Что такое диафрагма фотоаппарата? Все о диафрагме в фотографии

Диафрагма - специальный механизм, регулирующий размер отверстия в объективе. Диафрагма работает подобно зрачку человеческого глаза. Ведь когда мы выходим на свет - зрачок заметно сужается, пропуская меньше света. Когда находимся в темноте - зрачок расширяется, чтобы в глаз попадало как можно больше света. С диафрагмой - все то же самое. Когда освещение плохое - диафрагму, как правило, необходимо открывать, чтобы в объектив попадало как можно больше света. Когда же съемка ведется на ярком свету - диафрагма закрывается. Выглядит это как-то так.

Величина диафрагмы измеряется в дробных значениях, показывающих отношение диаметра входного отверстия объектива к фокусному расстоянию. Значения диафрагмы обычно записываются вот так: F/2.8, F/5.6, F/11, ну или вот так: F 2.8, F 5.6, F 11. С величиной диафрагмы напрямую связана величина глубины резкости. И правило очень простое: чем больше объектив закрывается диафрагмой, тем больше глубина резкости (ее часто пишут как ГРИП - глубина резко изображаемого пространства).На минимальной диафрагме глубина резкости очень небольшая, и этот эффект используется для создания портретов или для выделения какого-то объекта в кадре (не обязательно, кстати, находящегося на переднем плане). Вот, например, диафрагма полностью открыта, резкость наведена на центральный бокал, а остальные бокалы и фон получились нерезкими, создавая нужный эффект.

Еще один пример резкого объекта на переднем плане и размытого фона.

Этот прием также активно используется при создании художественных портретов: резкость наводится на глаза, предметы сзади получаются не в фокусе и создают нужный эффект.

Вот здесь использовалась диафрагма F 5, чтобы получились резкими и солдат, и мальчик, а фон при этом размылся.

При съемке архитектуры, пейзажей, многоплановых композиций (например, людей, находящихся на различных расстояниях от фотографа) необходимо использовать большие значения диафрагмы, например F 5.6 - F 16, чтобы получить нужную глубину резкости. Вот, например, многоплановое фото из Монсерата, где использовалась диафрагма F 8 для получения нужной глубины резкости.
Следует иметь в виду, что ГРИП (при любой диафрагме) тем меньше, чем ближе к камере объект наведения фокуса. То есть если объект совсем рядом с объективом, то даже при больших значениях диафрагмы ГРИП будет маленькой. А если фокус наводится на мелкий объект, то даже при полностью открытой диафрагме ГРИП будет довольно большая.На некоторых объективах (особенно старых) нанесена маркировка, которая очень наглядно показывает ГРИП при использовании тех или иных значений диафрагмы.Вот у этого объектива, например, при диафрагме F 22 ГРИП будет примерно от 0,8 метра до бесконечности. А при диафрагме 11 - от 1,5 метра до бесконечности.

От структуры диафрагмы (количества лепестков) зависит вид размытия на заднем плане - фотографы это размытие называют непроизносимым словом бокэ . Вот фото, которое я сделал на Nikon DF с объективом 50 мм / 1.8.
С диафрагмированием объектива надо помнить, что "много хорошо - тоже нехорошо". В том смысле, что сильно закрытая диафрагма хотя и дает бОльшую глубину резкости, но в силу различных оптических законов она может ухудшить качество снимка, поэтому лучше всего использовать значения диафрагмы в диапазоне от 5.6 до 16, не больше. Следующий параметр, который очень важен для получения нужного результата, - это выдержка . Выдержка - интервал времени, на который открывается затвор фотоаппарата, чтобы изображение через объектив попало на матрицу камеры. В старые времена, когда фотографии делались на светочувствительные пластины, величина выдержки, на которую фотограф открывал крышку объектива (затворов тогда еще не было), составляла десятки минут, а то и час.

В современных камерах выдержка обычно составляет десятые, сотые и даже тысячные доли секунды, что позволяет получать качественные снимки без использования штатива. Чем больше закрывается диафрагма, тем больше должна быть выдержка. И наоборот - чем больше открывается диафрагма, тем меньше должна быть выдержка.При съемке с рук выдержка не должна превышать 1/80 секунды - в противном случае вполне возможно смазывание кадра из-за дрожания рук. Также максимальная выдержка с рук зависит от фокусного расстояния объектива и обычно рассчитывается как единица, деленная на фокусное расстояние. То есть для длиннофокусного объектива в 200 мм выдержка должна быть не больше 1/200. (Ну и тут работают еще несколько факторов: вес камеры, амплитуда дрожания рук и так далее.) Если у камеры или объектива есть стабилизатор, то без смазывания можно снимать и на более длинных выдержках - 1/60, 1/30 и больше. Смазывание изображения может применяться как специальный прием, особенно при ночных съемках: неподвижно стоящие объекты будут резкими, а проезжающие мимо машины с их фарами будут смазываться, создавая интересный эффект. Если фотоаппарат или объект съемки перемещается (съемка из поезда, съемка спортивных соревнований), то выдержка должна быть очень маленькой (короткой), причем тем меньше, чем быстрее движется объект. На этом кадре выдержка была установлена в 1/800, чтобы не смазывались фигуры дельфинов.

