Разное

Светосила объектива f число: число — что это такое?

Содержание

Что такое светосила? Возможности светосильного объектива и нюансы, которые пригодятся фотографу / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

  • Простыми словами

  • Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

  • Съёмка при слабом освещении

  • Сильное и красивое размытие фона. Боке

  • Что такое светосильный объектив?

  • Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

  • В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

  • Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

  • «Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

  • Светосила и выбор объектива

NIKON D850 / 50.0 mm f/1. 4 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.4, 1/320 с, 50.0 мм экв.

Светосила, апертура, максимальное относительное отверстие… Фотографу стоит разобраться в этих терминах, ведь речь идёт об одном из важнейших параметров объектива. В этом уроке мы шаг за шагом, последовательно всё объясним.

Простыми словами

Каждый объектив может пропустить через себя определённое количество света. Чем шире в нём отверстие, тем больше света попадёт на матрицу фотоаппарата и тем выше качество кадра и больше творческих возможностей у фотографа.

Ширину отверстия в объективе, через которое проходит свет, регулирует механизм диафрагмы. Но и у него есть свой максимум. Чем шире открывается диафрагма, тем выше светосила объектива.

Объектив с низкой светосилой: диафрагма открыта до предела, однако отверстие в объективе всё равно небольшое.

Объектив с высокой светосилой. На открытой диафрагме получается крупное отверстие, через которое на матрицу попадает большое количество света.

  • Светосила объектива — это значение самой открытой диафрагмы (в теории всё несколько сложнее, но об этом ниже).

  • На объективе всегда пишут значение диафрагмы, до которого её можно открыть. Светосила — одна из важнейших характеристик оптики наряду с фокусным расстоянием. Как правило, перед её обозначением ставят букву F. Этой же буквой обозначается любое значение диафрагмы, установленное на камере. Чем меньше число, обозначающее светосилу, тем она выше. Объектив, на котором указано значение F2,8 (2.8, F 1:2.8, f/2,8 — обозначаться может по-разному), имеет светосилу выше, чем тот, на котором написано F4 (4, F1:4), а объектив F1,2 ещё более светосильный.

Объектив со светосилой F4

Объектив со светосилой F2,8

Объектив со светосилой F1,2

  • Производители смартфонов светосилу объективов своих камер часто называют апертурой, а вот в фототехнике такой термин не прижился. Но в английском языке слово aperture означает «значение диафрагмы». Термин «светосила» по-английски — maximum aperture, а «светосильный объектив» — fast lens. Да-да, слово fast вовсе не про скорость фокусировки, а про светосилу.

  • Светосилу нельзя путать со светочувствительностью. Светосила — характеристика объектива. Светочувствительность (ISO) — один из трёх параметров экспозиции.

Nikon Z 50 с китовым объективом NIKKOR Z DX 16-50mm f/3.5-6.3 VR. Объектив имеет переменную, сравнительно низкую светосилу. На минимальном зуме она равна F3,5, а на максимальном — F6,3. Это плата за малые размеры и доступную цену.

Светосила может быть переменной. У некоторых зум-объективов светосила отличается на минимальном и максимальном положении зума. Скажем, на самом коротком фокусном расстоянии она составит F3,5, а на максимальном — уже F6,3. Такова особенность некоторых бюджетных объективов. Зум-объективы, имеющие постоянную светосилу во всём диапазоне фокусных расстояний, считаются более продвинутыми.

Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

Съёмка при слабом освещении

Одно из важнейших достоинств светосильного объектива — возможность получать качественные фото даже при слабом освещении (например, ночью или в плохо освещённом помещении).

Ведь он способен передать матрице фотокамеры гораздо большее количество света.

То, что обычным китовым объективом вы снимали на ISO 6400 (это чревато высоким уровнем цифрового шума, низким качеством картинки), можно снять объективом со светосилой F1,4 на ISO 400.

Кадр снят в оранжерее зимой. Погода пасмурная, вечереет, света мало. Для съёмки светосильным объективом F1,4 было использовано ISO 1100. Для этих же условий объектив со светосилой F4 потребовал бы ISO 8000!

NIKON Z 7 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 1100, F1.4, 1/160 с, 85.0 мм экв.

Съёмка портретным объективом на диафрагме F1,8. Открытая диафрагма позволила не только красиво размыть люстру на фоне, но и дала возможность использовать ISO 400. Объектив со светосилой F5,6 потребовал бы уже ISO 4000.

NIKON D850 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.8, 1/125 с, 85.0 мм экв.

Со светосильным объективом вы значительно расширите список сюжетов и условий, в которых сможете работать. Теперь вам подвластны интерьеры ресторанов с приглушённым светом, вечерние улицы, храмы, театры… Просто открываем диафрагму и снимаем! Кроме того, за счёт высокой светосилы объектива будет быстрее и точнее работать система автофокуса: камера уверенно сфокусируется даже в сложных условиях освещения.

Размытый фон и съёмка при слабом освещении — конёк светосильной оптики! Учитывая, что для фотоаппарата любое освещение, кроме дневного, можно считать слабым, недостаточным, это весомое преимущество.

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 280, F2.2, 1/100 с, 50.0 мм экв.

При наличии штатива светосильная оптика позволяет получить качественные кадры звёздного неба.

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 3200, F3.5, 25 с, 18.0 мм экв.

Сильное и красивое размытие фона. Боке

Чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости. А светосильные объективы позволяют открывать диафрагму широко. С ними глубину резкости можно сделать очень небольшой, а остальное — размыть! Светосильная оптика — лучший инструмент для работы с размытым фоном.

NIKON D850 УСТАНОВКИ: ISO 250, F1.6, 1/400 с, 105.0 мм экв.

Фон размывают для того, чтобы выделить главный объект, добавить объём или же скрыть нежелательные детали заднего плана. Размытый фон называют «боке». Такие снимки смотрятся дороже по сравнению с кадрами, сделанными на смартфон. Из-за технических ограничений камера смартфона не может сильно размывать фон (разве что с помощью цифровой обработки, но такое размытие часто смотрится неестественно).

NIKON D780 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: F1.8, 1/125 с, 50.0 мм экв.

Чемпионами по размытому фону являются портретные объективы. Они созданы для работы с малой глубиной резкости. Подробнее о том, как получить размытый фон и какие для этого нужны настройки — в отдельном уроке. Разумеется, фон следует размывать далеко не всегда. К примеру, в предметной, пейзажной, архитектурной и интерьерной съёмке размывать передний и задний план не принято.

NIKON Z 5 / 85mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 280, F1.6, 1/1600 с, 85.0 мм экв.

Что такое светосильный объектив?

Какие объективы называются светосильными? Это модели, которые имеют светосилу F2,8 или выше (F1,8, F1,4). Для зум-объективов (за редчайшими исключениями) максимальной светосилой как раз и будет значение F2,8.

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S на Nikon Z 7

Как правило, зумы с такой светосилой принадлежат линейке профессиональной оптики и, кроме светосилы, имеют быстрый привод автофокуса и надёжную конструкцию. Зумы со светосилой F2,8 обычно дороже и имеют внушительные размеры.

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 560, F4, 1/400 с, 210.0 мм экв.

Однако есть объективы со значительно более высокой светосилой! Они позволяют получить ещё более качественную картинку при слабом освещении, сильнее размывают фон. И при этом могут быть компактнее и дешевле. Речь о светосильных фикс-объективах. Они лишены возможности менять угол обзора, зато обладают светосилой F2, F1,8, F1,4 или даже F1,2! К сравнению: объектив F1,4 пропускает в 4 раза больше света, чем объектив F2,8, и в 16 раз больше, чем объектив со светосилой F5,6! Увеличение светосилы в 1,4 раза соответствует увеличению светового потока в два раза.

Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.8G — доступный светосильный фикс для зеркалок Nikon.

Полнокадровые камеры позволяют пользоваться самыми светосильными объективами при самой большой по площади матрице. Только здесь мы встретим объективы со светосилой F1,4 или F1,2. На полный кадр светосильных объективов существует огромное количество, с любыми фокусными расстояниями и на любой кошелёк.

NIKON Z 5 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.4, 1/500 с, 50.0 мм экв.

На камерах среднего формата (с площадью матрицы больше 36×24 мм) объективы с такой светосилой мы уже не встретим — придётся довольствоваться оптикой F2,8 или даже F5,6: чем больше площадь сенсора, тем в среднем ниже светосила оптики в системе. Ведь чтобы сделать объектив с высокой светосилой, покрывающий большую площадь матрицы, само изделие должно быть очень крупным и дорогим. Но и на матрицах меньшего размера (кроп x1.5, x2, компакты) тоже практически нет объективов со светосилой более F1,2. Так что полный кадр на сегодня продолжает оставаться золотой серединой.

Рекордсмен по светосиле NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct на камере Nikon Z 7

Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

При выборе оптики фотографы часто спрашивают: «Почему объектив со светосилой F1,8 стоит вдвое дешевле, чем F1,4? Ведь разница в экспозиции между ними — меньше ступени!». Действительно, разница между объективами со светосилой F1,4 и F1,8 крайне мала, а на итоговой фотографии вряд ли кто-то сможет определить, на объектив с какой светосилой она была сделана. Так откуда же такая разница в цене?

NIKKOR Z 50mm f/1.8 S

NIKKOR Z 50mm f/1.2 S — топовый «полтинник» для системы Nikon Z, дороже своего собрата со светосилой F1,8 в 4 раза.

Так исторически сложилось, что светосила F1,8 — атрибут сравнительно доступной, любительской оптики. Тогда как профессиональные модели обладают значением F1,4 или даже F1,2. Чтобы сделать любительские объективы доступнее, упрощают конструкцию, применяют бюджетные материалы и менее сложные оптические схемы. Тогда как оптика профессионального уровня, наоборот, должна выдерживать все испытания — конструкция таких объективов делается пыле- и влагозащищённой, автофокус максимально быстр.

Если вы ищете недорогой объектив с высокой светосилой, смело берите модель F1,8, она порадует отличной картинкой. Если же вы занимаетесь фотографией серьёзно, снимаете много и часто, имеет смысл выбрать объектив профессионального уровня со светосилой F1,4 или F1,2.

Недавно был анонсирован NIKKOR Z 40mm f/2 — самый компактный и бюджетный «полтинник» для байонета Z. Он хорош тем, что будет давать универсальный угол обзора как на полном кадре, так и на кропе. Отличное дополнение к Nikon Z 5 и Nikon Z 50.

С учётом уже упомянутых NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct, NIKKOR Z 50mm f/1.2 S, и NIKKOR Z 50mm f/1.8 S в линейке оптики Nikon Z на сегодня есть целых четыре «полтинника». Четвёртым стал NIKKOR Z 40mm f/2. Пусть вас не смущает то, что фокусное расстояние у него не 50, а 40 мм. По своему классу и области применения это самый настоящий универсальный «полтинник».

