Главная » Эксплуатация » Основы экспозиции. Глубина резкости: простое понимание диафрагмы

Основы экспозиции. Глубина резкости: простое понимание диафрагмы

Диафрагма представляет собой круглое отверстие, размер которого возможно регулировать. Является преградой между изображением и матрицей фотоаппарата. Диафрагма находится внутри объектива камеры. В зависимости от диаметра диафрагмы изменяется количество света, поступающего к матрице.

Диафрагма и выдержка

Выдержка представляет собой временной интервал, за который на светочувствительный элемент попадают световые лучи. Диафрагма и выдержка вместе составляют экспопару. Именно они служат определяющим фактором для экспозиции изображения. За количество света отвечает диафрагма, а за время – выдержка.

Автоматическая экспозиция обычно сочетает большую величину диафрагмы и высокую скорость срабатывания затвора, или наоборот – небольшую диафрагму с малой скоростью срабатывания затвора.

Отличие диафрагмы зеркального фотоаппарата от диафрагмы цифрового фотоаппарата

Зеркальный фотоаппарат позволяет более точно задать параметры диафрагмы;
На зеркальный фотоаппарат можно установить более светосильный объектив (с диафрагмой 1/1.4, 1/1.8);
Цифровые фотоаппараты имеют более узкий уровень диапазона диафрагмы;
На зеркальном фотоаппарате параметры диафрагмы можно задавать самостоятельно.

На какие факторы влияет диафрагма?

От настроек диафрагмы зависит очень многое:

Количество света, которое пропускает объектив через определенный отрезок времени;
ГРИП, то есть глубина резко изображаемого пространства;
Цветовая насыщенность и яркость фотографии;
Качество фотографии, различные визуальные эффекты, виньетирование, боке.

Какая диафрагма фотоаппарата лучше?

При выборе диафрагмы стоит помнить, что здесь нет четких правил. Традиционные значения диафрагмы:

f/1.4 . Подходит для съемки в условиях плохой освещенности, однако ГРИП (глубина резко изображаемого пространства) при таком значении крайне мала. Диафрагма идеальна для создания эффекта мягкого фокуса и для некрупных объектов;
f/1.2. Применение аналогично использованию диафрагмы f/1.4, однако объектив с данной диафрагмой более демократичен по своей стоимости;
f/2.8. Подходит для съемки в условиях низкой освещенности, хорошо применять для съемки портретов, так как глубина резкости попадает на все лицо;
f/4. Минимально допустимая диафрагма, которую можно использовать для съемки людей при нормальном освещении;
f/5.6. Подходит для съемки нескольких человек, однако при низком уровне освещенности нужно использовать вспышку;
f/8. Подходит для съемки множества людей, благодаря тому, что обеспечивает отличную глубину резкости;
f/11. Такая диафрагма имеет максимальную резкость, что делает ее идеальной для съемки портретов;
f/16. Отличается большой глубиной резкости. Подходит для съемки на ярком солнечном свете;
f/22. Идеальна для съемки пейзажей, где не нужно привлечение внимания к деталям на переднем плане.

Настройка

Универсально настроить диафрагму на фотоаппарате невозможно, всё зависит от конкретных условий съемки. Предлагаем вам воспользоваться следующими рекомендациями:

Резкое изображение может быть достигнуто при средних значениях диафрагмы. Большие значения диафрагмы делают фотографию более яркой и насыщенной;
Лучшее боке для объектива достигается при полностью открытой диафрагме;
При ночной съемке диафрагму необходимо зажимать, а выдержку – увеличивать;
При открытой диафрагме хорошо снимать портреты. Портрет на фоне природы или других объектов лучше снимать при средней или закрытой диафрагме. Если необходимо сделать акцент не только на человеке, но и на фоне, лучше применять закрытую диафрагму;
При съемке городского пейзажа диафрагму рекомендуется закрыть до значения f/11 или f/16;
Большая глубина резкости при съемке природного пейзажа достигается при диафрагме f/16, если в этом случае изображение вас не устраивает, можно использовать диафрагму f/11 или f/8.

Не бывает универсальных советов при выборе диафрагмы, все зависит от конкретных ситуаций, освещения, желательного сюжета изображения, необходимости в различных визуальных эффектах. Опыт в фотографировании при разных условиях позволяет понять, какое именно значение диафрагмы сделает фотографию наиболее эффектной.

Об успешности снимка можно судить по совершенно разным критериям: удачно пойманный момент, точно переданная эмоция в портрете, атмосферой интерьерного снимка. Список можно продолжать довольно долго.

Один фактор, например, точная цветопередача, может быть чертовски важен в предметной съёмке, но не иметь особого значения для стрит-фотографии. Что действительно имеет значение всегда и является основой любого снимка, так это свет. Вернее, его количество, попавшее в вашу камеру. Это называется экспозицией. Получился слишком темный кадр? Значит, в камеру попало недостаточно света, и он вышел недоэкспонированным. Всё белое, хотя таким быть не должно? Это явный признак переэкспонированного кадра: на матрицу фотоаппарата или плёнку света попало чересчур много.