Если выдержка подобрана неправильно, то фото может быть испорчено - как на нижеприведенном примере, где 1/30 - слишком длинная выдержка для движения в кадре.

Если освещение плохое и даже на полностью открытой диафрагме приходится делать длинную выдержку - вот тут надо использовать штатив (разумеется, это касается только статичных сцен). Вот этот кадр сделан с выдержкой в 3 секунды со штатива.
И последний важнейший при фотографировании параметр - светочувствительность матрицы. Измеряется светочувствительность в единицах ISO. Вот стандартные значения ISO для различных фотокамер:

Изредка встречается ISO 50, ну и также используются различные высокие ISO - 6400, 12800, 24000, вплоть до ISO 102400, хотя на таких высоких ISO могут снимать только очень дорогие камеры. В пленочных фотоапаратах светочувствительность зависела от самой пленки и для конкретной пленки являлась единицей постоянной - под чувствительность пленки фотограф и подбирал соотношение выдержки и диафрагмы, используя для этого специальное устройство под названием экспонометр, ну или просто соответствующие таблицы. Для цифровых камер чисто физически увеличение значения светочувствительности означает усиление сигнала, получаемого с каждого пиксела матрицы. При увеличении сигнала увеличиваются помехи - посторонние сигналы, не относящиеся к объекту съемки. В результате на конечном кадре появляется так называемый "шум" - артефакты в виде точек. Вот фото, сделанное на смартфон, - при этом установлена светочувствительность ISO 2000. Даже по уменьшенному изображению видно, какие сильные там "шумы", помехи.

Ну и вот вырезанный из полного кадра кусочек в масштабе 1:1. "Шум" просто ужасный. Но оно и неудивительно.
Величина максимального рабочего ISO зависит от физического размера матрицы фотокамеры и от размеров пикселов этой матрицы. О размерах матриц мы подробно говорили в этой статье , так что понимание в данном вопросе у вас уже должно быть. Так вот, для малюсеньких матриц смартфонов, как правило, картинка начинает "шуметь" уже на ISO 400-800. То же касается обычных цифровых "мыльниц", где матрица ненамного больше. У хороших беззеркалок и любительских зеркалок с матрицами с кропом 1,5-2,7 вполне приличные результаты получаются на ISO 3200 и даже ISO 6400 (для кропа 1,5). Полноматричные (Full Frame) камеры обычно дают хорошее качество на ISO до 12800. Вот фото, сделанное на камеру с Full Frame (Nikon DF) с ISO 12800.

Cпециализированные камеры вроде Sony Alpha A7S, где матрица FullFrame содержит 12 миллионов крупных пикселов, вроде бы позволяют снимать на ISO 25600, ISO 51200 и даже ISO 102400, но там одна камера без объектива стоит порядка ста тысяч рублей. Все три параметра - диафрагма, выдержка, ISO - взаимосвязаны между собой. Чтобы получить хорошее качество изображения, ISO желательно делать как можно меньше (будет меньше "шумов"). Однако в плохих условиях освещения даже при полностью открытой диафрагме на маленьких ISO придется использовать очень длинные выдержки, которые приведут к смазыванию изображения при съемке с рук.В результате вам приходится уменьшать выдержку до приемлемых величин, но при этом увеличивать ISO. Если ISO увеличено до приемлемого максимума, а снимок все равно получается очень темный (многие современные аппараты имеют режим Live View, который вам на экране покажет фотографию так, как она должна получиться при съемке) - тут приходится либо увеличивать ISO, рискуя получить заметный "шум" на фото, либо увеличивать выдержку и снимать с упора или со штатива.В принципе нелегкую задачу выставления этих трех параметров может решать автоматика фотоаппарата, чем обычно и пользуются начинающие фотографы.Кроме того, во всех фотоаппаратах есть специальные предустановленные режимы: пейзаж, портрет, спорт и так далее. И для этих режимов программа фотоаппарата выставляет параметры именно так, как мы обсуждали выше: для портрета диафрагму открывает, для пейзажа диафрагму закрывает, для спорта - прежде всего уменьшает выдержку.Однако автоматические режимы подходят только для самых простых типовых сюжетов. Как только вы выходите за рамки бездумного щелканья на кнопку спуска затвора и у вас появляются сюжетные фотографии - вот тут уже нельзя полагаться на автоматику и вам придется контролировать параметры диафрагмы, выдержки и ISO, выставляемые при съемке.Пример. Вы фотографируете играющих детей. Начинающие фотографы выставляют для этого режим "Портрет" и получают нерезкие и смазанные кадры. Дети ведь активно двигаются, так что их нужно снимать с короткими выдержками, как спортивные сюжеты.Еще пример. Вы делаете групповой портрет: несколько человек сидят в первом ряду, остальные стоят во втором ряду. Можно тут выставлять режим "портрет" и открывать полностью диафрагму? Нет, нельзя, потому что глубина резкости будет очень маленькая и у вас резкими получатся лица только одного ряда. В данном случае диафрагму нужно ставить не менее чем на 5.6 - чтобы получить нужную глубину резкости. И это несмотря на то, что вы, по сути, снимаете портрет, хотя и коллективный.Ну и, например, пейзажная съемка. Вы ведете съемку старинного замка, находящегося на противоположном берегу пруда. В кадре на передний план слева и справа попадают камыши, растущие в пруду. Если как следует диафрагмировать объектив, как это обычно делается при съемке пейзажа, камыши на переднем плане станут достаточно резкими и будут отвлекать внимание от замка вдали. Если же диафрагму открыть, как при съемке портретов, то камыши на переднем плане будут размытыми, нерезкими и внимание при просмотре фотографии будет фокусироваться на замке вдали, что нам и нужно.Так что, как видите, далеко не во всех сюжетах автоматика фотоаппарата выставит то, что вам нужно. Она нормально работает только на примитивных сюжетах.Чаще всего фотограф вручную выставляет тот параметр, который для данного сюжета наиболее важен, а остальные параметры позволяет выставить камере. У всех фотоаппаратов есть такие режимы: приоритет диафрагмы, когда диафрагма выставляется вручную, а остальные параметры подбираются; приоритет выдержки, когда выдержка выставляется вручную. Ну и значение ISO фотограф при необходимости может выставлять вручную. Я обычно снимаю на приоритете диафрагмы (A), при этом еще и часто вручную выставляю значение ISO. Также можно снимать в режиме программного автомата (P), при необходимости вручную выставляя нужные параметры (тот же ISO) и контролируя соотношение диафрагмы и выдержки (в режиме P эту пару можно менять в ту или иную стороны).