В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

Мы привыкли, что значение диафрагмы характеризуются числами. Их часто называют F-числами (F-number), а в обозначении диафрагмы перед ним ставят букву F: F2,8 или f/2,8. Чем меньше число, тем сильнее открыта диафрагма на объективе. Но откуда вообще взялись эти числа и что они обозначают?

Начнём с того, что параметр, который фотографы называют диафрагмой, правильно называть относительным отверстием. Диафрагма — это лишь механизм, его регулирующий. Его в объективе может и не быть, и тогда он будет всегда снимать на самой открытой диафрагме — так устроены почти все объективы камер смартфонов. Нет диафрагмы и в зеркально-линзовых объективах.

Механизм диафрагмы состоит из нескольких лепестков, регулирующих размер отверстия в объективе.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (место, где расположен механизм диафрагмы) к его фокусному расстоянию. К примеру, при фокусном расстоянии 50 мм и диаметре отверстия 25 мм объектив будет иметь относительное отверстие 1:2 или F2.

Если максимальный диаметр отверстия в объективе с фокусным расстоянием 50 мм составит те же 50 мм, такой объектив будет иметь относительное отверстие 1:1 или F1. В любом современном объективе есть механизм диафрагмы, поэтому диаметр относительного отверстия можно уменьшить. Но вот максимальное относительное отверстие (светосила) ограничено максимальным диаметром отверстия в объективе.

Nikon AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II. Чтобы обеспечить светосилу F2 при 200 мм фокусного расстояния, объектив должен быть крупным. Этот «малыш» весит почти три кило.

Чтобы иметь относительное отверстие F2 на объективе в 200 мм, потребуется уже диаметр 100 мм! Представьте себе размеры такого объектива! Между прочим, в линейке Nikon такая модель существует. Чем более длиннофокусный объектив перед нами, тем сложнее добиться высокой светосилы. Как правило, светосильные длиннофокусные объективы очень крупные и дорогие: для их изготовления нужно много стекла, требуются огромные по размеру линзы.

Почему же значения диафрагмы обозначаются в формате F2,8 (относительное отверстие 1:2.8)? Давайте посмотрим на так называемый диафрагменный ряд, чтобы увидеть все его значения.

Между каждым из этих значений разница в одну ступень экспозиции. Переключившись с диафрагмы F2,8 на F4, мы сократим поток света, проходящий через объектив, в два раза. Эти значения различаются на квадратный корень из двух. И именно такие цифры получаются из-за того, что меняется прежде всего площадь отверстия в объективе — она влияет на количество проходящего света. А нам нужно охарактеризовать площадь круглого отверстия через его диаметр. Увеличение площади круга вдвое приводит к увеличению его диаметра в 1,4 раза, отсюда получаются такие числа в ряду диафрагм.

В современных фотоаппаратах есть и другие, промежуточные значения, так как в них относительное отверстие регулируется с шагом не в одну ступень экспозиции, а в ⅓ ступени. Это нужно для более гибкой регулировки параметров, яркости получаемых кадров.

Итак, относительное отверстие объектива, значение диафрагмы, в полном виде будет обозначаться как дробь (например, 1:2.8). Но для упрощения записи фотографы стали писать F/2,8, а потом и просто F2,8. Теперь мы знаем, почему значения диафрагмы имеют такой странный вид и почему открытая диафрагма обозначается малым числом, а закрытая — бóльшим, хотя интуитивно всё должно быть наоборот. Чем больше делитель дроби, тем меньшее число он обозначает, и поэтому, например, отверстие 1:1.8 (F1.8) значительно крупнее, чем 1:16 (F16).

Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

Всё сказанное выше относилось к геометрической светосиле. В своих расчётах мы учитывали лишь геометрические параметры — диаметр, ширину отверстия… Однако на то, сколько света пройдёт через объектив, влияет ещё и качество стёкла, из которого сделаны линзы. Ни одно стекло не пропускает через себя 100% света, какая-то его часть отражается от поверхности линз, теряется в оптической схеме объектива. У современной оптики потери могут доходить до 40%! Потери тем больше, чем сложнее оптическая схема объектива. Разумеется, на светопропускание линзы влияет и качество её изготовления, совершенство антибликовых просветляющих покрытий. Чтобы сократить потери, часто объединяют несколько линз в группы.

Но эффективная светосила объектива всегда будет чуть ниже геометрической. Если геометрическую светосилу обозначают буквой F, то эффективную светосилу, учитывающую потери света в объективе, характеризуют буквой T (Transmission).

Производители фотооптики редко указывают светосилу в T-стопах. Поэтому светопропускание объектива измеряют сторонние лаборатории, такие как DXOmark.

При одинаковой геометрической светосиле объектив с более высокой эффективной светосилой будет давать более яркую картинку. За редкими исключениями, разница между геометрической и эффективной светосилой у современной оптики невелика и составляет менее ½ ступени экспозиции.

Однако для кинематографистов эффективная светосила важна. Поэтому на кинообъективах всегда указывают именно T-стопы, а не F-стопы.

«Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

На просторах форумов можно встретить такой термин как «эквивалентная светосила». Подобно тому как пересчитывают эквивалентное фокусное расстояние, чтобы охарактеризовать угол обзора объектива на камерах с разным кроп-фактором, некоторые пользователи предлагают пересчитать и светосилу.

Отталкиваются они от величины глубины резкости, получаемой на одном и том же угле обзора объективами с разным фокусным расстоянием на кропе и полном кадре.

Формула простая: F экв. = F × кроп-фактор

Кадр снят на объектив Nikon AF-S 50mm f/1. 4G Nikkor. Тот же угол обзора и глубину резкости на полном кадре мы получим с объективом 75мм F2.2. Стало быть, «эквивалентная светосила» Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor на кропе составит F2,2.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75.0 мм экв.

Однако термин «эквивалентная светосила» всё же несостоятелен. Почему? Реальная светосила влияет не только на глубину резкости и степень размытия фона, но и на экспозицию! Светосила — термин, имеющий отношение именно к экспозиции, а она не зависит от размера матрицы. В одних и тех же условиях и камера смартфона, и кроп-камера, и полнокадровая камера будут снимать на одинаковых параметрах выдержки, диафрагмы и светочувствительности. А значит «эквивалентная светосила» не нужна.

Светосила и выбор объектива

Дадим несколько рекомендаций по выбору и работе со светосильной оптикой.

NIKON D810 / 50.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.8, 1/500 с, 50. 0 мм экв.

Да, светосила — это здорово. Однако светосильная оптика часто бывает тяжёлой, дорогой. Есть жанры, где светосила объектива неважна, ведь снимать нужно на закрытых диафрагмах, со штатива. Это любая студийная съёмка с импульсным светом, каталожная предметная съёмка, интерьерная фотография, пейзажная (за исключением съёмки звёздного неба, где высокая светосила принципиально важна) и архитектурная фотография.

Каталожная съёмка всегда ведётся на закрытых диафрагмах, ведь нужно обеспечить достаточно большую глубину резкости, чтобы в неё вошел весь объект съёмки. Следовательно, высокая светосила объектива для таких съёмок необязательна.

Если вы интересуетесь такими видами съёмки, светосила не должна быть решающим фактором при выборе оптики. Есть и другие важные свойства объективов (диапазон фокусных расстояний, резкость, бликозащита, минимальная дистанция фокусировки, «рисунок» и др.), на которые необходимо обратить внимание. Порой, выбрав менее светосильную оптику, можно серьёзно сэкономить бюджет и облегчить комплект оборудования.

Для достижения достаточной глубины резкости и хорошей резкости по всей площади кадра объектив закрыт до F9. Съёмка ведётся со штатива, без него получится «шевелёнка».

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F9, 20 с, 24.0 мм экв.

В каких направлениях съёмки точно понадобится светосильный объектив? В портретной и свадебной фотографии пригодится светосильный портретный фикс и, возможно, другие объективы с высокой светосилой.

Nikon AF-S NIKKOR 105mm f/1.4E ED

Nikon AF-S NIKKOR 85mm f/1.8G

NIKKOR Z 85mm f/1.8 S

Светосильные фикс-объективы широко применяются и в творческих съёмках.

Для камер формата DX (кроп 1.5) в качестве портретных объективов можно использовать «полтинники», например Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.4G. Они дадут на кропе подходящий для классического портрета угол обзора.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1. 4, 1/80 с, 75.0 мм экв.

Если вы занимаетесь репортажной фотографией, присмотритесь к зум-объективам со светосилой F2,8. Конечно, самый востребованный класс объективов для репортажа — 24-70 F2.8, но не надо забывать и о 70-200 F2.8. Телевики бывают нужны часто!

Nikon AF-S NIKKOR 24-70mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 320, F4, 1/1000 с, 210.0 мм экв.

Для съёмки звёздного неба тоже нужна высокая светосила. Чтобы снимать в жанре астропейзажа, потребуется светосильный широкоугольный объектив. Есть класс объективов 14-24 F2.8, они хороши и для репортажа, и для любых видов пейзажной фотографии, в том числе ночной.

Nikon AF-S NIKKOR 14-24mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 14-24mm F2.8 S

Альтернативой этим зумам могут стать фиксы типа 20 мм F1.8

Nikon AF-S NIKKOR 20mm f/1.8 G ED

NIKKOR Z 20mm f/1.8 S

А что, если вы пока не знаете, в каком жанре будете снимать? Может, сейчас нужен максимально универсальный объектив с высокой светосилой? В таком случае обратите внимание на «полтинники». На кропе такой вариант будет неплохим «портретником», позволит заниматься предметной съёмкой, а на полном кадре он превратится в универсал на все случаи жизни. О них мы писали выше.

NIKON Z 7 / 0.0 mm f/0.0 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.2, 1/125 с, 55.0 мм экв.

Светосильный объектив сделать нетрудно, что подтверждает множество дешёвых объективов от сторонних производителей с рекордной светосилой. Но трудно сделать оптику, которая на открытой диафрагме даёт резкое изображение. Качественный объектив уже на самой открытой диафрагме даст отличное изображение с минимумом искажений и аберраций. Если же резкость изображения вам не так важна и вы скорее за художественность картинки, то присмотритесь к винтажной оптике: она «рисует» интереснее современной, и те же старинные объективы Nikkor способны на многое, а использовать их на современных камерах очень просто.

NIKON D850 / 85 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.4, 1/200 с, 85. 0 мм экв.

Заключение

«А что, так можно было?!» — часто слышу от своих учеников, впервые попробовавших что-то типа простого 50mm F1.8 после китового объектива. Переход на светосильную оптику — отдельный этап в становлении фотографа, открывающий ему новые возможности.

Как и любой инструмент, светосильный объектив требует от пользователя определённых навыков. К примеру, съёмка на открытых диафрагмах требует идеально точной фокусировки и рационального расчёта глубины резкости. Поэтому автофокус по глазам на беззеркальных камерах — такая классная штука, он позволяет гораздо эффективнее работать со светосильной оптикой.