Экспозиция контролируется изменением трёх параметров: выдержки, диафрагмы и чувствительности (ISO). Давайте рассмотрим каждый из них.

Диафрагма

Диафрагма – это отверстие с изменяемым диаметром внутри объектива, через которое свет попадает непосредственно на фоточувствительный сенсор матрицы или плёнку. Принцип работы диафрагмы схож с принципом работы человеческого зрачка: чем шире он открыт, тем больше света попадает на сетчатку глаза. Верно и обратное: чтобы ограничить количество света, скажем, в яркий солнечный день, зрачок заметно сужается.

Настройки диафрагмы называются стопами. Вот типичный пример шага диафрагмы объектива.

f/1.4 – f/2 – f/2.8 – f/4 – f/5.6 – f/8 – f/11 – f/16 – f/22

Самое маленькое число соответствует максимально открытой диафрагме и наибольшему количеству пропускаемого света. С каждым следующим стопом количество проходящего света уменьшается ровно в два раза. Соответственно, количество света, получаемого сенсором камеры при диафрагме f/2.8, будет в четыре раза меньше, чем при диафрагме f/1.4. Таким образом экспозиция контролируется с помощью диафрагмы.

Помимо контроля поступающего света диафрагма отвечает ещё за одну важную вещь в фотографии – глубину резкости.

Диафрагма f/2.8. Задний и передний фоны заметно размыты.

Диафрагма f/8.0. Глубина резко отображаемого пространства намного больше, чем на предыдущем снимке.

Глубина резкости определяет, как сильно передний и задний планы размыты относительно объекта, на который вы наводите фокус. Если делать фотографию при открытой диафрагме, то вы получите очень сильное размытие объектов не в фокусе. Это называется малой глубиной резкости. Если же снимать с закрытой диафрагмой, то глубина резко отображаемого пространства заметно увеличится.

Контроль глубины резкости важен в разных жанрах фотографии. При съёмке пейзажей или интерьеров чаще всего необходимо получить в зоне фокуса всё изображение.

С другой стороны, самый простой способ отделить объект съёмки от заднего плана – это размыть его. Этот приём часто используется в портретной съёмке.

Выдержка

Выдержка (или время экспонирования) определяет, как долго свет будет попадать на матрицу фотоаппарата или пленку.

Затвор камеры открывается только на время экспонирования фотографии, позволяя свету достигать матрицы в течение строго определённого времени. Соответственно, чем дольше происходит экспонирование, тем светлее получается фотография.

Контроль выдержки работает по схожей с диафрагмой системой стопов. Каждое следующее значение уменьшает количество получаемого света ровно в два раза.

1/2 – 1/4 – 1/8 – 1/15 – 1/30 – 1/60 – 1/125 – 1/250

За 1/4 секунды матрица камеры получит лишь половину света, какого она бы получила при экспонировании в 1/2 секунды (при одинаковых настройках выдержки и диафрагмы).

Короткая выдержка позволяет нам «замораживать» кадр, в то время как длинная – размывать движущиеся объекты.

Это фото сделано с выдержкой в 1/1250 секунды. Такое короткое время экспонирования позволяет остановить быстрый поток воды и увидеть её отдельные всплески.

А эта фотография сделана на выдержке в треть секунды. Вода тут смотрится совершенно иначе.

Если вы хотите получить четкую фотографию чего-то очень быстрого, то делать снимок нужно обязательно на короткой выдержке.

ISO

ISO определяет то, насколько ваша камера чувствительна к свету. Чем ниже значение ISO, тем менее восприимчива матрица, в то время как высокое значение позволяет снимать в очень темных условиях. То есть, в отличие от выдержки и диафрагмы, вы не управляете количеством проходящего света, а изменяете чувствительность самого сенсора.

Во времена, когда фотография была только аналоговой и снимать мы могли исключительно на плёнку, чувствительность выбиралась только один раз: в момент выбора этой самой пленки. Теперь же мы можем поменять её в любой момент простой сменой настроек в фотокамере.

Стопы для ISO: 100 – низкая чувствительность, 12800 – высокая. Каждое новое значение повышает экспозицию кадра в два раза.

100 – 200 – 400 – 800 – 1600 – 3200 – 6400 – 12800

При увеличении чувствительности на фотографии появляется шум. Его количество индивидуально для разных фотоаппаратов. Некоторые камеры позволяют получать изображения достойного качества при ISO 6400, в то время как другие на этих значениях пасуют. В любом случае, если вы хотите получить максимально чистое изображение, старайтесь снимать при низкой чувствительности. Другое дело, что это далеко не всегда возможно.