Все любят фотографировать на мобильный телефон, но встроенная фотокамера в каждом имеет свои различия, поэтому важно понимать, что означает каждая спецификация. Тогда вы выберите смартфон, фотокамера в котором удовлетворит ваши потребности.

В этой статье мы углубимся в значения многих функций, чтобы вы могли судить о возможностях камеры, читая описание или обзор технических характеристик.

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 захватывает меньше света, чем при F/2.0. Объектив 29 мм F/2.2 в iPhone 6 можно назвать "светосильным", это означает, что с ним вы сможете снимать при более высокой скорости затвора. Чем выше светосила объектива (чем меньше диафрагменное число), тем лучше он приспособлен для съёмки недостаточно освещённых сцен. Поэтому выбирайте фотокамеру, у которой наименьшее диафрагменное число (F/2.2 лучше, чем F/2.8).

В таких зуммирующих фотокамерах как в смартфонах Galaxy K Zoom и Galaxy S4 Zoom, чаще всего вы получаете две пары чисел с фокусным расстоянием. При этом иногда в них указана постоянная апертура, но это больше характерно для обычных цифровых фотоаппаратов, а не для смартфонов.

Фотокамера в Samsung Galaxy K Zoom оснащена объективом 24-240 мм F/3.1-6.4. Это называется переменная диафрагма. Первое диафрагменное число (F/3.1) означает максимальную диафрагму при съёмке с максимально широким углом (24 мм), а второе значение F (F/6.4) говорит о максимальном открытии диафрагмы при съёмке на теле-конце (240 мм). При масштабировании, изменении фокусного расстояния, диафрагма тоже изменяется.

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, который в большенстве мобильных устройств, такой эффект получить практически невозможно.

Диафрагма F/2.8.

При увеличении диафрагменного числа до F/11, отверстие уменьшается и глубина резкости увеличивается, как на примере ниже.

Фокусное расстояние

Фокусным называют расстояние от оптического центра объектива до плоскости изображения, в телефонных камерах это означает до датчика изображения.

При масштабировании изменяется оптический центр зум-объектива, поэтому изменяется и значение фокусного расстояния. ФР также говорит нам об угле зрения, что особенно важно. Для простоты, смотрите на эквивалентное фокусное расстояние объектива, которое учитывает размер датчика и даёт вам ФР в 35 мм эквиваленте. Такой показатель можно сравнить среди различных фотокамер.

Эквивалентное фокусное расстояние говорит о том, насколько широк объектив. Вы можете использовать этот конвертер , чтобы понимать о каком угле обзора идёт речь при определённом ФР в 35-мм эквиваленте. Чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения.
Так, например:

IPhone 6 / iPhone 6 Plus: 29 мм (в 35 мм эквиваленте)
Galaxy S5: 31 мм (в 35 мм эквиваленте )

Можно сказать, что с iPhone 6 и iPhone 6 Plus поле зрения шире, так как 29 мм переводится в 73.4 градуса, а 31 мм - в 69.8 градусов.