Не останавливайтесь на достигнутом и совершенствуйтесь в съёмке вместе с нами!

Что такое светосила? Возможности светосильного объектива и нюансы, которые пригодятся фотографу / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

  • Простыми словами

  • Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

  • Съёмка при слабом освещении

  • Сильное и красивое размытие фона.

    Боке

  • Что такое светосильный объектив?

  • Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

  • В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

  • Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

  • «Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

  • Светосила и выбор объектива

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.4, 1/320 с, 50.0 мм экв.

Светосила, апертура, максимальное относительное отверстие… Фотографу стоит разобраться в этих терминах, ведь речь идёт об одном из важнейших параметров объектива. В этом уроке мы шаг за шагом, последовательно всё объясним.

Простыми словами

Каждый объектив может пропустить через себя определённое количество света. Чем шире в нём отверстие, тем больше света попадёт на матрицу фотоаппарата и тем выше качество кадра и больше творческих возможностей у фотографа.

Ширину отверстия в объективе, через которое проходит свет, регулирует механизм диафрагмы. Но и у него есть свой максимум. Чем шире открывается диафрагма, тем выше светосила объектива.

Объектив с низкой светосилой: диафрагма открыта до предела, однако отверстие в объективе всё равно небольшое.

Объектив с высокой светосилой. На открытой диафрагме получается крупное отверстие, через которое на матрицу попадает большое количество света.

  • Светосила объектива — это значение самой открытой диафрагмы (в теории всё несколько сложнее, но об этом ниже).

  • На объективе всегда пишут значение диафрагмы, до которого её можно открыть. Светосила — одна из важнейших характеристик оптики наряду с фокусным расстоянием. Как правило, перед её обозначением ставят букву F. Этой же буквой обозначается любое значение диафрагмы, установленное на камере. Чем меньше число, обозначающее светосилу, тем она выше. Объектив, на котором указано значение F2,8 (2. 8, F 1:2.8, f/2,8 — обозначаться может по-разному), имеет светосилу выше, чем тот, на котором написано F4 (4, F1:4), а объектив F1,2 ещё более светосильный.

Объектив со светосилой F4

Объектив со светосилой F2,8

Объектив со светосилой F1,2

  • Производители смартфонов светосилу объективов своих камер часто называют апертурой, а вот в фототехнике такой термин не прижился. Но в английском языке слово aperture означает «значение диафрагмы». Термин «светосила» по-английски — maximum aperture, а «светосильный объектив» — fast lens. Да-да, слово fast вовсе не про скорость фокусировки, а про светосилу.

  • Светосилу нельзя путать со светочувствительностью. Светосила — характеристика объектива. Светочувствительность (ISO) — один из трёх параметров экспозиции.

Nikon Z 50 с китовым объективом NIKKOR Z DX 16-50mm f/3.5-6.3 VR. Объектив имеет переменную, сравнительно низкую светосилу. На минимальном зуме она равна F3,5, а на максимальном — F6,3. Это плата за малые размеры и доступную цену.

Светосила может быть переменной. У некоторых зум-объективов светосила отличается на минимальном и максимальном положении зума. Скажем, на самом коротком фокусном расстоянии она составит F3,5, а на максимальном — уже F6,3. Такова особенность некоторых бюджетных объективов. Зум-объективы, имеющие постоянную светосилу во всём диапазоне фокусных расстояний, считаются более продвинутыми.

Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

Съёмка при слабом освещении

Одно из важнейших достоинств светосильного объектива — возможность получать качественные фото даже при слабом освещении (например, ночью или в плохо освещённом помещении). Ведь он способен передать матрице фотокамеры гораздо большее количество света.

То, что обычным китовым объективом вы снимали на ISO 6400 (это чревато высоким уровнем цифрового шума, низким качеством картинки), можно снять объективом со светосилой F1,4 на ISO 400.

Кадр снят в оранжерее зимой. Погода пасмурная, вечереет, света мало. Для съёмки светосильным объективом F1,4 было использовано ISO 1100. Для этих же условий объектив со светосилой F4 потребовал бы ISO 8000!

NIKON Z 7 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 1100, F1.4, 1/160 с, 85.0 мм экв.

Съёмка портретным объективом на диафрагме F1,8. Открытая диафрагма позволила не только красиво размыть люстру на фоне, но и дала возможность использовать ISO 400. Объектив со светосилой F5,6 потребовал бы уже ISO 4000.

NIKON D850 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.8, 1/125 с, 85.0 мм экв.

Со светосильным объективом вы значительно расширите список сюжетов и условий, в которых сможете работать. Теперь вам подвластны интерьеры ресторанов с приглушённым светом, вечерние улицы, храмы, театры… Просто открываем диафрагму и снимаем! Кроме того, за счёт высокой светосилы объектива будет быстрее и точнее работать система автофокуса: камера уверенно сфокусируется даже в сложных условиях освещения.

Размытый фон и съёмка при слабом освещении — конёк светосильной оптики! Учитывая, что для фотоаппарата любое освещение, кроме дневного, можно считать слабым, недостаточным, это весомое преимущество.

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 280, F2.2, 1/100 с, 50.0 мм экв.

При наличии штатива светосильная оптика позволяет получить качественные кадры звёздного неба.

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 3200, F3.5, 25 с, 18.0 мм экв.

Сильное и красивое размытие фона. Боке

Чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости. А светосильные объективы позволяют открывать диафрагму широко. С ними глубину резкости можно сделать очень небольшой, а остальное — размыть! Светосильная оптика — лучший инструмент для работы с размытым фоном.

NIKON D850 УСТАНОВКИ: ISO 250, F1.6, 1/400 с, 105.0 мм экв.

Фон размывают для того, чтобы выделить главный объект, добавить объём или же скрыть нежелательные детали заднего плана. Размытый фон называют «боке». Такие снимки смотрятся дороже по сравнению с кадрами, сделанными на смартфон. Из-за технических ограничений камера смартфона не может сильно размывать фон (разве что с помощью цифровой обработки, но такое размытие часто смотрится неестественно).

NIKON D780 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: F1.8, 1/125 с, 50.0 мм экв.

Чемпионами по размытому фону являются портретные объективы. Они созданы для работы с малой глубиной резкости. Подробнее о том, как получить размытый фон и какие для этого нужны настройки — в отдельном уроке. Разумеется, фон следует размывать далеко не всегда. К примеру, в предметной, пейзажной, архитектурной и интерьерной съёмке размывать передний и задний план не принято.

NIKON Z 5 / 85mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 280, F1.6, 1/1600 с, 85.0 мм экв.

Что такое светосильный объектив?

Какие объективы называются светосильными? Это модели, которые имеют светосилу F2,8 или выше (F1,8, F1,4). Для зум-объективов (за редчайшими исключениями) максимальной светосилой как раз и будет значение F2,8.

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S на Nikon Z 7

Как правило, зумы с такой светосилой принадлежат линейке профессиональной оптики и, кроме светосилы, имеют быстрый привод автофокуса и надёжную конструкцию. Зумы со светосилой F2,8 обычно дороже и имеют внушительные размеры.

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 560, F4, 1/400 с, 210.0 мм экв.

Однако есть объективы со значительно более высокой светосилой! Они позволяют получить ещё более качественную картинку при слабом освещении, сильнее размывают фон. И при этом могут быть компактнее и дешевле. Речь о светосильных фикс-объективах. Они лишены возможности менять угол обзора, зато обладают светосилой F2, F1,8, F1,4 или даже F1,2! К сравнению: объектив F1,4 пропускает в 4 раза больше света, чем объектив F2,8, и в 16 раз больше, чем объектив со светосилой F5,6! Увеличение светосилы в 1,4 раза соответствует увеличению светового потока в два раза.

Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.8G — доступный светосильный фикс для зеркалок Nikon.

Полнокадровые камеры позволяют пользоваться самыми светосильными объективами при самой большой по площади матрице. Только здесь мы встретим объективы со светосилой F1,4 или F1,2. На полный кадр светосильных объективов существует огромное количество, с любыми фокусными расстояниями и на любой кошелёк.

NIKON Z 5 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.4, 1/500 с, 50.0 мм экв.

На камерах среднего формата (с площадью матрицы больше 36×24 мм) объективы с такой светосилой мы уже не встретим — придётся довольствоваться оптикой F2,8 или даже F5,6: чем больше площадь сенсора, тем в среднем ниже светосила оптики в системе. Ведь чтобы сделать объектив с высокой светосилой, покрывающий большую площадь матрицы, само изделие должно быть очень крупным и дорогим. Но и на матрицах меньшего размера (кроп x1.5, x2, компакты) тоже практически нет объективов со светосилой более F1,2. Так что полный кадр на сегодня продолжает оставаться золотой серединой.

Рекордсмен по светосиле NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct на камере Nikon Z 7

Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

При выборе оптики фотографы часто спрашивают: «Почему объектив со светосилой F1,8 стоит вдвое дешевле, чем F1,4? Ведь разница в экспозиции между ними — меньше ступени!». Действительно, разница между объективами со светосилой F1,4 и F1,8 крайне мала, а на итоговой фотографии вряд ли кто-то сможет определить, на объектив с какой светосилой она была сделана. Так откуда же такая разница в цене?

NIKKOR Z 50mm f/1.8 S

NIKKOR Z 50mm f/1.2 S — топовый «полтинник» для системы Nikon Z, дороже своего собрата со светосилой F1,8 в 4 раза.

Так исторически сложилось, что светосила F1,8 — атрибут сравнительно доступной, любительской оптики. Тогда как профессиональные модели обладают значением F1,4 или даже F1,2. Чтобы сделать любительские объективы доступнее, упрощают конструкцию, применяют бюджетные материалы и менее сложные оптические схемы. Тогда как оптика профессионального уровня, наоборот, должна выдерживать все испытания — конструкция таких объективов делается пыле- и влагозащищённой, автофокус максимально быстр.

Если вы ищете недорогой объектив с высокой светосилой, смело берите модель F1,8, она порадует отличной картинкой. Если же вы занимаетесь фотографией серьёзно, снимаете много и часто, имеет смысл выбрать объектив профессионального уровня со светосилой F1,4 или F1,2.

Недавно был анонсирован NIKKOR Z 40mm f/2 — самый компактный и бюджетный «полтинник» для байонета Z. Он хорош тем, что будет давать универсальный угол обзора как на полном кадре, так и на кропе. Отличное дополнение к Nikon Z 5 и Nikon Z 50.

С учётом уже упомянутых NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct, NIKKOR Z 50mm f/1.2 S, и NIKKOR Z 50mm f/1.8 S в линейке оптики Nikon Z на сегодня есть целых четыре «полтинника». Четвёртым стал NIKKOR Z 40mm f/2. Пусть вас не смущает то, что фокусное расстояние у него не 50, а 40 мм. По своему классу и области применения это самый настоящий универсальный «полтинник».