Например, эта фотография сделана в театре при недостатке света на ISO 3200 и выдержкой в 1/100 секунды. Если бы я делал кадр на более низкой чувствительности, то мне пришлось бы либо сильнее открывать диафрагму, рискуя промахнуться с фокусом, либо удлинять выдержку и лишить себя возможности получить не смазанное изображение.

Как это работает друг с другом

Как же чувствительность, диафрагма и выдержка работают друг с другом? Просто. Давайте рассмотрим пример.

Допустим, вы хотите уменьшить на этом изображении глубину резкости и открываете диафрагму до f/2.8.

Получилось изображение с более размытым фоном, но теперь оно переэкспонированно, ведь открытая диафрагма пропускает больше света. В этом случае разницу в 2 стопа можно компенсировать либо сократив выдержку, либо уменьшив диафрагму. Никто не запретит вам менять два параметра сразу вместо одного. То есть, вы можете либо сократить выдержку или ISO на два стопа, либо каждый параметр на один.

В любом случае на выходе будет получено одинаково проэкспонированное изображение, но с другой глубиной резкости, выдержкой или чувствительностью. Какой из параметров когда менять, решать только вам!

На этом всё. Не бойтесь снимать в неавтоматических режимах и экспериментировать с настройками диафрагмы, выдержки и чувствительности.

Диафрагма зеркального фотоаппарата – это круглое окошко из нескольких лепестков, которое регулирует поток света, проникающий в камеру. Окошко раскрыто - света пойдет больше. Окошко сжато - меньше. Не стоит путать диафрагму с затвором, который тоже регулирует попадающий на матрицу световой поток. Затвор - это заслонка рядом с матрицей, отвечающая за выдержку, а диафрагма находится в объективе, и от того, насколько широко она раскрыта, также зависит экспозиция кадра.

Принято обозначать диафрагму буквой F. Число после F, собственно, и является ее значением. Чем оно больше, тем отверстие диафрагмы меньше. Например, F2,8 – это широко раскрытая диафрагма, а F16 – уже очень маленькая. Здесь работает обратная пропорция. Дело в том, что она так же, как и выдержка, обозначается дробью, но первая ее часть опускается и указывается только знаменатель.

Если говорить об общем количестве света в кадре, то диафрагма и выдержка взаимозаменяемы. Уменьшая что-нибудь одно на одну ступень, мы можем компенсировать недостаток света увеличением другого параметра. Однако полностью заменить друг друга они не могут.

От диафрагмы напрямую зависит ГРИП: глубина резко изображаемого пространства, ее еще называют глубиной резкости. При открытой (то есть, широкой) диафрагме ГРИП маленькая. Это очень красиво выглядит в портретах, когда важно оставить резким лицо, а фон хочется размыть, а также в любой съемке, где нужно выделить резкостью лишь один план.

Стоит помнить, однако, что при съемке, например, групповых портретов сильно раскрывать диафрагму не стоит: может получиться так, что одно из лиц будет резким, а остальные не совсем.

Как открыть диафрагму на фотоаппарате? Нужно выставить режим Av (приоритета диафрагмы) и в нем менять значение в сторону уменьшения числа. С расширением диафрагмы выдержка будет автоматически укорачиваться.

Еще один способ настроить диафрагму на фотоаппарате, это использование режима М (то есть мануального, ручного): здесь вам придется самостоятельно следить за экспозицией и вместе со значением выдержки задавать и значение диафрагмы.

Если же снимается что-то многоплановое, будь то пейзаж или натюрморт, в котором по задумке автора все планы должны быть резкими, то диафрагму , напротив, стоит прикрывать. Однако тут не стоит увлекаться: на высоких значениях (от 20 и выше) вы можете получить артефакты, которые выглядят как общая «замыленность» всего кадра. То есть, если вы попытаетесь увеличить глубину резкости диафрагмой, установив например, F32, в результате звенящей резкости может не оказаться нигде.

Когда снимаете с узкой диафрагмой, следите за тем, как меняется выдержка. Например, если при съемке пейзажа выставлен режим Аv(S) и выбрана диафрагма 16, выдержка может оказаться слишком длинной, например, 1/15, что может дать смаз изображения. Чтобы избежать его, придется немного расширить диафрагму, жертвуя проработкой планов (если было 16, меняем на 13, например. Если это не помогает, то увеличиваем ISO – однако важно помнить, что высокие значения светочувствительности ухудшают качество и дают артефакты в виде шума. Многое зависит от камеры (на некоторых даже с ISO 1600 можно получить неплохой результат), но лучше стараться не превышать значение 800.

Что такое диафрагма? Диафрагма (апертура) в объективах — это устройство, которое позволяет изменять относительное отверстие объектива и регулировать диаметр проходящего через него пучка света.

