне светлого неба. Но волноваться также нет причин, на пост обработке это можно убрать. Почти все Raw-конверторы с этим справляются с помощью пары кликов.
Сферохроматизм
Выглядит как едва заметная окраска зон, которые находятся не в фокусе. Происходит это потому, что сферическая линза редко скорректирована для лучей разного цвета. Поэтому мы можем заметить, что нечёткие объекты переднего плана могут быть немного закрашены в пурпурный цвет, а заднего – в зеленоватый. Это свойство более присуще светосильным длиннофокусным объективам, особенно когда снимают с открытой диафрагмой.
Дифракционные звёзды
Это оптическая фишка проявляется, когда в кадр попадают яркие источники света. Уличные фонари, солнышко или блики на стеклянных или металлических объектах. Проявляется в виде окружности с радиально расходящимися лучами.
Диафрагма не имеет форму идеального круга, потому проходящие рядом с краями лепестков лучи отклоняются от прямого пути и формируют два дифракционных луча, направленных в противоположные стороны При этом они перпендикулярны краю соответствующего лепестка диафрагмы. Поскольку дифракционные лучи возникают одновременно на всех лепестках диафрагмы, их совокупность формирует характерную дифракционную звезду.
Если количество лепестков нечётное, то количество видимых лучей будет в два раза больше, чем лепестков. Если чётное, то количество лучей будет равно количеству лепестков.
Что такое Т-стоп и чем он отличвается от F-стопа
Сейчас многие фотографы начали записывать видео на фотокамеру и столкнулись с новым для них критерием – Т-стоп. Так что и мы не будем проходить мимо.
Т-стоп – это реальная способность объектива пропускать свет (в переводе с английского – «transmission»). Это почти как привычный нам f-стоп, но гораздо точнее. То есть, f-стоп – это условная прямая линия от света к матрице, можно назвать это число теоретическим. А T-стоп – это та же линия, но с учётом возможных потерь на пути этой линии, например, запыленное стекло объектива, количество стекла, длина самого объектива, возможные отражения луча света и т.д, и это число уже будет реальнее.
Можно сделать вывод, что при имеющемся f-стопе на объективе, T-стоп будет больше и это повлияет на экспозицию, но не на глубину резкости.
Теперь немного математики.
T-stop – сочетание f-stop и значения коэффициента пропускания света объектива. Получается, что t-stop= f-stop, который делится на квадратный корень коэффициента пропускания линзы.
Рассмотрим на примере двух объективов:
- Первый — 50 мм f / 2.0 с коэффициентом пропускания 70%. Т-стоп, в этом случае = 2,4
Расчёты выглядят так: 2,0 / √0,7 = 2,39.
- Второй — 100 мм f / 2.0 с коэффициентом 80%. При Т- стоп = 2,24. (2,0 / √0,8 = 2,236).
К сожалению, коэффициент пропускания вычислить в домашних условиях невозможно, это дотошная работа специалистов. Но точно известно, что чем меньше в объективе деталей — тем больше пропускаемость света. Из это можно сделать вывод, что зум-объективы в этом не так хороши, как фиксы. Также многое зависит от того насколько качественны материалы и, непосредственно сборки объектива.
Но фотографам не стоит сильно волноваться, в современных реалиях разница будет примерно в ⅓ стопа, что легко можно исправить на пост обработке.
Учитывать Т-стоп важно, когда это рентабельно, и вывалить чемодан денег за проверенный объектив имеет смысл, там, где каждая секунда пост обработки будет дороже. А если вы ранее не задумывались о том, что такое Т-стоп, то и использовать его в реальности вряд ли будете.
Так почему же в киноиндустрии это так важно? Все просто: чтобы избежать разной экспозиции в одной сцене, при разных ракурсах. Для точной экспозиции используют разные объективы с одинаковым Т- стопом. Например, фотокарточка часто является финальным результатом работы, но в видео — это не совсем так. Одна сцена, и тем более один план, редко будет завершенным произведением искусства. Чтобы полностью проникнуться происходящим — нам важны и “соседние” кадры, а они как раз могут быть сняты на другие объективы. И если с разных планов мы получим разную экспозицию, это добавит работы на постпродакшене. Для того чтобы избежать дополнительных затрат в видеопродакшене, ориентируются на Т- стопы вместо привычных нам f-стопов.
ВЫВОД
- Чем больше диафрагменное число, тем меньше отверстие и темнее картинка.
- Чем меньше диафрагменное число, тем больше размыт задний план.
- Чем меньше диафрагменное число,тем меньше глубина резкости.
- В большинстве объективов самая чёткая картинка на диафрагмах в диапазоне от f/5,6 до f/11.
- Чтобы получить одну яркость на разных объективах, надо ориентироваться не на f-stop, а на t-stop (актуально для видео).
- Теория это прекрасно, но чтобы научиться фотографировать, надо фотографировать.
Автор: Карина Гончарова
Редактор: Борис Крупник