В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

Мы привыкли, что значение диафрагмы характеризуются числами. Их часто называют F-числами (F-number), а в обозначении диафрагмы перед ним ставят букву F: F2,8 или f/2,8. Чем меньше число, тем сильнее открыта диафрагма на объективе. Но откуда вообще взялись эти числа и что они обозначают?

Начнём с того, что параметр, который фотографы называют диафрагмой, правильно называть относительным отверстием. Диафрагма — это лишь механизм, его регулирующий. Его в объективе может и не быть, и тогда он будет всегда снимать на самой открытой диафрагме — так устроены почти все объективы камер смартфонов. Нет диафрагмы и в зеркально-линзовых объективах.

Механизм диафрагмы состоит из нескольких лепестков, регулирующих размер отверстия в объективе.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (место, где расположен механизм диафрагмы) к его фокусному расстоянию. К примеру, при фокусном расстоянии 50 мм и диаметре отверстия 25 мм объектив будет иметь относительное отверстие 1:2 или F2.

Если максимальный диаметр отверстия в объективе с фокусным расстоянием 50 мм составит те же 50 мм, такой объектив будет иметь относительное отверстие 1:1 или F1. В любом современном объективе есть механизм диафрагмы, поэтому диаметр относительного отверстия можно уменьшить. Но вот максимальное относительное отверстие (светосила) ограничено максимальным диаметром отверстия в объективе.

Nikon AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II. Чтобы обеспечить светосилу F2 при 200 мм фокусного расстояния, объектив должен быть крупным. Этот «малыш» весит почти три кило.

Чтобы иметь относительное отверстие F2 на объективе в 200 мм, потребуется уже диаметр 100 мм! Представьте себе размеры такого объектива! Между прочим, в линейке Nikon такая модель существует. Чем более длиннофокусный объектив перед нами, тем сложнее добиться высокой светосилы. Как правило, светосильные длиннофокусные объективы очень крупные и дорогие: для их изготовления нужно много стекла, требуются огромные по размеру линзы.

Почему же значения диафрагмы обозначаются в формате F2,8 (относительное отверстие 1:2.8)? Давайте посмотрим на так называемый диафрагменный ряд, чтобы увидеть все его значения.

Между каждым из этих значений разница в одну ступень экспозиции. Переключившись с диафрагмы F2,8 на F4, мы сократим поток света, проходящий через объектив, в два раза. Эти значения различаются на квадратный корень из двух. И именно такие цифры получаются из-за того, что меняется прежде всего площадь отверстия в объективе — она влияет на количество проходящего света. А нам нужно охарактеризовать площадь круглого отверстия через его диаметр. Увеличение площади круга вдвое приводит к увеличению его диаметра в 1,4 раза, отсюда получаются такие числа в ряду диафрагм.

В современных фотоаппаратах есть и другие, промежуточные значения, так как в них относительное отверстие регулируется с шагом не в одну ступень экспозиции, а в ⅓ ступени. Это нужно для более гибкой регулировки параметров, яркости получаемых кадров.

Итак, относительное отверстие объектива, значение диафрагмы, в полном виде будет обозначаться как дробь (например, 1:2.8). Но для упрощения записи фотографы стали писать F/2,8, а потом и просто F2,8. Теперь мы знаем, почему значения диафрагмы имеют такой странный вид и почему открытая диафрагма обозначается малым числом, а закрытая — бóльшим, хотя интуитивно всё должно быть наоборот. Чем больше делитель дроби, тем меньшее число он обозначает, и поэтому, например, отверстие 1:1.8 (F1.8) значительно крупнее, чем 1:16 (F16).

Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

Всё сказанное выше относилось к геометрической светосиле. В своих расчётах мы учитывали лишь геометрические параметры — диаметр, ширину отверстия… Однако на то, сколько света пройдёт через объектив, влияет ещё и качество стёкла, из которого сделаны линзы. Ни одно стекло не пропускает через себя 100% света, какая-то его часть отражается от поверхности линз, теряется в оптической схеме объектива. У современной оптики потери могут доходить до 40%! Потери тем больше, чем сложнее оптическая схема объектива. Разумеется, на светопропускание линзы влияет и качество её изготовления, совершенство антибликовых просветляющих покрытий. Чтобы сократить потери, часто объединяют несколько линз в группы.

Но эффективная светосила объектива всегда будет чуть ниже геометрической. Если геометрическую светосилу обозначают буквой F, то эффективную светосилу, учитывающую потери света в объективе, характеризуют буквой T (Transmission).

Производители фотооптики редко указывают светосилу в T-стопах. Поэтому светопропускание объектива измеряют сторонние лаборатории, такие как DXOmark.

При одинаковой геометрической светосиле объектив с более высокой эффективной светосилой будет давать более яркую картинку. За редкими исключениями, разница между геометрической и эффективной светосилой у современной оптики невелика и составляет менее ½ ступени экспозиции.

Однако для кинематографистов эффективная светосила важна. Поэтому на кинообъективах всегда указывают именно T-стопы, а не F-стопы.

«Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

На просторах форумов можно встретить такой термин как «эквивалентная светосила». Подобно тому как пересчитывают эквивалентное фокусное расстояние, чтобы охарактеризовать угол обзора объектива на камерах с разным кроп-фактором, некоторые пользователи предлагают пересчитать и светосилу.

Отталкиваются они от величины глубины резкости, получаемой на одном и том же угле обзора объективами с разным фокусным расстоянием на кропе и полном кадре.

Формула простая: F экв. = F × кроп-фактор

Кадр снят на объектив Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor. Тот же угол обзора и глубину резкости на полном кадре мы получим с объективом 75мм F2.2. Стало быть, «эквивалентная светосила» Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor на кропе составит F2,2.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75. 0 мм экв.

Однако термин «эквивалентная светосила» всё же несостоятелен. Почему? Реальная светосила влияет не только на глубину резкости и степень размытия фона, но и на экспозицию! Светосила — термин, имеющий отношение именно к экспозиции, а она не зависит от размера матрицы. В одних и тех же условиях и камера смартфона, и кроп-камера, и полнокадровая камера будут снимать на одинаковых параметрах выдержки, диафрагмы и светочувствительности. А значит «эквивалентная светосила» не нужна.

Светосила и выбор объектива

Дадим несколько рекомендаций по выбору и работе со светосильной оптикой.

NIKON D810 / 50.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.8, 1/500 с, 50.0 мм экв.

Да, светосила — это здорово. Однако светосильная оптика часто бывает тяжёлой, дорогой. Есть жанры, где светосила объектива неважна, ведь снимать нужно на закрытых диафрагмах, со штатива. Это любая студийная съёмка с импульсным светом, каталожная предметная съёмка, интерьерная фотография, пейзажная (за исключением съёмки звёздного неба, где высокая светосила принципиально важна) и архитектурная фотография.

Каталожная съёмка всегда ведётся на закрытых диафрагмах, ведь нужно обеспечить достаточно большую глубину резкости, чтобы в неё вошел весь объект съёмки. Следовательно, высокая светосила объектива для таких съёмок необязательна.

Если вы интересуетесь такими видами съёмки, светосила не должна быть решающим фактором при выборе оптики. Есть и другие важные свойства объективов (диапазон фокусных расстояний, резкость, бликозащита, минимальная дистанция фокусировки, «рисунок» и др.), на которые необходимо обратить внимание. Порой, выбрав менее светосильную оптику, можно серьёзно сэкономить бюджет и облегчить комплект оборудования.

Для достижения достаточной глубины резкости и хорошей резкости по всей площади кадра объектив закрыт до F9. Съёмка ведётся со штатива, без него получится «шевелёнка».

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F9, 20 с, 24.0 мм экв.

В каких направлениях съёмки точно понадобится светосильный объектив? В портретной и свадебной фотографии пригодится светосильный портретный фикс и, возможно, другие объективы с высокой светосилой.

Nikon AF-S NIKKOR 105mm f/1.4E ED

Nikon AF-S NIKKOR 85mm f/1.8G

NIKKOR Z 85mm f/1.8 S

Светосильные фикс-объективы широко применяются и в творческих съёмках.

Для камер формата DX (кроп 1.5) в качестве портретных объективов можно использовать «полтинники», например Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.4G. Они дадут на кропе подходящий для классического портрета угол обзора.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/80 с, 75.0 мм экв.

Если вы занимаетесь репортажной фотографией, присмотритесь к зум-объективам со светосилой F2,8. Конечно, самый востребованный класс объективов для репортажа — 24-70 F2.8, но не надо забывать и о 70-200 F2.8. Телевики бывают нужны часто!

Nikon AF-S NIKKOR 24-70mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 320, F4, 1/1000 с, 210.0 мм экв.

Для съёмки звёздного неба тоже нужна высокая светосила. Чтобы снимать в жанре астропейзажа, потребуется светосильный широкоугольный объектив. Есть класс объективов 14-24 F2.8, они хороши и для репортажа, и для любых видов пейзажной фотографии, в том числе ночной.

Nikon AF-S NIKKOR 14-24mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 14-24mm F2.8 S

Альтернативой этим зумам могут стать фиксы типа 20 мм F1.8

Nikon AF-S NIKKOR 20mm f/1.8 G ED

NIKKOR Z 20mm f/1.8 S

А что, если вы пока не знаете, в каком жанре будете снимать? Может, сейчас нужен максимально универсальный объектив с высокой светосилой? В таком случае обратите внимание на «полтинники». На кропе такой вариант будет неплохим «портретником», позволит заниматься предметной съёмкой, а на полном кадре он превратится в универсал на все случаи жизни. О них мы писали выше.

NIKON Z 7 / 0.0 mm f/0.0 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.2, 1/125 с, 55.0 мм экв.

Светосильный объектив сделать нетрудно, что подтверждает множество дешёвых объективов от сторонних производителей с рекордной светосилой. Но трудно сделать оптику, которая на открытой диафрагме даёт резкое изображение. Качественный объектив уже на самой открытой диафрагме даст отличное изображение с минимумом искажений и аберраций. Если же резкость изображения вам не так важна и вы скорее за художественность картинки, то присмотритесь к винтажной оптике: она «рисует» интереснее современной, и те же старинные объективы Nikkor способны на многое, а использовать их на современных камерах очень просто.

NIKON D850 / 85 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.4, 1/200 с, 85.0 мм экв.

Заключение

«А что, так можно было?!» — часто слышу от своих учеников, впервые попробовавших что-то типа простого 50mm F1.8 после китового объектива. Переход на светосильную оптику — отдельный этап в становлении фотографа, открывающий ему новые возможности.

Как и любой инструмент, светосильный объектив требует от пользователя определённых навыков. К примеру, съёмка на открытых диафрагмах требует идеально точной фокусировки и рационального расчёта глубины резкости. Поэтому автофокус по глазам на беззеркальных камерах — такая классная штука, он позволяет гораздо эффективнее работать со светосильной оптикой.