Изучаем диафрагму. Что такое диафрагма

Относительное отверстие объектива, регулируемое диафрагмой, имеет свое обозначение и называется числом диафрагмы (или диафрагменным числом). Чем выше это число, тем меньше диаметр относительного отверстия и меньше света проходит к матрице/пленке фотоаппарата. Вычисляется как соотношение фокусного расстояния к диаметру диафрагмы f/D (например, f/1.4), стандартные значения имеют шаг в один диафрагменный стоп (корень из двух) — 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8 и т.д вплоть до f/64.

С изменением значения диафрагмы изменяется не только освещенность, но и линия глубины резко изображаемого пространства. Комбинация значений диафрагмы и скорости затвора образуют экспопару. Вместе с изменяемой светочувствительностью матрицы образуют Трио — экспопара+ISO.

Лепестки ирисовой диафрагмы объектива Таир-3ФС

Больше всегда меньшее число

Запомните — чем крупнее число, тем поступает меньше света, и наоборот. То есть, при зажатой до f/22 апертуре, света всегда поступит меньше, чем при открытой до f/1.4. В работе вам, думаю, не придется зажимать значения до предела — основные рабочие параметры это от полностью открытой (f/1.4, f/2, f/2.8 например, — зависит от модели объектива) до 8-16. С этим связана небольшая путаница — на самом деле, бо льшим числом считается f/ меньшее, так как больше е отверстие всегда пропускает больше света. Отсюда число диафрагмы f/2.8 в любом случае больше f/22.

Также имеется понятие «светосильность» объектива — чем шире относительное отверстие, тем объектив светосильнее. В основном, понятие «светосила» используется именно в этом ключе, хотя имеет немного не то определение. Не каждый светосильный объектив лучше. Светосильность — не панацея для решения фотографических задач.

Управление диафрагмой

Существует множество реализаций диафрагмы, однако бо льшее применение в фото и видеотехнике нашлось у ирисовой. Ирисовая диафрагма позволяет более плавно изменять значения относительного отверстия, имеет компактные размеры. Помимо ирисовой диафрагмы использовалась также:

Револьверная диафрагма
Вставная диафрагма

Привод ирисовой диафрагмы имеет различные вариации:

Диафрагма с механизм ручного доводчика (с кольцом предустановки и без)

Один из объективов с кольцом предустановки диафрагмы

Фиксация необходимого значения f/ кольцом предустановки производилась для того, чтобы получить возможность навестись на резкость при более светлом видоискателе. Непосредственно фотосъемка проводится уже на закрытой диафрагме и установленной глубине резкости. Большинство конструкций этих фиксаторов приводится в действие потягиванием кольца предустановки на себя и поворотом на необходимое значение.

Диафрагма с прыгающим механизмом (с репетиром и без)

Яркий представитель семейства объективов с прыгающим механизмом диафрагмы

Прыгающий механизм диафрагмы позволяет установить необходимую диафрагму без использования кольца предустановки и увеличивает оперативность при работе. Репетир (автоматический доводчик) использовался для предпросмотра глубины резко изображаемого пространства непосредственно перед спуском затвора. Устройство автоматического доводчика приводилось в действие дополнительным рычажком на корпусе камеры, или объектива.

Зачастую привод был сопряжен с кнопкой спуска затвора, при этом нажатая наполовину кнопка спуска включала режим предпросмотра ГРИП. В объективах Таир из комплекта Фотоснайпер использован весьма изысканный механизм автодоводчика, при котором просмотр ГРИП был возможен только непосредственно после спуска диафрагмы, либо перед ее взводом. Это доставляло определенное неудобство при работе (диафрагма закрывалась в необходимое значение, затем взводилась рычагом, происходила наводка на резкость, и полунажатием кнопки спуска затвора доводчик возвращался в исходное состояние, снова закрывая диафрагму).

В современных камерах репетир заменен кнопкой, или комбинацией кнопок на корпусе камеры.

Диафрагма с электромагнитным механизмом

В основной своей массе современных объективов диафрагма имеет автоматический электромагнитный привод, а ручное управление вы можете наблюдать только на профессиональной/кинооптике. Ручное управление в современных объективах используется в основном при видеосъемке, для оперативного и плавного контроля за глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП).

Во время фотосъемки, диафрагма с электромагнитным приводом автоматически закрывается до значения, заданного электроникой камеры. У объективов с электронным управлением диафрагмы репетир реализуется в виде программной функции DOFV, активируемой кнопкой на корпусе фотоаппарата или их комбинацией.

Диафрагма. Что такое боке

Боке это японское название зоны нерезкости, по сути — изображение фона за снимаемым объектом. Каждый объектив имеет свой рисунок зоны нерезкости. У вариообъективов боке достаточно жесткое — заметны как геометрические, так и цветовые пропорции объектов, следующих за объектом фотосъемки. У объективов с фиксированным фокусным расстоянием, «фиксов», боке в плане размытия может доходить до немыслимых значений.