При меньшем значении фокусного расстояния фотокамера может охватывать более широкую область сцены (по вертикали и горизонтали). Это очень удобно для съёмки групповых кадров, интерьеров, архитектуры, селфи и т.д. Вот почему производители смартфонов наделяют объектив фронтальной камеры меньшим фокусным расстоянием, - чтобы сделать её более подходящей для автопортретов.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием называют "фиксами". Это означает, что в фотокамере нет масштабирования.

В смартфонах Galaxy Zoom переменное фокусное расстояние. Например, Galaxy S4 Zoom оснащён объективом 24-240 мм F/3.1-6.4. Таким образом, 24 мм - это фокусное расстояние на широком угле, а 240 мм - на теле-конце. Конечно, диафрагма, как мы упоминали выше, максимально открыта в широкоугольном положении и минимально на теле-конце.

К слову, оптический зум рассчитывают путём деления максимального фокусного расстояния на кратчайшее. Например, в случае S4 Zoom мы делим 240 на 24 и получаем 10. Другими словами, S4 Zoom обладает 10-кратным оптическим зумом.

Размер датчика

Размер сенсора играет ключевую роль в производительности фотокамеры. Принято считать, что чем больше датчик, тем выше качество изображения. Почти всегда так оно и есть. К крупному сенсору производители могут применить больше технологических достижений, которые невозможно либо дорого внедрить в небольшие датчики. Тем не менее, среди исключительно важных спецификаций сенсора находится размер пикселей.

Пиксели измеряются в микрометрах (мкм) или микронах (μ). Некоторые производители смартфонов предоставляют этот показатель, поскольку всё больше людей осознают влияние размера пикселя на качество изображения и производительность при низкой освещённости.

Чем больше размер пикселя (фотодиод, светосила пикселей), тем выше его способность собирать свет.

Вы можете найти две камеры, сенсоры которых одинакового размера, но с различным разрешением. Здесь вам нужно определиться, выбираете ли вы низкое разрешение с крупными пикселями (например, HTC One UltraPixel) или более высокое разрешение, но с пикселями помельче. В разных фотокамерах размеры датчиков и их разрешение будут различаться.

Возможно, вам попадётся фотокамера с большими пикселями, которая при этом будет уступать в производительности при низком освещении другой камере, так как здесь важное место занимают сенсорные технологии и обработка изображений.

Например, датчики с технологией задней подсветки BSI (Back Side Illuminated) используют уникальный дизайн, значительно повышающий чувствительность к свету. В датчике BSI проводки, ответственные за передачу данных, расположены позади светочувствительной области, что позволяет производителям создавать маленькие сенсоры с большим количеством пикселей. На датчиках FSI (Front illuminated) проводки находятся спереди, занимая пространство, на котором могли разместиться крупные фотодиоды.

Датчики нового поколения демонстрируют своё превосходство над более ранними, сенсорная технология продолжает улучшаться. Смартфон HTC One UltraPixel с пикселями в 2.0 микрона не всегда приводит к более высокой производительности при низком освещении по сравнению с датчиками, чьи пиксели мельче. В настоящее время первое место занимает iPhone 6 Plus с датчиком разрешением 8 Мп и пикселями в 1.5 мкм на DxOMark. TheHTC One M8 находится на 18-ом месте, значительно уступая даже фотокамере в Samsung Galaxy S5 (3-е место), в которой 16-мегапиксельный сенсор с пикселями размером 1.12 микрон.

Размер сенсора в связке с характеристиками объектива влияет на глубину резкости. При одинаковой диафрагме более крупный датчик даст возможность достигать меньшей глубины резкости, то есть более выраженного боке. Эффект расфокусированного фона поможет выделить объект съёмки от элементов заднего фона.

Чтобы получить более размытый фон, вам нужен смартфон, в фотокамере которого крупный сенсор и большая апертура.

Размер сенсора указывают в списке спецификаций, он может быть 1/2.3", 1/2.5", 2/3" и т.д. Это означает, что такова его диагональ, но не всем легко таким образом сравнить размеры датчиков. Вы можете обратиться к онлайн-инструменту для сравнения размеров сенсоров cameraimagesensor.com или открыть статью на сайте Википедия , в которой перечислены самые популярные типы датчиков с их эквивалентной шириной и высотой в миллиметрах.

Вы можете увидеть, что Nokia Lumia 1020 имеет сравнительно очень крупный датчик (2/3-дюймовый = 8.80x6.60 мм); Nokia Lumia 720 (1/3.6-дюймовый = 4.00×3.00 мм).

В следующий раз, когда вы соберётесь покупать смартфон, просматривая спецификации фотокамеры, не забудьте взглянуть на размер пикселя и габариты сенсора. Большинство современных камерофонов оснащены сенсорами BSI. В некоторых более передовые технологии, чем в других.