Не останавливайтесь на достигнутом и совершенствуйтесь в съёмке вместе с нами!

Что такое светосила? Возможности светосильного объектива и нюансы, которые пригодятся фотографу / Съёмка для начинающих / Уроки фотографии

  • Простыми словами

  • Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

  • Съёмка при слабом освещении

  • Сильное и красивое размытие фона. Боке

  • Что такое светосильный объектив?

  • Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

  • В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

  • Эффективная и геометрическая светосила.

    F-stop и T-stop

  • «Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

  • Светосила и выбор объектива

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.4, 1/320 с, 50.0 мм экв.

Светосила, апертура, максимальное относительное отверстие… Фотографу стоит разобраться в этих терминах, ведь речь идёт об одном из важнейших параметров объектива. В этом уроке мы шаг за шагом, последовательно всё объясним.

Простыми словами

Каждый объектив может пропустить через себя определённое количество света. Чем шире в нём отверстие, тем больше света попадёт на матрицу фотоаппарата и тем выше качество кадра и больше творческих возможностей у фотографа.

Ширину отверстия в объективе, через которое проходит свет, регулирует механизм диафрагмы. Но и у него есть свой максимум. Чем шире открывается диафрагма, тем выше светосила объектива.

Объектив с низкой светосилой: диафрагма открыта до предела, однако отверстие в объективе всё равно небольшое.

Объектив с высокой светосилой. На открытой диафрагме получается крупное отверстие, через которое на матрицу попадает большое количество света.

  • Светосила объектива — это значение самой открытой диафрагмы (в теории всё несколько сложнее, но об этом ниже).

  • На объективе всегда пишут значение диафрагмы, до которого её можно открыть. Светосила — одна из важнейших характеристик оптики наряду с фокусным расстоянием. Как правило, перед её обозначением ставят букву F. Этой же буквой обозначается любое значение диафрагмы, установленное на камере. Чем меньше число, обозначающее светосилу, тем она выше. Объектив, на котором указано значение F2,8 (2.8, F 1:2.8, f/2,8 — обозначаться может по-разному), имеет светосилу выше, чем тот, на котором написано F4 (4, F1:4), а объектив F1,2 ещё более светосильный.

Объектив со светосилой F4

Объектив со светосилой F2,8

Объектив со светосилой F1,2

  • Производители смартфонов светосилу объективов своих камер часто называют апертурой, а вот в фототехнике такой термин не прижился. Но в английском языке слово aperture означает «значение диафрагмы». Термин «светосила» по-английски — maximum aperture, а «светосильный объектив» — fast lens. Да-да, слово fast вовсе не про скорость фокусировки, а про светосилу.

  • Светосилу нельзя путать со светочувствительностью. Светосила — характеристика объектива. Светочувствительность (ISO) — один из трёх параметров экспозиции.

Nikon Z 50 с китовым объективом NIKKOR Z DX 16-50mm f/3.5-6.3 VR. Объектив имеет переменную, сравнительно низкую светосилу. На минимальном зуме она равна F3,5, а на максимальном — F6,3. Это плата за малые размеры и доступную цену.

Светосила может быть переменной. У некоторых зум-объективов светосила отличается на минимальном и максимальном положении зума. Скажем, на самом коротком фокусном расстоянии она составит F3,5, а на максимальном — уже F6,3. Такова особенность некоторых бюджетных объективов. Зум-объективы, имеющие постоянную светосилу во всём диапазоне фокусных расстояний, считаются более продвинутыми.

Две ключевые возможности объективов с высокой светосилой. Почему фотографы любят объективы с высокой светосилой?

Съёмка при слабом освещении

Одно из важнейших достоинств светосильного объектива — возможность получать качественные фото даже при слабом освещении (например, ночью или в плохо освещённом помещении). Ведь он способен передать матрице фотокамеры гораздо большее количество света.

То, что обычным китовым объективом вы снимали на ISO 6400 (это чревато высоким уровнем цифрового шума, низким качеством картинки), можно снять объективом со светосилой F1,4 на ISO 400.

Кадр снят в оранжерее зимой. Погода пасмурная, вечереет, света мало. Для съёмки светосильным объективом F1,4 было использовано ISO 1100. Для этих же условий объектив со светосилой F4 потребовал бы ISO 8000!

NIKON Z 7 / 85.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 1100, F1.4, 1/160 с, 85.0 мм экв.

Съёмка портретным объективом на диафрагме F1,8. Открытая диафрагма позволила не только красиво размыть люстру на фоне, но и дала возможность использовать ISO 400. Объектив со светосилой F5,6 потребовал бы уже ISO 4000.

NIKON D850 / 85.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.8, 1/125 с, 85.0 мм экв.

Со светосильным объективом вы значительно расширите список сюжетов и условий, в которых сможете работать. Теперь вам подвластны интерьеры ресторанов с приглушённым светом, вечерние улицы, храмы, театры… Просто открываем диафрагму и снимаем! Кроме того, за счёт высокой светосилы объектива будет быстрее и точнее работать система автофокуса: камера уверенно сфокусируется даже в сложных условиях освещения.

Размытый фон и съёмка при слабом освещении — конёк светосильной оптики! Учитывая, что для фотоаппарата любое освещение, кроме дневного, можно считать слабым, недостаточным, это весомое преимущество.

NIKON D850 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 280, F2.2, 1/100 с, 50.0 мм экв.

При наличии штатива светосильная оптика позволяет получить качественные кадры звёздного неба.

NIKON D850 / 18. 0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 3200, F3.5, 25 с, 18.0 мм экв.

Сильное и красивое размытие фона. Боке

Чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше глубина резкости. А светосильные объективы позволяют открывать диафрагму широко. С ними глубину резкости можно сделать очень небольшой, а остальное — размыть! Светосильная оптика — лучший инструмент для работы с размытым фоном.

NIKON D850 УСТАНОВКИ: ISO 250, F1.6, 1/400 с, 105.0 мм экв.

Фон размывают для того, чтобы выделить главный объект, добавить объём или же скрыть нежелательные детали заднего плана. Размытый фон называют «боке». Такие снимки смотрятся дороже по сравнению с кадрами, сделанными на смартфон. Из-за технических ограничений камера смартфона не может сильно размывать фон (разве что с помощью цифровой обработки, но такое размытие часто смотрится неестественно).

NIKON D780 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: F1.8, 1/125 с, 50.0 мм экв.

Чемпионами по размытому фону являются портретные объективы. Они созданы для работы с малой глубиной резкости. Подробнее о том, как получить размытый фон и какие для этого нужны настройки — в отдельном уроке. Разумеется, фон следует размывать далеко не всегда. К примеру, в предметной, пейзажной, архитектурной и интерьерной съёмке размывать передний и задний план не принято.

NIKON Z 5 / 85mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 280, F1.6, 1/1600 с, 85.0 мм экв.

Что такое светосильный объектив?

Какие объективы называются светосильными? Это модели, которые имеют светосилу F2,8 или выше (F1,8, F1,4). Для зум-объективов (за редчайшими исключениями) максимальной светосилой как раз и будет значение F2,8.

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S на Nikon Z 7

Как правило, зумы с такой светосилой принадлежат линейке профессиональной оптики и, кроме светосилы, имеют быстрый привод автофокуса и надёжную конструкцию. Зумы со светосилой F2,8 обычно дороже и имеют внушительные размеры.

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2. 8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 560, F4, 1/400 с, 210.0 мм экв.

Однако есть объективы со значительно более высокой светосилой! Они позволяют получить ещё более качественную картинку при слабом освещении, сильнее размывают фон. И при этом могут быть компактнее и дешевле. Речь о светосильных фикс-объективах. Они лишены возможности менять угол обзора, зато обладают светосилой F2, F1,8, F1,4 или даже F1,2! К сравнению: объектив F1,4 пропускает в 4 раза больше света, чем объектив F2,8, и в 16 раз больше, чем объектив со светосилой F5,6! Увеличение светосилы в 1,4 раза соответствует увеличению светового потока в два раза.

Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1.8G — доступный светосильный фикс для зеркалок Nikon.

Полнокадровые камеры позволяют пользоваться самыми светосильными объективами при самой большой по площади матрице. Только здесь мы встретим объективы со светосилой F1,4 или F1,2. На полный кадр светосильных объективов существует огромное количество, с любыми фокусными расстояниями и на любой кошелёк.

NIKON Z 5 / 50mm f/1.4G УСТАНОВКИ: ISO 100, F1.4, 1/500 с, 50.0 мм экв.

На камерах среднего формата (с площадью матрицы больше 36×24 мм) объективы с такой светосилой мы уже не встретим — придётся довольствоваться оптикой F2,8 или даже F5,6: чем больше площадь сенсора, тем в среднем ниже светосила оптики в системе. Ведь чтобы сделать объектив с высокой светосилой, покрывающий большую площадь матрицы, само изделие должно быть очень крупным и дорогим. Но и на матрицах меньшего размера (кроп x1.5, x2, компакты) тоже практически нет объективов со светосилой более F1,2. Так что полный кадр на сегодня продолжает оставаться золотой серединой.

Рекордсмен по светосиле NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct на камере Nikon Z 7

Светосила и класс оптики. В чём разница между объективами F1,8, F1,4 и F1,2?

При выборе оптики фотографы часто спрашивают: «Почему объектив со светосилой F1,8 стоит вдвое дешевле, чем F1,4? Ведь разница в экспозиции между ними — меньше ступени!». Действительно, разница между объективами со светосилой F1,4 и F1,8 крайне мала, а на итоговой фотографии вряд ли кто-то сможет определить, на объектив с какой светосилой она была сделана. Так откуда же такая разница в цене?

NIKKOR Z 50mm f/1.8 S

NIKKOR Z 50mm f/1.2 S — топовый «полтинник» для системы Nikon Z, дороже своего собрата со светосилой F1,8 в 4 раза.

Так исторически сложилось, что светосила F1,8 — атрибут сравнительно доступной, любительской оптики. Тогда как профессиональные модели обладают значением F1,4 или даже F1,2. Чтобы сделать любительские объективы доступнее, упрощают конструкцию, применяют бюджетные материалы и менее сложные оптические схемы. Тогда как оптика профессионального уровня, наоборот, должна выдерживать все испытания — конструкция таких объективов делается пыле- и влагозащищённой, автофокус максимально быстр.

Если вы ищете недорогой объектив с высокой светосилой, смело берите модель F1,8, она порадует отличной картинкой. Если же вы занимаетесь фотографией серьёзно, снимаете много и часто, имеет смысл выбрать объектив профессионального уровня со светосилой F1,4 или F1,2.

Недавно был анонсирован NIKKOR Z 40mm f/2 — самый компактный и бюджетный «полтинник» для байонета Z. Он хорош тем, что будет давать универсальный угол обзора как на полном кадре, так и на кропе. Отличное дополнение к Nikon Z 5 и Nikon Z 50.