Боке объектива Canon 70-200 f/4 на f/4

Как правило, объект съемки отделяется от фона явным образом. Большая разница заметна при сравнении фотографий, снятых на «репортажный» универсальный объектив, и более «художественные» объективы с фиксированным фокусным расстоянием. В величинном отношении, я бы сравнил это так: рисунок зоны нерезкости у зума на f/2.8 будет примерно идентичен фиксу на f/4-5.6, на однинаковых фокусных расстояний.

Боке Sigma 30mm f/1.4 DC OS HSM на f/5.6

Конечно, еще немало зависит от самой оптической схемы. Отсюда, кстати, и вытекают пристрастия различных категорий фотографов к разнообразным объективам — из-за особенностей оптической схемы, разные оптические схемы дают различный художественный эффект, — у какого то объектива есть фирменное закручивание фона, у другого — эффект масляных красок. Почти бесплатно, без регистрации и смс крутят фон известные на постсоветком пространстве объективы Гелиос 44.

Боке Sigma 17-50mm f/2.8 на f/3.2

Японцы же, вообще, считают всякое проявление элементов фона в боке на малых значениях f/ аберрацией, и ценят ровные цвета (то есть, элементы за объектом размываются тупо до состояния цвета, без каких-либо намеков на пропорции). Конечно, не смотря на все это, качественный портрет можно снять и на вариообъектив. Все зависит от опыта фотографа.

Количество лепестков диафрагмы и их влияние на рисунок зоны нерезкости

Количество лепестков диафрагмы варьируется. Как правило, недорогие объективы оснащаются малым количество лепестков. На бо льших значениях f/, малое количество лепестков будет давать неровные круги («гайки») источников света в боке. Иногда вы можете встретить звездообразное отверстие диафрагмы у объектива — при малом количестве лепестков, такое решение добавляет некоторую художественность в рисунок зоны нерезкости. На фото ниже представлена диафрагма объектива Индустар-61 Л\З МС.

Диафрагма Индустар-61 Л/З МС

Индустар-61 Л/З 50mm f/2.8 и Ricoh Rikenon 28mm f/2.8 яркие представители касты объективов со звездообразным отверстием диафрагмы при малом количестве лепестков в механизме.

Звездообразные блики Ricoh Rikenon 28mm f/2.8

Диафрагмирование и дифракция

Качество картинки, пропускаемое оптикой (в частности, резкость и детализация), улучшается до определенного порогового значения f/. Более широкие пучки света имеют противную особенность рисовать на картинке дополнительные искажения цветов. Эта особенность уменьшает свое воздействие на картинку при небольшом прикрытии диафрагмы. Как правило, цветовые искажения пропадают с f/4 практически полностью у большинства объективов.

Метод устранения хроматических аберраций таким образом, называется диафрагмированием. Не стоит заигрываться с максимальными значениями числа диафрагмы — чем больше значение, тем выше шанс достигнуть дифракционного предела для текущей конфигурации камера+объектив.

Как с этим жить

Управляя диафрагмой вы можете добиться как более художественной картинки, так и увеличения ГРИП, так и внесения поправки в экспозицию.

Большее размытие фона и тонкая ГРИП получается именно на максимально «открытых» значениях, чем пользуются в портретной и художественной фотографии. Важно запомнить, что при съемке портрета тонкая ГРИП и максимально открытое относительное отверстие объектива позволяют явным образом отделить объекты от фона. Для этого, собственно, и используются светосильные объективы.

Учтите — чем выше максимальное число f/ объектива, тем оптическая схема дороже — отсюда высокая удельная стоимость качественных «светлых» объективов. Светосильный объектив позволит увеличить максимально возможную выдержку затвора и избежать шевеленки на фото в сумерках, без увеличения светочувствительности матрицы и с сохранением приемлемого уровня шумов на фото.

Боке, и вытекающая из этого рисунка художественность объектива зависит от фокусного расстояния объектива, конфигурации его оптической схемы, установленного значения диафрагмы. Используйте полученные знания о диафрагме, и связанными с ней другими параметрами, чтобы поразить своих друзей художественными фотокарточками.

Сегодняшним уроком мы подходим к жизненно необходимому для понимания техническому вопросу, который каждый фотограф должен понимать и использовать это умение на практике. Если бы меня спросили, какие 2 технических параметра наиболее важны в фотографии и которыми нужно научиться управлять, я бы без колебаний ответил: «конечно же, диафрагма и выдержка». С их помощью можно изменять один и тот же сюжет до неузнаваемости, варьировать настроение и поистине рисовать светом. Новички, не переживайте – ничего страшного нет, уверен, что вы справитесь! Итак, диафрагма…

Диафрагма обозначает техническую составляющую объектива, которая регулирует количество попадающего на матрицу света.