Стабилизация изображения

Стабилизация изображения - один из важнейших аспектов многих современных телефонных камер. Есть цифровая стабилизация изображения и оптическая. С системой оптической стабилизации фотокамера компенсирует движения рук и дрожь путём смещения элементов объектива в сторону, противоположную направлению движения, что приводит к более чётким изображениям.

Изображения из патентной заявки от Apple, в которой описывается метод для интеграции оптической стабилизации в миниатюрных камерах.

При съёмке с рук неизбежны мелкие движения, которые могут привести к смазанному снимку. Если вы установите телефон на устойчивую поверхность, такое беспокойство отпадёт. Но с мобильным телефоном большую часть времени вы снимаете с рук. Для того, чтобы получить чёткое изображение, придерживайтесь эмпирического правила выдержки, которое гласит: знаменатель выдержки должен быть не меньше числа, обозначающего фокусное расстояние в 35-милиметровом эквиваленте. То есть, чтобы получить резкое изображение при съёмке с 30-мм объективом (в эквив.), вам нужно установить скорость затвора на 1/30 сек.

Сегодня цифровые аппараты с различными автоматическими режимами и сюжетными программами практически освобождают фотографа от того, чтобы продумывать и вручную устанавливать параметры съемки. Причем в большинстве случаев, снимая в автоматическом режиме, можно получать действительно качественные кадры. Однако чтобы из обычных фотографий получились настоящие шедевры, необходимо уметь грамотно использовать имеющуюся в своем распоряжении фототехнику.

В частности, правильная настройка диафрагмы для конкретного объектива обеспечит оптимальную резкость фотоизображения гораздо больше, нежели выбор самой оптики. Не пытайтесь отыскать оптимальный объектив для любых условий съемки - его просто не существует. Гораздо лучше научиться правильно пользоваться уже имеющейся в Вашем распоряжении оптикой, чтобы в полной мере раскрыть ее сильные стороны. Для этого, в частности, требуется внимательно отнестись к установке значения диафрагмы.

Диафрагма фотоаппарата

Диафрагма - особая конструкция в форме тонких полусфер, которые размещаются вдоль объектива. С помощью этих своеобразных лепестков регулируется поступление светового потока на чувствительный сенсор аппарата. При нажатии на кнопку спуска лепестки формируют отверстие определенного диаметра, через которое и просачивается свет. В то же время диафрагма - это значение f, определяющее, насколько широко откроются металлические лепестки.

Шкала значений диафрагмы варьируется от f/1.2 до f32. При этом закономерность тут такая: чем меньше диафрагменное число, тем шире раскроются лепестки и, соответственно, тем больше световых потоков окажется на поверхности чувствительного сенсора. Кстати, эта закономерность часто ставит новичков в тупик - они совершают ошибку, выставляя большее диафрагменное число в надежде получить более яркие снимки.

На что влияет диафрагма? Во-первых, она оказывает влияние на общую яркость снимка, ведь чем больше открыта диафрагма (меньшее диафрагменное число), тем больше светового потока окажется на поверхности сенсора аппарата. Если же прикрыть диафрагму (установить значение, например, f/16), то снимки окажутся более темными.

Во-вторых, диафрагма определяет резкость создаваемого изображения и это, пожалуй, еще более важно для фотографа. Здесь действует следующий принцип: чем больше Вы открываете диафрагму, тем сильнее размываются предметы, располагающиеся вне фокуса, то есть задний фон. И, наоборот, чем сильнее Вы зажимаете диафрагму, тем больше предметов в кадре получатся резкими. Именно поэтому объективы с широким диапазоном диафрагм обеспечивают творческую свободу не только по глубине резкости, но и по возможности установки той или иной выдержки. Оптика с более высоким максимальным значением диафрагмы обычно тяжелее и стоит существенно дороже.

Пример изменения конечного изображения при изменении значения диафрагмы от F4 до F22, фокусное расстояние 55 мм (82 мм в 35 мм эквив.), объектив Pentax HD DA 55-300mm f/4-5.8 ED WR. Нажмите, чтобы увеличить.

1 of 9

Фокусное расстояние 50 мм (82 мм в 35 мм эквив.), диафрагма F4.0

Фокусное расстояние 50 мм (82 мм в 35 мм эквив.), диафрагма F22

Таким образом, диафрагма позволяет корректировать глубину резкости создаваемого фотоснимка, а также его яркость. Более того, можно говорить, что разница между выбором того или иного значения диафрагмы для одной оптики будет весомее, чем между разными объективами при установке одного и того же диафрагменного числа. Теория фотографии говорит нам о таком правиле: открывая диафрагму, мы можем привлечь внимание зрителя к центральному объекту съемки. Прикрывая диафрагму до определенного значения, можно добиться того, чтобы в кадре нужные Вам объекты получились резкими. Кажется все просто, однако на практике фотограф сталкивается с определенными проблемами при выставлении подходящего значения диафрагмы.