С учётом уже упомянутых NIKKOR Z 58mm f/0.95 S Noct, NIKKOR Z 50mm f/1.2 S, и NIKKOR Z 50mm f/1.8 S в линейке оптики Nikon Z на сегодня есть целых четыре «полтинника». Четвёртым стал NIKKOR Z 40mm f/2. Пусть вас не смущает то, что фокусное расстояние у него не 50, а 40 мм. По своему классу и области применения это самый настоящий универсальный «полтинник».

В чём измеряется светосила? Диафрагма и относительное отверстие

Мы привыкли, что значение диафрагмы характеризуются числами. Их часто называют F-числами (F-number), а в обозначении диафрагмы перед ним ставят букву F: F2,8 или f/2,8. Чем меньше число, тем сильнее открыта диафрагма на объективе. Но откуда вообще взялись эти числа и что они обозначают?

Начнём с того, что параметр, который фотографы называют диафрагмой, правильно называть относительным отверстием. Диафрагма — это лишь механизм, его регулирующий. Его в объективе может и не быть, и тогда он будет всегда снимать на самой открытой диафрагме — так устроены почти все объективы камер смартфонов. Нет диафрагмы и в зеркально-линзовых объективах.

Механизм диафрагмы состоит из нескольких лепестков, регулирующих размер отверстия в объективе.

Относительное отверстие объектива — отношение диаметра входного зрачка (место, где расположен механизм диафрагмы) к его фокусному расстоянию. К примеру, при фокусном расстоянии 50 мм и диаметре отверстия 25 мм объектив будет иметь относительное отверстие 1:2 или F2.

Если максимальный диаметр отверстия в объективе с фокусным расстоянием 50 мм составит те же 50 мм, такой объектив будет иметь относительное отверстие 1:1 или F1. В любом современном объективе есть механизм диафрагмы, поэтому диаметр относительного отверстия можно уменьшить. Но вот максимальное относительное отверстие (светосила) ограничено максимальным диаметром отверстия в объективе.

Nikon AF-S NIKKOR 200mm f/2G ED VR II. Чтобы обеспечить светосилу F2 при 200 мм фокусного расстояния, объектив должен быть крупным. Этот «малыш» весит почти три кило.

Чтобы иметь относительное отверстие F2 на объективе в 200 мм, потребуется уже диаметр 100 мм! Представьте себе размеры такого объектива! Между прочим, в линейке Nikon такая модель существует. Чем более длиннофокусный объектив перед нами, тем сложнее добиться высокой светосилы. Как правило, светосильные длиннофокусные объективы очень крупные и дорогие: для их изготовления нужно много стекла, требуются огромные по размеру линзы.

Почему же значения диафрагмы обозначаются в формате F2,8 (относительное отверстие 1:2.8)? Давайте посмотрим на так называемый диафрагменный ряд, чтобы увидеть все его значения.

Между каждым из этих значений разница в одну ступень экспозиции. Переключившись с диафрагмы F2,8 на F4, мы сократим поток света, проходящий через объектив, в два раза. Эти значения различаются на квадратный корень из двух. И именно такие цифры получаются из-за того, что меняется прежде всего площадь отверстия в объективе — она влияет на количество проходящего света. А нам нужно охарактеризовать площадь круглого отверстия через его диаметр. Увеличение площади круга вдвое приводит к увеличению его диаметра в 1,4 раза, отсюда получаются такие числа в ряду диафрагм.

В современных фотоаппаратах есть и другие, промежуточные значения, так как в них относительное отверстие регулируется с шагом не в одну ступень экспозиции, а в ⅓ ступени. Это нужно для более гибкой регулировки параметров, яркости получаемых кадров.

Итак, относительное отверстие объектива, значение диафрагмы, в полном виде будет обозначаться как дробь (например, 1:2.8). Но для упрощения записи фотографы стали писать F/2,8, а потом и просто F2,8. Теперь мы знаем, почему значения диафрагмы имеют такой странный вид и почему открытая диафрагма обозначается малым числом, а закрытая — бóльшим, хотя интуитивно всё должно быть наоборот. Чем больше делитель дроби, тем меньшее число он обозначает, и поэтому, например, отверстие 1:1. 8 (F1.8) значительно крупнее, чем 1:16 (F16).

Эффективная и геометрическая светосила. F-stop и T-stop

Всё сказанное выше относилось к геометрической светосиле. В своих расчётах мы учитывали лишь геометрические параметры — диаметр, ширину отверстия… Однако на то, сколько света пройдёт через объектив, влияет ещё и качество стёкла, из которого сделаны линзы. Ни одно стекло не пропускает через себя 100% света, какая-то его часть отражается от поверхности линз, теряется в оптической схеме объектива. У современной оптики потери могут доходить до 40%! Потери тем больше, чем сложнее оптическая схема объектива. Разумеется, на светопропускание линзы влияет и качество её изготовления, совершенство антибликовых просветляющих покрытий. Чтобы сократить потери, часто объединяют несколько линз в группы.

Но эффективная светосила объектива всегда будет чуть ниже геометрической. Если геометрическую светосилу обозначают буквой F, то эффективную светосилу, учитывающую потери света в объективе, характеризуют буквой T (Transmission).

Производители фотооптики редко указывают светосилу в T-стопах. Поэтому светопропускание объектива измеряют сторонние лаборатории, такие как DXOmark.

При одинаковой геометрической светосиле объектив с более высокой эффективной светосилой будет давать более яркую картинку. За редкими исключениями, разница между геометрической и эффективной светосилой у современной оптики невелика и составляет менее ½ ступени экспозиции.

Однако для кинематографистов эффективная светосила важна. Поэтому на кинообъективах всегда указывают именно T-стопы, а не F-стопы.

«Эквивалентная светосила»: несостоятельность термина

На просторах форумов можно встретить такой термин как «эквивалентная светосила». Подобно тому как пересчитывают эквивалентное фокусное расстояние, чтобы охарактеризовать угол обзора объектива на камерах с разным кроп-фактором, некоторые пользователи предлагают пересчитать и светосилу.

Отталкиваются они от величины глубины резкости, получаемой на одном и том же угле обзора объективами с разным фокусным расстоянием на кропе и полном кадре.

Формула простая: F экв. = F × кроп-фактор

Кадр снят на объектив Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor. Тот же угол обзора и глубину резкости на полном кадре мы получим с объективом 75мм F2.2. Стало быть, «эквивалентная светосила» Nikon AF-S 50mm f/1.4G Nikkor на кропе составит F2,2.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/125 с, 75.0 мм экв.

Однако термин «эквивалентная светосила» всё же несостоятелен. Почему? Реальная светосила влияет не только на глубину резкости и степень размытия фона, но и на экспозицию! Светосила — термин, имеющий отношение именно к экспозиции, а она не зависит от размера матрицы. В одних и тех же условиях и камера смартфона, и кроп-камера, и полнокадровая камера будут снимать на одинаковых параметрах выдержки, диафрагмы и светочувствительности. А значит «эквивалентная светосила» не нужна.

Светосила и выбор объектива

Дадим несколько рекомендаций по выбору и работе со светосильной оптикой.

NIKON D810 / 50.0 mm f/1.8 УСТАНОВКИ: ISO 64, F1.8, 1/500 с, 50.0 мм экв.

Да, светосила — это здорово. Однако светосильная оптика часто бывает тяжёлой, дорогой. Есть жанры, где светосила объектива неважна, ведь снимать нужно на закрытых диафрагмах, со штатива. Это любая студийная съёмка с импульсным светом, каталожная предметная съёмка, интерьерная фотография, пейзажная (за исключением съёмки звёздного неба, где высокая светосила принципиально важна) и архитектурная фотография.

Каталожная съёмка всегда ведётся на закрытых диафрагмах, ведь нужно обеспечить достаточно большую глубину резкости, чтобы в неё вошел весь объект съёмки. Следовательно, высокая светосила объектива для таких съёмок необязательна.

Если вы интересуетесь такими видами съёмки, светосила не должна быть решающим фактором при выборе оптики. Есть и другие важные свойства объективов (диапазон фокусных расстояний, резкость, бликозащита, минимальная дистанция фокусировки, «рисунок» и др. ), на которые необходимо обратить внимание. Порой, выбрав менее светосильную оптику, можно серьёзно сэкономить бюджет и облегчить комплект оборудования.

Для достижения достаточной глубины резкости и хорошей резкости по всей площади кадра объектив закрыт до F9. Съёмка ведётся со штатива, без него получится «шевелёнка».

NIKON D850 / 18.0-35.0 mm f/3.5-4.5 УСТАНОВКИ: ISO 64, F9, 20 с, 24.0 мм экв.

В каких направлениях съёмки точно понадобится светосильный объектив? В портретной и свадебной фотографии пригодится светосильный портретный фикс и, возможно, другие объективы с высокой светосилой.

Nikon AF-S NIKKOR 105mm f/1.4E ED

Nikon AF-S NIKKOR 85mm f/1.8G

NIKKOR Z 85mm f/1.8 S

Светосильные фикс-объективы широко применяются и в творческих съёмках.

Для камер формата DX (кроп 1.5) в качестве портретных объективов можно использовать «полтинники», например Nikon AF-S NIKKOR 50mm f/1. 4G. Они дадут на кропе подходящий для классического портрета угол обзора.

NIKON D3500 / 50.0 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 400, F1.4, 1/80 с, 75.0 мм экв.

Если вы занимаетесь репортажной фотографией, присмотритесь к зум-объективам со светосилой F2,8. Конечно, самый востребованный класс объективов для репортажа — 24-70 F2.8, но не надо забывать и о 70-200 F2.8. Телевики бывают нужны часто!

Nikon AF-S NIKKOR 24-70mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 24-70mm F/2.8 S

NIKON Z 7_2 / NIKKOR Z 70-200mm f/2.8 VR S Z TC-1.4x УСТАНОВКИ: ISO 320, F4, 1/1000 с, 210.0 мм экв.

Для съёмки звёздного неба тоже нужна высокая светосила. Чтобы снимать в жанре астропейзажа, потребуется светосильный широкоугольный объектив. Есть класс объективов 14-24 F2.8, они хороши и для репортажа, и для любых видов пейзажной фотографии, в том числе ночной.

Nikon AF-S NIKKOR 14-24mm f/2.8G ED

NIKKOR Z 14-24mm F2.8 S

Альтернативой этим зумам могут стать фиксы типа 20 мм F1. 8

Nikon AF-S NIKKOR 20mm f/1.8 G ED

NIKKOR Z 20mm f/1.8 S

А что, если вы пока не знаете, в каком жанре будете снимать? Может, сейчас нужен максимально универсальный объектив с высокой светосилой? В таком случае обратите внимание на «полтинники». На кропе такой вариант будет неплохим «портретником», позволит заниматься предметной съёмкой, а на полном кадре он превратится в универсал на все случаи жизни. О них мы писали выше.