Для объяснения на пальцах обычно приводят в пример зрачки глаз, которые на солнце сужаются и пропускают меньше света, а в темноте расширяются, чтобы получить максимум света. Можно сравнить с трубами – они могут быть разного диаметра и, соответственно, пропускать разные объемы воды за единицу времени. Так вот диафрагма в фотоаппарате и есть отверстие трубы с регулируемым диаметром.

В фотосреде бытует множество распространенных названий диафрагмы, можете услышать следующие: апертура, дырка, относительное отверстие, светосила, (число) F. Знайте, что во всех случаях речь идет о диафрагме.

Устройство диафрагмы

Существует несколько технических реализаций, но мы рассмотрим одну – ирисовую. Именно она используется в современных объективах. Состоит из нескольких лепестков, которые прилегают друг к другу.

При открытой диафрагме (большом диаметре) получается полностью круглое отверстие. При закрытой образуются многоугольники, соответствующие количеству лепестков. Обычно в современных объективах можно встретить 7-лепестковые диафрагмы. В некоторых дорогих моделях бывают по 8 и 9 лепестков.

Так вот, разница в количестве лепестков и их форме проявляется при формировании зоны нерезкости. Иными словами, если вы фотографируете объект (например, человека), за которым находится множество огоньков, и они попадут в зону нерезкости, то огоньки будут отображаться в виде многоугольников, форма которых зависит от лепестков диафрагмы. Считается, что чем ближе к круглой форме их отображение, тем благороднее рисует объектив.

Относительное отверстие, диафрагменное число — разбираемся с понятиями и цифрами

Сейчас будет немного элементарной математики. Можно было опустить этот раздел, ограничившись конечными выводами, но для полного понимания предлагаю раз и навсегда закрыть этот вопрос и не путаться впоследствии в определениях.

Относительное отверстие объектива представляет собой отношение диаметра отверстия объектива (которое формируется лепестками диафрагмы) к фокусному расстоянию. Диафрагма (апертура, диафрагменное число) является величиной, обратной относительному отверстию. Выражается дробью с числителем 1.

Для примера рассмотрим объектив с фокусным расстоянием 85 мм. Возьмем диаметр отверстия объектива 30.3 мм (для примера). Поделим его на фокусное 85 мм, получим 0.36. Диафрагменное число обратно пропорционально этому значению, т.е. равно 1/0.36 = 2.8.

N = D / F = 1 / f , где

N — относительное отверстие;

D — диаметр отверстия, мм;

f — диафрагменное число.

Из формулы видно, что диафрагменное число является отношением фокусного расстояния к диаметру отверстия объектива.

Допустим, у объектива относительное отверстие 1/8. Может быть записано 1:8 или f1/8 или F1:8. Запись не так важна.

8 в знаменателе – это и есть наша диафрагма, которая определяет, во сколько раз текущее отверстие объектива меньше текущего фокусного расстояния.

Диафрагма может быть записана в одном из видов: f/8, f1/8, F8.

Как может f/1.8 быть больше, чем f/11?

Это своего рода тест на внимательность) Если вы прочли вышенаписанное, то ответ уже знаете. Для других отмечу отдельно, т.к. устоявшаяся терминология может запутывать.

Диафрагменное число (рядом с f) показывает, на сколько отверстие меньше фокусного расстояния. Т.е. в первом случае (для f/1.8) оно меньше фокусного в 1.8 раза, а во втором (для f/11) – аж в 11 раз. Значит, f/1.8 больше f/11.

Можно также сравнивать дроби относительных отверстий. 1/1.8 > 1/11.

Что такое диафрагмирование?

Диафрагмирование – это изменение диафрагменного числа. В обиходе вы будете встречать «изменить диафрагму до …такого-то значения». Вот знайте, что этот процесс называется диафрагмированием.

Пройдемся по основным терминам, связанным с изменением диафрагмы, которые встречаются в обиходе.

Закрыть/уменьшить/прикрыть диафрагму – уменьшить поток попадаемого света = увеличить значение f.

Открыть/увеличить диафрагму – увеличить поток попадаемого света = уменьшить значение f.

Ряд диафрагменных чисел и светосила

С числами диафрагмы разобрались. Вопрос – как они между собой связаны? В фотографии есть такое понятие, как стоп. Применительно к диафрагме стоп определяет величину, на которую нужно изменить диафрагму, чтобы количество пропускаемого света изменилось в 2 раза. Т.е. может встретиться понятие «прикрыть диафрагму на 2 стопа» — оно означает, что нужно прикрыть диафрагму настолько, чтобы света попадало в 4 раза меньше.

И тут есть важный момент. Понятно, что на пропускание света напрямую влияет диаметр отверстия объектива.

НО! Нужно помнить, что зависимость квадратичная, а не линейная.

Изменение диафрагмы в 2 раза не равно изменению количества пропускаемого света в 2 раза. На то, сколько будет пропущено света, влияет не сам диаметр, а площадь круга, им образованная. При этом, как мы помним, диафрагменное число f связано с диаметром отверстия. Позанимаемся еще немного математикой.