Проблема в том, что характеристики любой оптики не идеальны. Световой луч просто не может строго направляться по тому пути, который ему предписали инженеры, создавшие тот или иной объектив. Если центр линзы обычно отличается практически идеальными свойствами, то чем ближе к краям, тем больше световой поток начинает искажаться и рассеиваться. В результате, любому объективу в разной степени присущи сферические или хроматические аберрации. Если Вы прикрываете диафрагму объектива, то световой поток проникает на матрицу фотоаппарата только через центр, практически свободный от каких-либо искажений. Но если Вы полностью открываете диафрагму, то здесь начинают в полной мере проявляться различные аберрации, что негативным образом сказывается на качестве фотоизображения.

Казалось бы, тогда для повышения качества и резкости изображения лучше использовать меньший размер относительного отверстия, то есть прикрывать диафрагму объектива. Но не тут-то было, ведь нас поджидает еще одна неприятность. Когда отверстие становится очень маленьким, то световые лучи начинают отклоняться от изначального пути, касаясь и огибая края линзы. Данное явление в фотографии получило название дифракции. Оно приводит к тому, что даже предметы, находящиеся в зоне фокуса, начинают немного размываться. Причем чем сильнее Вы прикрываете диафрагму, тем эффект дифракции усиливается.

На старых камерах это было не столь ощутимо, но разрешение сенсоров современных аппаратов таково, что даже легкое размытие точек снимаемого предмета вследствие дифракции оказывается хорошо различимым на фотографиях уже при диафрагме f/11. Еще более заметной дифракция становится при съемке на простую "мыльницу", у которой физические размеры самой матрицы меньше. На дифракцию также оказывает влияние фокусное расстояние, ведь диафрагменное число есть ничто иное, как отношение относительного отверстия к ФР оптики. Соответственно, при одном и том же значении диафрагмы, но в моделях оптики с разным фокусным расстоянием эффект дифракции будет проявляться по-разному. В частности, на широкоугольнике с f/22 дифракция хорошо видна, а вот на длиннофокусной оптике эффект оказывается менее выраженным.

Оптимальное значение диафрагмы объектива

Итак, если открыть диафрагму достаточно широко, то заметными станут оптические искажения, но если прикрыть диафрагму до определенного значения, то картинка начнет размываться в силу дифракции. Вследствие этих особенностей оптики возникает закономерный вопрос, как же определить оптимальное значение диафрагмы? Подходящее значение диафрагмы придется подбирать для каждой модели оптики. В большинстве случаев оптимальное значение диафрагмы находится примерно в двух ступенях от максимального значения, то есть где-то в промежутке между f/5.6 - f/11. Более всего объективы разнятся по качеству изображения при максимально открытой диафрагме и, наоборот, при значениях f/11 - f/16 разница между объективами менее заметна. Поэтому оптика, которая разработана и исполнена более качественно, лучше проявляет себя именно на полностью открытой диафрагме.

Выбирая подходящее значение диафрагмы приходиться находить определенный баланс между риском проявления искажений или размытия и желаемой глубиной резкости. Устанавливать диафрагму удобнее всего в режиме приоритета диафрагмы (Av) или в полностью ручном режиме (M). Тут фотографу можно дать несколько простых практических советов. Пробуя разные значения диафрагмы во время съемки, Вам нужно найти такое, при котором конкретный объектив демонстрировал бы наилучшую резкость фотоизображения. Желательно экспериментальным путем найти это значение и применять его в большинстве съемочных ситуаций.

Исключений может быть несколько. Например, может потребоваться больше света или нужно будет акцентировать внимание на главном объекте съемки - тогда открывайте диафрагму, но будьте осторожны и не выставляйте максимально низкие диафрагменные значения (f/1.2 -f/1.8). Если же Вам нужна большая глубина резкости, чтобы в фокусе оказалось как можно больше объектов в кадре, то придется немного прикрыть диафрагму.

Для широкоугольной оптики лучше ограничиться прикрытием диафрагмы до значения f/11, в то время как при использовании длиннофокусных объективов прикрывать можно сильнее - вплоть до f/16 - f/22. Учтите, что зажимать слишком сильно диафрагму все же не стоит, ведь в этом случае за глубину резкости Вам придется заплатить размытием картинки вследствие дифракции.

Как показывает практика, значения диафрагмы f/1.4 - f/2.8 целесообразно использовать при недостатке света. Для портретной съемки обычно подходят значения диафрагмы f/4 - f/5.6. В то же время не самая большая глубина резкости (f/2.8) при съемке портрета позволяет отделить главный объект съемки от заднего фона. Для фотографирования групповых портретов с достаточной глубиной резкости можно установить диафрагму на уровне f/8 - f/11. Большее прикрытие диафрагмы используется при пейзажной съемке, когда требуется добиться высокой резкости каждого объекта в кадре и нет необходимости в привлечении внимания зрителей к переднему плану.