NIKON Z 7 / 0.0 mm f/0.0 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.2, 1/125 с, 55.0 мм экв.

Светосильный объектив сделать нетрудно, что подтверждает множество дешёвых объективов от сторонних производителей с рекордной светосилой. Но трудно сделать оптику, которая на открытой диафрагме даёт резкое изображение. Качественный объектив уже на самой открытой диафрагме даст отличное изображение с минимумом искажений и аберраций. Если же резкость изображения вам не так важна и вы скорее за художественность картинки, то присмотритесь к винтажной оптике: она «рисует» интереснее современной, и те же старинные объективы Nikkor способны на многое, а использовать их на современных камерах очень просто.

NIKON D850 / 85 mm f/1.4 УСТАНОВКИ: ISO 800, F1.4, 1/200 с, 85.0 мм экв.

Заключение

«А что, так можно было?!» — часто слышу от своих учеников, впервые попробовавших что-то типа простого 50mm F1.8 после китового объектива. Переход на светосильную оптику — отдельный этап в становлении фотографа, открывающий ему новые возможности.

Как и любой инструмент, светосильный объектив требует от пользователя определённых навыков. К примеру, съёмка на открытых диафрагмах требует идеально точной фокусировки и рационального расчёта глубины резкости. Поэтому автофокус по глазам на беззеркальных камерах — такая классная штука, он позволяет гораздо эффективнее работать со светосильной оптикой.

Не останавливайтесь на достигнутом и совершенствуйтесь в съёмке вместе с нами!

Отношение F-числа к апертуре – Экспозиционная терапия

F-числа и апертура имеют обратную зависимость

Привет, меня зовут Пол, и это экспозиционная терапия. В этом видео я объясню причину обратной численной зависимости между числами f и диафрагмой. Эта взаимосвязь часто вызывает недоумение у многих начинающих фотографов, которые считают ее иррациональной или излишне сложной. Моя цель — развеять тайну, связанную с числами f, и продемонстрировать, почему они являются вполне разумным методом выражения того, как диафрагма влияет на экспозицию.

Понимание взаимосвязи между яркостью изображения, выдержкой затвора и чувствительностью ISO не представляет сложности для студентов, изучающих основы фотографии. Скорость затвора выражается численно в единицах времени, наиболее распространенными из которых являются доли секунды; более длительная продолжительность приводит к более ярким изображениям, а более короткая продолжительность приводит к более темным изображениям. ISO также выражается численно; большие числа дают более яркие фотографии, а меньшие — более темные.

В обоих случаях взаимосвязь между настройкой и ее влиянием на яркость изображения легко понять, поскольку существует положительная корреляция, и они движутся в тандеме. Например, когда вы удваиваете продолжительность экспозиции, яркость удваивается; когда вы вдвое уменьшаете ISO, вдвое уменьшается яркость. Это простая взаимосвязь, которую с легкостью усваивают студенты моих мастер-классов по фотографии.

Обратная зависимость между числами f и диафрагмой сбивает с толку многих новичков

К сожалению, взаимосвязь между числами f, размером диафрагмы и яркостью изображения не так очевидна. Новичков смущает отрицательная (или обратная) зависимость между числами f и размером диафрагмы. Кроме того, им трудно понять, почему большее число f соответствует меньшей апертуре, уменьшающей яркость, а меньшее число f соответствует большей апертуре, увеличивающей яркость.

Лучший способ решить эту проблему — начать с основ. Внутри каждого сменного объектива находится кольцо из перекрывающихся лепестков, известных под общим названием ирисовой диафрагмы или ирисовой диафрагмы. Расширение или сжатие лепестков регулирует отверстие в центре радужной оболочки, называемое апертурой.

Знакомство с входным зрачком

Когда вы держите линзу и смотрите в апертуру, то, что вы видите, технически называется «входным зрачком». Входной зрачок — это оптическое изображение физической апертуры, видимое через переднюю часть линзы. Это различие важно, потому что, когда вы смотрите на переднюю часть линзы, вы видите апертуру сквозь несколько слоев стекла, которые влияют на ее увеличение и воспринимаемое положение в пространстве по сравнению с физическим отверстием в радужной оболочке. Для простоты я буду использовать термин «апертура» применительно к настройке и физическому отверстию, а также «входной зрачок» применительно к размерам.

Изменение размера диафрагмы регулирует интенсивность света, проходящего через объектив. Увеличение размера диафрагмы позволяет большему количеству света проходить через объектив, увеличивая экспозицию и создавая более яркое изображение. И наоборот, уменьшение размера диафрагмы уменьшает количество света, проходящего через объектив, уменьшая экспозицию и делая фотографию более темной.

Почему значения диафрагмы обозначаются числами f?

Мы выражаем значения апертуры, используя числа f, а не измеренный размер входного зрачка, такой как его диаметр, радиус или площадь, поскольку при этом игнорируется важная роль фокусного расстояния. Это можно продемонстрировать с помощью мыслительного упражнения.

Предположим, что у нас есть два объектива, прикрепленных к одинаковым камерам: один объектив 50 мм, другой 100 мм, и у обоих диаметр входного зрачка 25 мм. Поскольку их входные зрачки одинаковы по размеру, на каждую линзу попадает одинаковое количество света. Однако, поскольку фокусное расстояние 100-мм объектива в два раза больше, чем у 50-мм объектива, свет, проходящий через него, должен пройти вдвое большее расстояние, чтобы достичь датчика изображения камеры, что дает более темное изображение.

Уменьшение яркости происходит из-за того, что свет имеет свойство распространяться по мере удаления от своего источника, и с точки зрения датчика изображения вашей камеры этот источник представляет собой точку внутри объектива, от которой измеряется фокусное расстояние. Эта особенность света рассеиваться наружу описывается законом обратных квадратов, который гласит, что интенсивность обратно пропорциональна квадрату расстояния. В этом примере закон обратных квадратов сообщает нам, что 100-миллиметровый объектив подвергает датчик изображения своей камеры воздействию 1/4 света по сравнению с 50-миллиметровым объективом, потому что он в два раза длиннее. Это происходит потому, что один на два в квадрате равен одной четверти. 92, который образован кругом диаметром 50 мм. Просто, верно?

Экспресс-коэффициенты чисел F

К счастью, фотографам не нужно выполнять такие расчеты, чтобы делать снимки! Это потому, что в этих числах скрыта прямая связь. Например, обратите внимание, что экспозиция, создаваемая объективом 50 мм с входным зрачком 25 мм, идентична экспозиции объектива 100 мм с входным зрачком 50 мм. Это связано с тем, что в обоих случаях отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка составляет 2:1.

Именно поэтому число f иногда называют коэффициентом f. Число f выражает отношение фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка и определяется уравнением N=ƒ/D. Таким образом, число f равно фокусному расстоянию, деленному на диаметр входного зрачка. Его также можно изменить, чтобы определить диаметр входного зрачка, используя уравнение D = ƒ / N. Таким образом, диаметр входного зрачка равен фокусному расстоянию, деленному на число f.

Эти уравнения показывают, что выбор одного и того же числа f на объективе с любым фокусным расстоянием приведет к одинаковому количеству света, проходящего через объектив. Они также объясняют обратную зависимость между числами f и экспозицией. Для данного фокусного расстояния с увеличением размера диафрагмы отношение уменьшается, и наоборот.

Объектив 50 мм, настроенный на ƒ/4, будет иметь диаметр входного зрачка 12,5 мм, потому что 50, разделенное на 12,5, равно 4. 24 мм объектив, установленный на ƒ/8, будет иметь диаметр входного зрачка 3 мм. Некоторые линзы могут открываться до ƒ1,0, и в этом случае диаметр входного зрачка и фокусное расстояние равны.

Шкала числа f

Стандартная шкала числа f: 1, 1,4, 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22, 32 и т. д. Разница в экспозиции между соседними числами составляет один стоп, что означает, что количество света, проходящего через объектив, удваивается или уменьшается вдвое в зависимости от того, открываете вы или закрываете диафрагму. Однако числовая последовательность увеличивается примерно в 1,4 раза или сокращается примерно в 0,7 раза.

Большинство фотографов просто запоминают стандартную шкалу числа f. Однако, если у вас возникли проблемы, более простой способ — запомнить только первые два числа — 1 и 1,4, — потому что остальная часть шкалы представляет собой итерацию удвоения каждого из них в чередующемся порядке. Следующее число f всегда вдвое больше предыдущего. Таким образом, число после ƒ/1,4 в два раза больше ƒ/1, то есть ƒ2. Точно так же число после ƒ/2 в два раза больше ƒ/1,4, то есть ƒ/2,8. И так продолжается.

Наконец, удвоение числа f, например изменение его с ƒ/2,8 на ƒ/5,6, снижает яркость изображения на четверть. И наоборот, уменьшение вдвое числа f, например, изменение с ƒ/8 на ƒ/4, увеличивает яркость изображения в четыре раза.

Надеюсь, это помогло вам понять обратную числовую зависимость между числами f и их влиянием на диафрагму. Если у вас есть запросы на будущие темы, дайте мне знать в комментариях, и я рассмотрю их в следующих видео. А пока вы можете узнать больше о фотографии на ExposureTherapy.ca. Увидимся в следующий раз.

F-число, объяснение RP Photonics Encyclopedia; светопропускная способность, фокусное расстояние, глубина резкости, рабочее число f

Домашняя Викторина Руководство покупателя
«> Поиск Категории Глоссарий Реклама
Прожектор фотоники Учебники
Показать статьи A-Z

Примечание: поле поиска по ключевому слову статьи и некоторые другие функции сайта требуют Javascript, который, однако, отключен в вашем браузере.

Большинство фотообъективов содержат диафрагму (оптическую апертуру) переменного диаметра. Обычно диаметр используемой апертуры не указывается напрямую, а вместо этого используется число f . Это определяется как отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка. Спецификации часто выполняются в формате f /N, где N — число f. Например, f/5,6 означает, что диаметр входного зрачка равен фокусному расстоянию, деленному на 5,6. Обозначение f / # также распространено.

Входной зрачок — это апертурная диафрагма, если смотреть со стороны объекта. Она может не совпадать с физической апертурой, если между входом и апертурой находятся линзы.

Обратите внимание, что большие числа f соответствуют малым диаметрам апертуры, которые, однако, также зависят от фокусного расстояния.

Что такое «быстрые» и «медленные» объективы?

Обычно термин светосила объектива часто используется в контексте фотографических объективов. Объективы с низким числом f, которые, следовательно, обеспечивают относительно короткое время экспозиции, часто называют 9. 0094 светосильные объективы , а объективы с высоким числом f — медленные . Скорость объектива обычно относится к минимально возможному числу f объектива.

f-число и угол лучей; Рабочий ф-номер

Число f объектива напрямую связано с максимальными углами выходных лучей, полученными для параллельных входных лучей: тангенс этого максимального угла равен половине обратного числа f.