Площадь круга прямо пропорциональна квадрату диаметра. А в формуле относительного отверстия выше у нас фигурирует просто диаметр. Светосила прямо пропорциональна квадрату относительного отверстия.

Q = D 2 / f 2 , где

Q — светосила;

D — диаметр отверстия;

f — диафрагменное число.

f = √ D 2 / Q

Условно примем светосилу Q за 1. Формула превратится в: f = D.

Теперь мы хотим увеличить ее до 2х. Формула превращается в: F = D / √ 2 = 0,71 * D.

Иными словами, диафрагменное число изменяется в √2 раза при изменении кол-ва пропускаемого света в 2 раза.

При увеличении количества пропускаемого света в 2 раза диафрагменное число уменьшается в √2 раза. При уменьшении – наоборот.

Для удобства определен диафрагменный ряд с разницей ровно в один стоп (количество пропускаемого света при прочих равных параметрах отличается в 2 раза):

F: 1; 1.4; 2; 2.8; 4; 5.6; 8; 11; 16; 22; 32.

Также есть и промежуточные значения, которые представляют собой 1/3 или ½ стопа. Например, f/3.2, f/7.1.

Для чего я все это рассказывал? Во-первых, чтобы было общее понимание, как между собой связаны разные параметры. Во-вторых, у каждого объектива указана максимально возможная открытая диафрагма, которая определяет его светосилу. И нужно иметь представление, насколько один объектив пропускает больше/меньше света на максимально открытой диафрагме. Для удобства можно возвести в квадрат минимальное диафрагменное число одного объектива и поделить на возведенное в квадрат такое же число второго. К примеру, у одного объектива диафрагма 1.8, у другого – 2.8. По светосиле они отличаются в 2.8 2 / 1.8 2 = 2.42 раза. Объектив с диафрагмой 1.8 пропустит в 2.42 раза больше света, чем объектив с диафрагмой 2.8.

Влияние диафрагмы

Завершаем с математикой. Возможно, она вам показалась суховатой и ненужной, но, на мой взгляд, полезна для понимания и позволяет осознанно менять параметры. Цифры обрели смысл. Перейдем теперь к практической стороне вопроса.

Значение диафрагмы сложно недооценить. Это в высшей степени мощный инструмент, который влияет на многие параметры и просто не может не использоваться фотографами.

Диафрагма влияет на:

количество попадаемого на матрицу света и, соответственно, экспозицию;
ГРИП;
боке;
резкость фото;

Рассмотрим эти пункты подробнее.

Влияние диафрагмы на количество попадаемого света

Это мы и рассматривали выше. Для наглядности приведу пример, где изменяется диафрагма при прочих равных неизменных параметрах. Отчетливо видно, что сцена передается более темной при закрытии диафрагмы.

Влияние диафрагмы на ГРИП

Мы еще не рассматривали понятие ГРИП. Если вы с ним незнакомы, то вкратце скажу, что это зона впереди и сзади снимаемого объекта (на котором сфокусировались), в пределах которой фото будет резким. Раньше мы говорили о влиянии фокусного расстояния на ГРИП . Диафрагма также мощный инструмент и для изменения ГРИП.

Правило простое: при увеличении/открытии диафрагмы (= уменьшении числа f) ГРИП уменьшается, и наоборот.

Покажу это на примере:

Посмотрите на область возле сучка – при открытии диафрагмы область резкости сужается.

Портретисты, например, часто управляют ГРИП посредством диафрагмы, делая акцент на снимаемом человеке (уменьшая ГРИП) или наоборот – «встраивают» портретируемого в сцену (увеличивая ГРИП). Говоря попсово: «если нужно размыть фон, максимально откройте диафрагму».

Влияние диафрагмы на боке

Боке мы также раньше не обсуждали. Это характер передачи изображения в зоне нерезкости. В самом начале мы рассматривали пример съемки человека, за которым находится множество огоньков. При их попадании в зону нерезкости то, как они будут отображаться и определяет боке.

Для получения «благородного» боке используйте открытые диафрагмы.

Точечные источники света могут быть близкими к кругу, а могут быть многоугольниками. Это определяется формой отверстия, образуемой лепестками диафрагмы. На открытой диафрагме лепестки образуют отверстие, по форме близкое к кругу. Чем больше лепестков, тем больше оно будет походить на круг. На новых объективах лепестки скругленные, поэтому даже при их меньшем количестве образуется фигура, близкая к кругу.

Чешуйчатые кружки – это и есть боке, отражающее неоднородность фона. На примере эта неоднородность формируется цветами на заднем плане в верхней части изображения.

Влияние диафрагмы на резкость

С закрытием диафрагмы повышается резкость. Речь, конечно, идет о той части изображения, которая находится в пределах ГРИП. Как правило, на открытых диафрагмах формируется мягкое изображение, что может быть хорошо для портретов. Прикрыв диафрагму на пару стопов от максимально возможной для объектива диафрагмы, можно получить сильный рост резкости. Пика резкости объективы достигают при диафрагмах в диапазоне f/6.3 — f/13 (привел условные значения, т.к. диапазон может меняться в зависимости от условий). Дальше появляется ощутимое влияние дифракции, и начинается обратный процесс – при дальнейшем закрытии диафрагмы резкость снижается.

Например, в пейзажах почти всегда требуется максимальная резкость, и там часто используются диафрагмы f/7.1, f/8, f/11.

Для примера рассмотрим условный объектив с постоянным фокусным расстоянием и неизменной максимальной диафрагмой f/1.8. На f/1.8 изображение будет «софтить», получаться мягким. Прикрыв до f/2.8 — f/4, получим гораздо более резкое изображение. На значениях f/8 – f/11 оно будет звеняще резким. А дальше резкость будет снижаться, и на f/22 или f/32 создастся ощущение, будто изображению сильно недостает резкости.

Каждый объектив позволяет достичь той или иной резкости, также диапазоны диафрагменных чисел, при которых достигается максимальная резкость, индивидуальны. Их можно узнать в обзорах объективов. Также отмечу, что диафрагма влияет на виньетирование – при открытой диафрагме оно больше. Виньетирование, аберрации и прочие оптические характеристики индивидуальны для конкретных моделей объективов, поэтому перед покупкой настоятельно рекомендую изучать обзоры.

Выбор диафрагмы – какую использовать?

Повествуя выше о влиянии диафрагмы, я вскользь отмечал, где может использоваться то или иное значение. Сейчас пробежимся по правилам.

Во многих случаях стоит ориентироваться на тот диапазон диафрагм, при котором достигается максимальная резкость (нужно посмотреть в обзорах для вашего объектива). Для пейзажей рекомендую именно его.
При съемке портретов, когда хочется размыть фон, стоит использовать открытые диафрагмы (прикрыть на 2/3 — 1 стоп от максимальной). Если нет острой нужды, максимально открытые диафрагмы рекомендую не использовать. На них может отчетливо проявляться потеря резкости и виньетирование.
При съемке вечерних уличных портретов или в обычном/темном помещении или клубах/ресторанах… при необходимости можно максимально открыть диафрагму, чтобы уменьшить выдержку и избежать шевеленки.
При съемке группы людей можно использовать средние значения, чтобы не допускать выпадения отдельных людей и частей тел из ГРИП.
Снимаете в вечернее время и нет штатива – диафрагму можно открыть и немного пожертвовать резкостью. Так будет намного лучше, чем получить шевеленку.
Снимаете макро и не хватает ГРИП? Можно прикрыть диафрагму сильнее обычного, вплоть до f/22 – f/32.
Снимаете быстро движущиеся объекты, и нужно сделать выдержку короче? Открывайте диафрагму.
При съемке на ярком солнечном свету можно (и скорее всего придется) прикрыть диафрагму.

Конкретными значениями это можно охарактеризовать примерно так:

Значения диафрагмы	Когда использовать
f/1.4 – f/2	Для «мягких» портретов с маленькой ГРИП. Нужно быть осторожным, аккуратно фокусироваться и следить, чтобы, из зоны резкости не выпал, к примеру, нос. Для условий, когда катастрофически не хватает света, и нивелировать это другими способами (выдержкой, ISO) не получается.
f/2.8	Хорошо подходит для портретов с малой ГРИП. При этом здесь она не такая экстремально низкая, и проблем с выпадением отдельный частей тела становится меньше.
f/4 – f/5.6	Подходит для съемки человека в полный рост. Может использоваться в пейзажах, когда некоторые части фото хочется подчеркнуть нерезкими.
f/8 – f/11	Идеальные пейзажные диафрагмы благодаря максимальной резкости. Также подходят, когда нужно сфотографировать группу людей так, чтобы все были в зоне резкости.
f/16	Для максимальной ГРИП при съемке длиннофокусной оптикой.
f/22 – f/32	Для макро. Без крайней необходимости не использовать.

Резюме

Диафрагма позволяет регулировать световой поток. Основные параметры, на которые влияет диафрагма: ГРИП, резкость и экспозиция (про нее поговорим позже). Рекомендую просто попробовать поснимать на разных значениях и понаблюдать, как изменяется картинка. Поначалу все это может казаться запутанным, но «распутывается» с практикой. Важно отталкиваться от сюжета и всегда задавать себе вопросы: «какие сейчас условия съемки, критично ли влияние изменения диафрагмы для этого сюжета, чего нужно достичь, какие значения можно использовать». После таких вдумчивых съемок придет чувство камеры, и мозг будет выставлять настройки чуть ли не на автомате!