Итак, попробуйте сфотографировать одну и ту же сцену с различными значениями диафрагмы. Определите оптимальное значение для Вашего объектива, при котором он обеспечивает наиболее резкую, качественную картинку. Если в процессе съемки Вам потребуется сильнее размыть задний план или, наоборот, максимально резко показать все объекты в кадре, то просто уменьшите или увеличьте диафрагменное число на пару ступеней от оптимального значения.

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

Рис 1. - Диафрагма фотоаппарата

Диафрагма фотоаппарата влияет на такие параметры

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

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

Откуда можно выразить значение k - диафрагменное число :

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

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

Диафрагменное число

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

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

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

Диафрагма фотоаппарата. Настройка

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

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

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

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

Диафрагма фотоаппарата. Строение

Современная ирисовая диафрагма фотоаппарата состоит из таких устройств:

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

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

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

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

Итог

Практическое применение диафрагмы фотоаппарата

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

При первых шагах в области фотоискусства часто возникают трудности не только с выстраиванием экспозиции, но и с пониманием параметров, которые определяют качественное изображение.

Диафрагма - это один из трех основных параметров, которые влияют на экспозицию кадра. Поэтому, без понимания принципа работы, устройства и настройки этого параметра довольно сложно создавать качественные фотоснимки профессионального уровня. для правильного использования параметра и переключения в нужное время необходимо понять, что такое диафрагма в фотоаппарате.

Понимание диафрагмы

Для того чтобы упростить понимание того для чего нужна апертура и что это такое, ее нередко еще называют апертурой, относительным отверстием или светосилой, можно провести аналогию и человеческим глазом, точнее зрачком. Чем более расширен (открыт) зрачок, тем больший поток света способна воспринять сетчатка.

Для построения экспозиции профессионального снимка должны быть учтены три фактора: диафрагма, ISО и выдержка. Изменение значения апертуры регулирует поток света, который воспринимает матрица или пленка. Этот параметр изменяется в зависимости от объектов съемки, условий, освещенности, желаемого результата. Также разные показатели применяются для достижения специальных художественных эффектов.

Однако, важно запомнить, что максимально открытое отверстие пропускает больший поток света, а более закрытое - меньше.

Что такое диафрагма и как она устроена в фотоаппарате?

Для определения диафрагмы используется специальная шкала диафрагм. Да дисплее фотокамеры находится показатель F/, после следует определенное цифровое обозначение. Этот параметр характеризует насколько широка открытая диафрагма. Число противоположно уровню открытия отверстия, то есть, чем меньше число после буквы, тем больше открыта диафрагма. Чтобы не путаться в этой закономерности важно понять принцип действия.

Диафрагменный ряд имеет следующий вид

Переход от одного значения к другому считается одной ступенью. Стоит отметить, что одна ступень изменяет количество света, воспринимаемое матрицей в два раза. Современные фотокамеры дают возможность устанавливать также промежуточные значения - трети или половины, для получения большей четкости.

Строение апертуры

Современная диафрагма (ирисовая) имеет следующие составляющие:

• Репетир;
• Прыгающая диафрагма;
• Ирисовая диафрагма.

Ирисовая - включает несколько шторок (1), зачастую их от шести до девяти. Они приводятся в подвижное состояние кольцом (2), расположенным на объективе, или же электроприводом (3).

Конструкция диафрагмы

Если диафрагма полностью открыта, то отверстие имеет круглую форму, а при закрытой - форму многоугольника (4). На эту форму влияет количество шторок, то есть, если их больше, то края более скругленные, это же определяет и форму боке.

Форма бокэ

Прыгающая - симтема, которая управляет апертурой, установленная в современных моделях зеркальных фотоаппаратов. Она скачками закрывает ее до выбранного показателя диафрагменного числа в момент щелчка спуска. Благодаря чему проекцируется изображение до съемки при отрытом отерстии, это влияет на удобство и качество фокусировки.

Репетир - специальное устройство, с помощью которого можно пренудительно закрывать отверстие непосредственно перед спуском до нужного значения. Чаще всего применяется для проверки глубины резкости перед съемкой.

На что влияет диафрагма в фотоаппарате?

• ГРИП - глубина резкости изображаемого пространства;
• Количество света, пропускаемое отверстием на матрицу;
• Яркость изображения и контрастность;
• Качество изображения.

Влияние на ГРИП

Апертура влияет кроме светового потока еще и на глубину резкости. Когда показатель F маленький, то соответственно и глубина резкости будет маленькая, если показатель F большой, то и резкость большая. Это достаточно важный инструмент для управления точкой внимания на снимке.

Важно уметь правильно использовать данную возможность, чтобы создавать нудных акценты, например, при портретной съемки нужно фокусироваться непосредственно на человеке, фон при этом оставлять размытым. Особенно углубляются в понимание настроек ГРИП фотографы, занимающиеся макросъемкой, для таких кадров всегда используется закрытая диафрагма и глубина резкости значительно увеличивается.

Пример фотосъемки при разных значениях апертуры

Современные фотокамеры позволяют наводить резкость на объект и при максимально открытом отверстии. В момент съемки камера автоматически закрывается диафрагму до необходимого значения. Для предварительного просмотра изображения в режиме закрытого отверстия нужно использовать репетир диафрагмы. Это делает возможным просмотр в видоискателе просмотреть какой будет после закрытия диафрагмы.

Качество изображения и светосила

Диафрагмирование - управление параметром светосилы используется для достижения более резкого изображения. Исходя из практики, максимальная резкость картинки достигается при использовании средних показателей светосилы. Этот принцип применим ко всем объективам фотоаппарата.

Если значение светосилы слишком большое, то на кадре могут проявляться нежелательные артефакты в виде виньетирования или аберраций, если слишком маленьких показателях наблюдается значительное снижение резкости.

При меньшей диафрагме контраст изображения увеличивается. Большая апертура делает возможным визирование с помощью оптического видоискателя. Если показатель F ниже 5,6, то через оптический видоискатель визировать можно только при условиях хорошего освещения. При большей диафрагме изображения будут выглядеть более насыщенными и яркими, это достигается благодаря более плавным переходам темных областей в более светлые.

Влияние апертуры на бокэ

Боке и диафрагма связаны напрямую. Лучший показатель боке достигается при максимально открытом отверстии, форма которого максимально приближена к круглой. Если диафрагма закрыта, отверстие имеет форму многогранника, который хорошо заметен в зоне нерезкости. Такие многогранники принято называть шайбами или гайками.

Бюджетные версии объективов предполагают небольшое количество лепестков диафрагмы, зачатую их максимум шесть штук, в результате чего в зоне нерезкости видны фигуры, которые напоминают строение гайки. В особой цене объективы, которые способны создать круги правильной формы за счет большого количества шторок диафрагмы. Современные модели не отличаются большим количеством шторок, но они создаются более скругленной формы, за счет чего отверстие имеет нужную форму.

Влияние светосилы на экспозицию

При изменении диаметра отверстия меняется и экспозиция. При широко раскрытой диафрагме матрица экспонируется более сильно, а изображение становится более светлым. Чтобы наглядно продемонстрировать влияние, были сделаны несколько снимков при равных настройках, но различных показателях светосилы.

Апертура F/2

Апертура F/4

Апертура F/8

Апертура F/22

Для данных кадров были установлены следующие параметры: выдержка 1/400, ISO 200, вспышка отключена, светосила изменялась от F/2 до F/22.

Как правильно выбирать значение диафрагмы в фотоаппарате?

Как работает диафрагма и на что она влияет уже понятно, а вот как управлять этим параметром в зависимости от ситуации еще предстоит разобраться.

Нет четко установленных правил, в которых указано, что использовать необходимо именно такое значение и ни на шаг иначе. Каждый фотограф индивидуально подбирает этот показатель в зависимости от того, что он снимает, для чего и в каких условиях. Однако, для облегчения понимания в первое время можно использовать некоторые обобщенные советы.

Если предполагается фотосъемка в условиях недостаточного света, то отлично подходит апертура f/1.4. однако, стоит помнить, что при данном показателе будет установлена довольно маленькая ГРИП. Оптимальна для съемок маленьких объектов или при необходимости создать мягкий фокус.

Аналогично используется диаметр отверстия f/2.

Также в условиях недостаточной освещенности используется f/2.8. хорошо подходит для фотосъемки портретов, так как достигается эффект глубины, попадающий на все лица, нет фокусировки исключительно на глазах.

Минимальное значение апертуры, при котором получаются достойные съемки людей составляет f/4. В этом случает устанавливается ограничение на работу автофокуса.

Если предстоит фотосъемки двух объектов (людей), то лучше всего использовать значение f/5.6. Если фотографировать нужно в условиях плохой освещенности, то лучше всего применять дополнительно вспышку.

Если снимается большая компания людей или несколько объектов, которые обязательно должны быть в фокусе, то оптимально использовать показатель f/8, это значение обеспечивает хорошую резкость.

Внушительное большинство объективов гарантируют максимальную резкость при значении f/11, поэтому такой режим хорошо подходит для портретной съемки.

При съемке в условиях повышенной яркости лучше всего использовать f/16, тогда устанавливается большая глубина резкости.

Для пейзажей или городской съемки хорошо подходит f/22. При использовании данного значения нет специального фокусирования на переднем плане.

Зная основные принципы работы и настройки светосилы, даже начинающий фотограф сумеет правильно выстроить экспозицию и получить качественный фотоснимок при различных условиях съемки.

Материал из архива Bezdepik. Народные поверья, толкования и астрологические прогнозы приводятся как часть культуры и не являются научно доказанными. По вопросам здоровья, права и финансов обращайтесь к специалистам.