При отображении объекта, который имеет размер , а не на бесконечности, углы выходного луча меньше. можно определить рабочее число f на основе этого для заданных условий съемки; соответственно оно больше числа f.

Значения числа f фотографических объективов

Обычно число f фотографического объектива можно изменять определенными шагами, с типичными значениями, такими как 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16 и 22, примерно таким образом, чтобы каждый шаг («повышение на одну ступень ») уменьшает апертуру и площадь в 2 раза, что имеет два следствия:

  • Светопропускная способность и, следовательно, яркость изображения уменьшаются наполовину.
  • Меньшая апертура увеличивает глубину резкости (но обычно не в 2 раза).
  • Уменьшено влияние оптических аберраций на качество изображения. Однако для очень маленьких пятен дифракция может начать ограничивать разрешение изображения.

Некоторые объективы предлагают только относительно большие значения числа f, потому что аберрации изображения не могут быть должным образом компенсированы при более низких значениях. К сожалению, это ограничивает их светосилу, которая для удаленных объектов определяется числом f. В частности, для близких объектов можно существенно снизить светосилу. Этот аспект актуален для макросъемки, где время выдержки должно быть соответственно увеличено.

При съемке мелких объектов с близкого расстояния со значительным увеличением ( макросъемка ) яркость изображения существенно ниже, чем можно было бы ожидать от числа f. Это зависит от рабочего f-числа , которое больше (см. выше).

Для астрономических телескопов такие же числа обычно называют фокусным расстоянием или f-отношением .

Вопросы и комментарии от пользователей

Здесь вы можете задать вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.

Ваш вопрос или комментарий:

Проверка на спам:

  (Пожалуйста, введите сумму тринадцати и трех в виде цифр!)

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

См. также: диафрагмы, оптические апертуры, фотообъективы, входной и выходной зрачки, глубина резкости
и другие изделия в категориях общая оптика, зрение, дисплеи и изображения

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем сайте, в социальных сетях, на дискуссионном форуме, в Википедии), вы можете получить необходимый код здесь.

HTML-ссылка на эту статью:

  
 Статья о f-числе 
 в  
 RP Photonics Encyclopedia

С превью-изображением (см. поле чуть выше):

  
  alt="article">

Для Википедии, например. в разделе «==Внешние ссылки==»:

* [https://www.rp-photonics.com/f_number.html 
 статья о «f-числе» в Энциклопедии RP Photonics]

Объяснение диафрагмы и диафрагмы — Школа фотографии на открытом воздухе

Диафрагма и диафрагма могут быть довольно сложными для изучения поначалу. У многих фотографов, впервые изучающих диафрагму, возникает множество вопросов.

Почему диафрагма измеряется в диафрагмах? Почему это называется диафрагмой? Почему цифровая шкала диафрагмы такая странная? У меня было много таких же вопросов, когда я впервые изучал фотографию, так что если это вы, вы не одиноки.

Давайте начнем с общего обзора диафрагмы и диафрагмы, а затем углубимся в эти вопросы.

Что такое Диафрагма?

Диафрагма — одна из трех настроек камеры, управляющих относительной экспозицией. Диафрагма — это отверстие в диафрагме объектива, которое во многом похоже на человеческую радужную оболочку. Апертура похожа на зрачок глаза. Он открывается и закрывается, пропуская больше или меньше света в объектив. Диафрагма измеряется в диафрагмах.

Что такое F-стоп?

f-stop (или f-число) представляет собой отношение фокусного расстояния линзы к диаметру входного зрачка апертуры. Таким образом, диафрагма представляет относительную апертуру объектива; в основном это способ нормализовать настройку диафрагмы для разных объективов. Диафрагменная диафрагма и число диафрагмы — взаимозаменяемые термины, обозначающие настройку диафрагмы объектива.

Чтобы лучше понять коэффициент диафрагмы и почему он так важен для правильного использования диафрагмы в фотографии, обязательно ознакомьтесь с разделом 9.0191 Что такое диафрагма в фотографии: объяснение основных понятий .

Значит, диафрагма и диафрагма — это одно и то же?

По сути, да.

Диафрагма — это физическое отверстие диафрагмы объектива. Количество света, которое диафрагма пропускает в объектив, функционально представлено диафрагмой, которая представляет собой отношение фокусного расстояния объектива к диаметру входного зрачка.  

Интенсивность света, проходящего через объектив и обнажающего датчик камеры, зависит как от длины объектива, так и от диаметра отверстия.

Диафрагма принимает во внимание и то, и другое, нормализуя диаметр отверстия к фокусному расстоянию объектива, что приводит к относительной апертуре . Таким образом, f-stop на одном объективе позволяет такому же количеству света попадать на матрицу, как тот же f-stop на другом объективе. Таким образом, диафрагменные числа являются относительными, а не абсолютными значениями, которые представляют относительную апертуру объектива.

Почему это называется F-Stop?

Давайте разберем элементы обозначения диафрагмы.

f обозначает фокусное расстояние, а число в знаменателе представляет собой частное фокусного расстояния, деленного на диаметр входного зрачка.   

Анатомия F-ступени или F-числа.

В былые времена диафрагму объектива регулировали вручную, вставляя в переднюю часть объектива металлические пластины ( представляете? ). Каждая пластина называлась «стоп», потому что она предотвращала попадание света в линзу, изменяя площадь отверстия.

Каждая «остановка» предназначена для удвоения или уменьшения вдвое интенсивности света , поступающего через линзу , в зависимости от того, была ли она удалена или добавлена. Это слово просто прижилось, и хотя сегодня оно не имеет для нас особого смысла, это терминология, используемая в лучшую или худшую сторону.

Изображение остановки Waterhouse. Первоначальным загрузчиком был Диклион из английской Википедии. – Перенесено из en.wikipedia в Commons., CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=19.64802.

Дополнительное примечание: отсюда же происходит фраза «закрыть линзу», что означает уменьшение диаметра входного зрачка.

Отличается ли F-Stop от стоп-сигнала?

Слово «стоп» в фотографии имеет и другое значение.  Как часть треугольника экспозиции, диафрагма, выдержка и ISO используют значения экспозиции для увеличения или уменьшения относительной экспозиции на эквивалентные ступени света .

Стоп света — это единица измерения относительной экспозиции. Одна светосила эквивалентна одному показателю экспозиции (EV).

По соглашению, увеличение значения относительной экспозиции на один EV или одну светосилу удваивает интенсивность света, экспонирующего сенсор. Аналогичным образом, уменьшение значения относительной экспозиции на один EV вдвое уменьшит интенсивность света.

Это удвоение или уменьшение вдвое количества света должно показаться знакомым, так как оно осталось с первых дней, когда в линзы вставлялись металлические упоры для изменения экспозиции.

Что такое шкала диафрагмы?

Многие объективы имеют диапазон диафрагмы, в котором каждый шаг диафрагмы на один полный шаг света отличается от предыдущего или последующего шага диафрагмы. Вот пример шкалы f-stop с полным шагом:

f/1.0, f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11 , f/16, f22, f/32, f/45, f/64 

Если у вас есть дополнительные параметры диафрагмы на ваших объективах, они, вероятно, представляют шаг ⅓ или ½ шага в дополнение к приращению полного шага.

Примечание — многие объективы современных фотоаппаратов больше не имеют кольца диафрагмы, поэтому диафрагма управляется корпусом камеры и отображается на ЖК-дисплее. На некоторых камерах вы можете выбрать, будет ли экспозиция регулироваться на полную, ⅓ или ½ ступени, выбрав шаг управления экспозицией в настройках меню.

Почему диафрагмы пронумерованы именно так?

Есть две причины, по которым диафрагмы пронумерованы именно так.

Первая причина проста.

Как вы теперь знаете, диафрагма — это дробь. Как и во всех дробях, при увеличении числа в знаменателе значение дроби уменьшается. Например, ½ стакана сахара намного больше, чем ⅛ стакана сахара, несмотря на то, что число 8 больше числа 2.  

Аналогичным образом, по мере увеличения числа ступеней диафрагмы относительное открытие диафрагмы уменьшается. Более низкие числовые диафрагмы пропускают больше света, чем более высокие числовые диафрагмы.

Вторая причина, по которой диафрагмы пронумерованы именно так, немного сложнее.

Давайте сначала вспомним некоторые факты, которые мы знаем об диафрагме:

  1. Каждая ступень диафрагмы изменяет значение экспозиции на одну ступень света.
  2. Каждая остановка света удваивает или уменьшает вдвое интенсивность света, попадающего на датчик.
  3. Диафрагма — это доля фокусного расстояния, деленная на диаметр входного зрачка.

Теперь давайте добавим следующие факты:

  1. Чтобы добиться удвоения или уменьшения вдвое интенсивности света, площадь входного зрачка должна удвоиться или уменьшиться вдвое.
  2. Входной зрачок фактически представляет собой круг.
  3. Площадь круга A = ? р 2 . Диаметр круга равен удвоенному радиусу.
  4. Поскольку площадь круга пропорциональна его радиусу или диаметру, если вы измените радиус или диаметр, вы измените площадь.
  5. Чтобы удвоить площадь круга, нужно умножить радиус или диаметр на √2. Чтобы разделить площадь круга пополам, нужно радиус или диаметр разделить на √2.

Итак, шкала f-stop выглядит как шаткий числовой список чисел, потому что они представляют собой удвоение или уменьшение вдвое площади круга, изменение, которое зависит от радиуса (или диаметра), изменяющегося в √ раз 2 между каждым диафрагменным числом.   

На рисунке ниже показано, как это будет выглядеть в числовом выражении на примере объектива 50 мм. Обратите внимание, что разница между каждым диафрагменным числом составляет √2 или 1/√2, и что результирующая площадь проема уменьшается вдвое или удваивается с каждым последующим изменением диафрагменного числа.

© Школа уличной фотографии

Теперь я мог бы остановиться здесь и сказать вам, чтобы вы просто приняли эту математическую реальность, но я счел полезным понять , почему √2 был фактором, необходимым для удвоения или уменьшения вдвое эффекта на площадь входного зрачка.

Если вы хотите узнать больше о математике, стоящей за этим, продолжайте читать. Если нет, просто помните, что по мере увеличения числа f-stop открытие диафрагмы уменьшается.

Почему диафрагма отличается в √2 раза?

Если вы не разбираетесь в математике, вы, вероятно, не сразу поймете, почему √2 — это коэффициент, используемый для удвоения или деления наполовину площади круга, и работа с квадратными корнями может показаться вам болезненным занятием.

Если это ты, то я понимаю! Мне тоже потребовалось некоторое время, чтобы понять это. Но как только я разобрался с этим, мой маленький мозг понял, что цифры на шкале f-stop стали менее запутанными.

Значение √2 получается из решения следующего уравнения, где A 1 is the area of ​​Circle 1 and A 2 is the area of ​​Circle 2 , which is double the area of ​​Circle 1 .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *