Диафрагма объектива, что это и как пользоваться. Как выбрать оптимальное значение диафрагмы объектива

Каждый человек, который взял в руки фотокамеру, наверняка слышал, что существуют такие термины, как выдержка и диафрагма. Правда, в самом начале своей фотопрактики далеко не все владельцы цифровиков стараются выяснить, для чего вообще все это нужно. Гораздо проще довериться кнопке «Авто», и «шедевр» готов. Что-то приемлемое, безусловно, получится на снимке (при современных возможностях цифровых фотокамер), однако вы получите гораздо более гибкий контроль над процессом съемки и намного лучший результат, если будете четко представлять эти два ключевых момента фотографии. Автоматика конечно, удобная штука, но не всегда надежна и предсказуема.

Диафрагма

Этот термин происходит от греческого слова diaphragma, что означает перегородка. Другое название «апертура», от англ. aperture.

Объективы камер имеют разную светосилу, то есть способность пропускать через себя разное количество света. В объективы встроено специальное устройство, которое регулирует диаметр отверстия, пропускающего свет на светочувствительный элемент (матрицу) – диафрагма. Светосила определяется как отношение диаметра отверстия объектива к фокусному расстоянию.

Диафрагменное число обозначается латинской буквой F и является величиной, обратной значению относительного отверстия объектива. Определяется как отношение фокусного расстояния к диаметру входного зрачка объектива. В разных источниках можно встретить разное обозначение – диафрагма, соответствующая показателю 2.8, будет обозначаться f/2.8 либо f:2.8.


Объектив Гелиос-44-2, установлена диафрагма f11. Шкала диафрагмы - верхняя, с белыми цифрами. Как видно по шкале глубины резкости (зеленая - средняя), при установке расстояния на 2 метра (желтая шкала расстояния - нижняя) в пределах от 1,6 м до 2,9 м на снимке все объекты будут резкими. Это видно по интервалу, отмеренному цифрами 11 зеленой шкалы

Меняя F на одну ступень (или F-стоп), получаем изменение диаметра отверстия диафрагмы в 1,4 раза. Количество света, попадающего на матрицу, меняется в 2 раза. Существует стандартный ряд значений F – 1,0, 1,4 , 2, 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16, 22, 32.

При большей светосиле объектива вы можете установить более короткую выдержку. Это преимущество, когда нужно снять движущийся объект. Также большая светосила объектива очень полезное преимущество при съемке, когда освещения недостаточно: например, съемка в помещении вечером – вечеринка, концертный зал и т.п.

В зависимости от модели фотоаппарата нужную диафрагму можно установить вручную через меню камеры, вращая управляющее колесо на корпусе камеры или же вращая кольцо диафрагмы на объективе (не на всех моделях съемной оптики оно имеется). Во всех случаях результат будет один – увеличится или уменьшится диаметр отверстия, пропускающего свет.

Что вам даст возможность менять диаметр отверстия? Чем меньше отверстие диафрагмы, тем больше глубина резко изображаемого пространства (ГРИП), кратко – глубина резкости, то есть область четкой фокусировки вокруг снимаемого объекта. ГРИП зависит от диафрагмы, фокусного расстояния, расстояния до объекта, а также и от размера матрицы. Наиболее эффективный способ управления ГРИП – это регулировка диафрагмы.


Снимки сделаны с разной глубиной резкости. Резкость наводилась на кончик авторучки.
На левом снимке диафрагма F1.8, на правом диафрагма F22

Малое диафрагменное число F – диафрагма большая. Диаметр отверстия объектива шире – больше света поступает на матрицу. Открытая диафрагма – максимальная (лепестки раскрыты полностью, меньшее значение диафрагмы), это значения f/1.4, f/2.8 и т.п. (зависит от конкретной модели объектива). К примеру, у объектива 50 мм f/1.8 максимальная диафрагма имеет значение 1.8, а минимальная – 22. Это означает, что на большой диафрагме с маленьким значением 1.8 глубина резкости будет небольшой, а на малой диафрагме с большим значением 22 ГРИП будет максимальной.

При этом требуется выдержка короче, чем при малой диафрагме. Если вы ходите размыть задний план, сделать акцент на главном объекте, то понадобится именно большая диафрагма, то есть малое диафрагменное число. Глубина резкости при этом будет небольшой, переход между размытой областью кадра и областью, находящейся в фокусе, будет явным. Чем меньше диафрагменное число F, тем меньшая часть кадра окажется в фокусе. Это хорошо, когда, например, вы хотите «спрятать» неприглядный фон. Для портрета можно установить диафрагму f2.8, тогда лицо портретируемого получится резким, а задний фон – размытым (при условии, конечно, что камера сфокусируется именно на лице).


Узкое отверстие зажатой диафрагмы пропускает мало света. В чем здесь преимущество? Зажимая диафрагму, вы получаете большую резкость на картинке. Преобладающая часть кадра будет находиться в фокусе, фон станет ясным, различимым. Если вы снимаете пейзаж или сюжет, где должно быть все резко – архитектура, панорамные кадры, натюрморт, интерьер, – то следует установить маленькую диафрагму – уменьшить отверстие, диафрагменное число, соответственно, большое. На закрытой диафрагме f/22 или f/32 глубина резкости максимальна. Старайтесь вместе с этим учесть, что на крайних значениях диафрагмы большинство объективов дают не самую лучшую картинку. Поэтому нужно стараться избегать крайних значений.

Глубина резкости – это одно из выразительных средств фотографии. Классические портреты, как правило, фотографируют с использованием малой глубиной резкости. Объект отделяется от фона, все внимание зрителя притягивается к объекту.


При макросъемке расстояние до объекта очень маленькое, из-за этого глубина резкости даже при закрытой диафрагме будет всего несколько миллиметров. Поэтому важные детали могут оказаться не в зоне резкости. Здесь нужно правильно найти точку фокусировки, чтобы добиться наибольшей глубины резкости.

Выдержка

Выдержка – это отрезок времени, когда световые лучи попадают на светочувствительный элемент. То есть за этот период времени через установленный диаметр диафрагмы на матрицу (при установленной светочувствительности) успевает проскочить определенное количество света. Выдержка обеспечивается затвором фотокамеры.

Выдержка вместе с диафрагмой объектива определяет экспозицию снимка, выдержка и диафрагма вместе есть экспопара. Экспозицию вычисляют, используя экспонометр, с помощью таблиц либо на базе практического опыта в соответствии со значениями яркости объекта съемки и светочувствительности используемого фотоматериала. В цифровых фотокамерах экспонометры, конечно, встроены.

Увеличение светочувствительности обратно пропорционально экспозиции. Увеличивая вдвое светочувствительность, экспозицию нужно уменьшить также вдвое. В случае с цифровыми камерами нужно не забывать о «шумах» матрицы при высоких значениях светочувствительности (ISO).


Вычисляется выдержка в долях секунды: например, 1/30 с, 1/60 с, 1/125 с, 1/250 с. Отображается же на экране многих камер только знаменатель – «60», «125», «250». Нередко длинные выдержки отображаются числом с кавычками – 0”8, 2”5. Также существует стандартный ряд выдержек. 1, 1/ 2, 1/ 4, 1/8, 1/15, 1/30, 1/60, 1/125, 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000, 1/4000 с. Смежные величины отличаются на одну ступень – меняется экспозиция кадра соответственно в 2 раза.

По аналогии с диафрагмой в камере можно установить приоритет выдержки или установить ее вручную. В простеньких компактных камерах ручные режимы могут отсутствовать.

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.



Фокусное расстояние 450 мм, диафрагма F5.8, очень резкий передний план, но хвост ящерки уже размыт

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.



Фокусное расстояние 82 мм, диафрагма F8, резкое изображение основного объекта съемки, хорошая видимость и четкость заднего фона

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, она же апертура, она же относительное отверстие, она же на сленге фотографов "дырка" является одним из самых важных фотографических параметров.

Прежде всего, диафрагма наравне с фотографической выдержкой определяет экспозицию. А без правильной экспозиции невозможен снимок. Кроме того, диафрагма влияет еще на несколько характеристик фотографического изображения, учитывать которые обязан каждый уважающий себя фотограф.

В этом трактате для начинающих фотолюбителей я попытаюсь осветить все наиболее важные моменты, связанные с использованием диафрагмы.


Изначально словом диафрагма называли непрозрачную перегородку с отверстием, которая служила для уменьшения потока света, проходящего через объектив подзорной трубы или телескопа. Диафрагма ставилась перед линзой или сразу после нее и служила для улучшения качества изображения.

Когда появились фотоаппараты, возникла необходимость регулировать количество света, проходящее через объектив для получения правильной экспозиции.
Тогда и был изобретен механизм, который позволял бесступенчато изменять диаметр отверстия, пропускающего свет. Это так называемый механизм ирисовой диафрагмы, который с небольшими изменениями используется в фотоаппаратах до сих пор.

Металлические лепестки в нем смыкаются таким образом, что образуют посередине почти круглое отверстие, диаметр которого можно изменять.

В старых фотоаппаратах изменять диафрагму приходилось вручную. Для этого на всех объективах имелась специальная шкала с делениями и диафрагменными числами. Например, в объективе фирмы Лейка, показанном на фотографии, диафрагменный ряд чисел выглядит следующим образом:

2 - 2,8 - 4 - 5,6 - 8 - 11 - 16

Для того, чтобы установить определенную диафрагму, нужно выбранную цифру путем вращения кольца расположить напротив белой точки.

В современных цифровых камерах значение диафрагмы устанавливается с помощью органов управления фотоаппаратом. И высвечивается либо в видоискателе камеры, либо на жидкокристаллическом дисплее.

Но что означают эти цифры?

Что такое диафрагменное число?

В оптике одной из самых важных характеристик объектива, определяющих его способность пропускать свет является относительное отверстие . Это отношение диаметра отверстия объектива(D) к фокусному расстоянию объектива (F).

Относительное отверстие = D/F

Обратная величина называется диафрагменным числом.
Диафрагменное число = F/D
Вот эти диафрагменные числа и нанесены на оправу объектива.

Тут важно понимать одно - при одном и том же диафрагменном числе (сокращенно - диафрагме) любой объектив, не зависимо от его фокусного расстояния или фирмы изготовителя, пропускает одинаковое количество света.
Чем больше диафрагменное число, тем меньше света пропускает объектив. А, значит, в упомянутом ранее объективе "Лейка" максимальное количество света будет проходить при диафрагме 2. Минимальное при диафрагме - 16.

Посмотрим теперь, как выглядит отверстие диафрагмы на объективе Canon 50/1,4



При диафрагме 1,4 отверстие, пропускающее свет, полностью открыто. При диафрагме 22 - закрыто до минимально возможного значения.
Диафрагменное число при полностью открытом отверстии диафрагмы называется светосилой объектива . Светосила объектива указывается в его маркировке наравне с фокусным расстоянием. Так маркировка объектива Canon 50/1,4 говорит нам, что объектив имеет фокусное расстояние - 50мм и светосилу - 1,4.

Диафрагма как экспозиционный параметр

Как я уже говорил, основное назначение диафрагмы – регулировать поток света, проходящий сквозь объектив. Ведь чтобы получить при фотопечати качественный снимок, необходимо чтобы на матрицу фотоаппарата упало строго определенное количество света, обеспечивающее правильную экспозицию. И управлять экспозицией мы можем, изменяя только два параметра, – выдержку (время, на которое открывается затвор камеры) и диафрагму.

Работу фотоаппарата в этом плане можно уподобить водопроводному крану. Диафрагма как вентиль регулирует силу струи, а затвор отсекает нужное количество воды, чтобы набираемая кастрюля не переполнилась.

Для удобства управления экспозицией диафрагменный ряд выбран таким образом, чтобы один шаг диафрагмы соответствовал изменению потока света вдвое.

Такой диафрагменный ряд называется стандартным. Выглядит он следующим образом:

1,0 - 1,4 - 2 – 2,8 – 4 – 5,6 – 8 – 11 – 16 - 22 - 32
Изменение диафрагмы на одну ступень по влиянию на экспозицию аналогично изменению выдержки вдвое.
Если правильная экспозиция достигается при экспозиционных параметрах: диафрагма - 2,8 и выдержка - 1/60 сек., то, изменив диафрагму на 4,0 мы будем вынуждены увеличить выдержку до 1/30 сек.

В те времена, когда фотографы устанавливали экспозиционные параметры вручную, стандартный диафрагменный ряд значительно облегчал эту задачу и наносился на все выпускаемые объективы.

Влияние диафрагмы на качество изображения

Как мы помним, изначально диафрагму стали использовать именно для улучшения качества изображения оптических приборов. Дело в том, что большая часть искажений в любой оптической системе возникает на краях линз. Когда мы прикрываем диафрагму, мы тем самым оставляем в работе только центральную часть линз объектива, что благотворно сказывается на конечном результате. Разрешающая способность объектива растет.

Правда, происходит это до определенного предела. Когда диафрагменное отверстие становится очень маленьким, в силу вступает другой закон оптики. Из-за дифракции света качество изображения объектива начинает падать. Происходит это при диафрагме 8 – 11 и более. В зависимости от конструкции конкретного объектива.

Влияние диафрагмы на глубину резкости

Другая важная вещь, на которую влияет устанавливаемая диафрагма, это глубина резкости изображения на снимке. Зависимость тут такая: чем больше диафрагменное число, тем больше глубина резкости. Таким образом, исходя из художественного замысла, фотограф получает возможность управлять степенью размытости заднего плана на снимке.

Когда мы снимаем портрет, имеет смысл уводить фон в нерезкость, концентрируя внимание зрителя на лице человека. То есть для этого следует максимально открывать диафрагму, устанавливая минимально возможное для вашего объектива диафрагменное число.

Если на вашем объективе можно устанавливать диафрагму, например, от 2,8 до 22, то для портрета следует выбрать диафрагму 2,8

А вот для пейзажа обычно наоборот. Поскольку пейзаж лучше смотрится тогда, когда глубина резкости максимальна. Диафрагму 22 , конечно, вряд ли стоит использовать, по причине падения общего качества изображения. Но диафрагма 11 или 16 будет для пейзажа в самый раз.

Влияние диафрагмы на боке

Последнее, о чем стоит поговорить, это влияние диафрагмы на боке снимка, то есть на характер изображения в тех зонах снимка, которые находятся в нерезкости.

Но тут мы сталкиваемся с большой проблемой.
До сих пор никто не придумал объективного метода оценки этого самого боке. И все разговоры о том, что какой-то объектив красиво размывает фон, основаны главным образом на индивидуальных представлениях того или иного фотографа о прекрасном.

Мы не будем сейчас вдаваться в детали этой темы. Она заслуживает более подробного рассмотрения. Но одно можно сказать совершенно точно. Те объективы, которые имеют диафрагму по форме приближенную к окружности, размывают фон более гармонично.

Так как большинство объективов используют ирисовую диафрагму, отличаются они только одним – количеством лепестков этой диафрагмы. Чем лепестков больше, тем отверстие диафрагмы более круглое, а значит, боке у таких объективов более качественное.

В дешевых объективах используется 5-6 лепестков. В дорогих - 8 и более. Например, знаменитые советские объективы марки "Таир" имели 16 лепестков диафрагмы, что обеспечивало снимкам прекрастное боке.

Особенно критично малое число лепестков диафрагмы в тех случаях, когда в зону нерезкости попадают яркие источники света. Блики солнца, фонари и т.д.
Тогда вместо светящихся кругов на снимке получаются многогранники, похожие на гайки, которые раздражают многих фотографов.
Но и здесь, как говориться, на вкус и цвет - товарищей нет.

На этом мы закончим разговор о свойствах диафрагмы, а в следующей статье попытаемся понять, в каких случаях и исходя из каких соображений фотографы выбирают во время съемки то или иное значение диафрагмы.

Понимание особенностей объективов может помочь вам контролировать создание цифровых фотографий. Выбор правильного объектива для решения съёмочной задачи может оказаться комплексным компромиссом между стоимостью, размером, весом, скоростью фокусировки и качеством изображения. Данная глава призвана улучшить понимание этого выбора, предоставив начальный обзор концепций качества изображения, фокусного расстояния, перспективы, объективов с постоянным и переменным фокусным расстоянием, а также апертуры диафрагмы или числа f.

Элементы объектива и качество изображения

Все камеры, кроме самых простейших, укомплектованы объективами, которые состоят из нескольких «оптических элементов». Каждый из этих элементов помогает направить поток световых лучей так, чтобы воссоздать на цифровом сенсоре изображение настолько точно, насколько это возможно. Цель состоит в минимизации аберраций, используя при этом наименьшее число наименее дорогостоящих элементов.

Оптические аберрации возникают, когда элементы сцены не транслируются в аналогичные элементы изображения после прохождения через объектив, создавая размытие изображения, сниженный контраст или расхождение цветов (хроматическую аберрацию). Объективы могут также страдать дисбалансом, круговым затемнением (виньетированием) или искажениями перспективы. Наведите курсор на каждый из нижеприведенных вариантов, чтобы увидеть, как эти дефекты влияют на качество изображения в предельных случаях.

Исходное изображение Потеря контраста Размытие
Хроматическая аберрация Искажение перспективы
Виньетирование Оригинал

Каждая из этих проблем представлена в некоторой степени в любом объективе. Далее в этой главе, когда объектив упоминается как имеющий худшее оптическое качество, чем другой объектив, это означает некоторую комбинацию вышеописанных дефектов . Одни из этих дефектов могут быть менее нежелательными, чем другие, в зависимости от предмета съёмки.

Влияние фокусного расстояния объектива

Фокусное расстояние объектива определяет его угол зрения и заодно степень увеличения предмета в данной точке съёмки. Широкоугольные объективы имеют малые фокусные расстояния, тогда как телеобъективам присущи существенные фокусные расстояния.


Примечание: точка пересечения световых лучей необязательно эквивалентна фокусному расстоянию, как это показано выше, но дистанция приблизительно пропорциональна. Таким образом, увеличение фокусного расстояния действительно приводит к сокращению угла зрения, как нарисовано.


Калькулятор требуемого фокусного расстояния
Расстояние до предмета: метр(ы) фут(ы) дюйм(ы)
Размер предмета: метр(ы) фут(ы) дюйм(ы)
Тип камеры: цифровая с кроп-фактором 1.6 цифровая с кроп-фактором 1.5 цифровая с кроп-фактором 1.3 цифровая компактная с сенсором 1/3" цифровая компактная с сенсором 1/2.5" цифровая компактная с сенсором 1/1.8" цифровая компактная с сенсором 1/1.7" цифровая компактная с сенсором 2/3" цифровая с сенсором 4/3" 35 мм APS-C 6x4.5 см 6x6 см 6x7 см 5x4 дюйма 10x8 дюймов
Нормальное фокусное расстояние:

Примечание: калькулятор подразумевает, что максимальный размер
предмета съёмки соответствует максимальной стороне кадра камеры.
Калькулятор не предназначен для использования в экстремальной макросъёмке, однако
принимает во внимание малые изменения угла зрения в связи с фокусным расстоянием.

Многие скажут, что фокусное расстояние также определяет перспективу изображения, но строго говоря, перспектива меняется только с изменением положения фотографа относительно предмета съёмки. Если попытаться снять один и тот же предмет широкоугольным и телеобъективом, перспектива действительно изменится, поскольку фотографу придётся перемещаться ближе к предмету съёмки или дальше от него. Только в этих случаях широкоугольный объектив преувеличит или растянет перспективу, тогда как телеобъектив сожмёт или сгладит её.

Управление перспективой может служить мощным композиционным инструментом в фотографии и часто определяет выбор фокусного расстояния (если существует возможность съёмки с любой позиции). Наведите курсор на вышеприведенное изображение, чтобы увидеть сдвиг перспективы вследствие широкого угла. Заметьте, что предметы в кадре остаются практически идентичными и тем самым требуют для широкоугольного объектива более близкой позиции. Относительные размеры объектов меняются настолько, что удалённая дверь становится меньше относительно ламп на переднем плане.

Следующая таблица предоставляет сведения о том, какие фокусные расстояния нужны, чтобы объектив считался широкоугольным или телеобъективом, а также их типовое применение. Учтите, что указаны лишь приблизительные диапазоны фокусных расстояний , и реальное применение может варьироваться соответственно; многие, например, используют телеобъективы при съёмке протяжённых ландшафтов для сжатия перспективы.

* Примечание: фокусные расстояния объективов действительны для камер, в которых размер сенсора эквивалентен плёнке 35 мм . Если вы используете компактную или бюджетную зеркальную камеру,
скорее всего, размер сенсора в ней другой. Чтобы скорректировать эти цифры для вашей камеры,
используйте конвертор фокусных расстояний в главе о размерах сенсоров цифровых камер .

Прочие факторы тоже могут зависеть от фокусного расстояния объектива. Телеобъективы более чувствительны к сотрясениям камеры, поскольку минимальное движение руки приводит к значительному смещению изображения, как можно убедиться, попытавшись удержать дрожащими руками бинокль с большим приближением. Широкоугольные объективы в целом меньше бликуют, в частности потому, что при их разработке учитывалось, что при широком угле более вероятно попадание солнца в кадр. Наконец, ближние телеобъективы обычно обеспечивают лучшее оптическое качество при сходной цене.

Фокусное расстояние и съёмка с рук

Фокусное расстояние объектива может также существенно влиять на простоту получения резкого снимка с рук. Увеличение фокусного расстояния требует сокращения времени выдержки, чтобы минимизировать размытие, вызванное дрожанием рук. Представьте, каково удержать неподвижно лазерную указку: на близлежащем объекте её луч прыгает заметно меньше, чем на удалённом.

Это происходит потому, что легчайшие круговые вибрации существенно нарастают с расстоянием, тогда как если бы колебания были только горизонтальными или только вертикальными, расстояние от лазера до объекта сохранялось бы.

Общепринятый практический метод определения необходимой выдержки для заданного фокусного расстояния делитединицу на фокусное расстояние . Это значит, что для камеры 35 мм время экспозиции должно быть не более единицы, делённой на фокусное расстояние, долей секунды. Другими словами, при использовании фокусного расстояния 200 мм на камере 35 мм выдержка должна быть не более 1/200 секунды, иначе избежать размытия будет сложно. Не забывайте, что это крайне приблизительное правило, кто-то сможет удерживать кадр значительно дольше или, наоборот, меньше. Владельцам цифровых камер с уменьшенным сенсором придётся рассчитывать эффективное (истинное) фокусное расстояние с учётом размера кадра.

Вариобъективы (зумы) и простые объективы (фиксы)

Вариобъективом называется такой, фокусное расстояние которого может изменяться в заданных пределах, тогда как в «простых» или фиксированных объективах оно неизменно. Основное преимущество вариобъектива заключается в простоте достижения разнообразия композиций или перспектив (поскольку нет необходимости менять объективы). Это преимущество зачастую критично для динамической съёмки, например, в фотожурналистике и детской фотографии.

Не забывайте, что использование зума не обязательно означает, что перемещаться больше не нужно ; зумы всего лишь повышают гибкость. В нижеприведенном примере показано исходное положение, а также два варианта использования вариобъектива. Если бы использовался простой объектив, изменение композиции было бы невозможно без кадрирования изображения (если требовалось приблизить композицию). Аналогично примеру в предыдущем разделе, изменение перспективы было достигнуто сокращением фокусного расстояния и приближением к предмету. Чтобы получить противоположное изменение перспективы, следовало бы увеличить фокусное расстояние и отойти от предмета дальше.

Две возможности вариобъективов:
Изменение композиции Изменение перспективы

Зачем же намеренно ограничивать свои возможности, используя простой объектив? Простые объективы существовали задолго до появления вариобъективов и по-прежнему имеют много преимуществ над своими более современными аналогами. Когда зумы впервые появились на рынке, их использование означало принесение в жертву значительной части оптического качества. Однако более современные высококачественные вариобъективы в целом не вносят заметных ухудшений в качество изображения, если не всматриваться тренированным глазом (или не печатать очень большой оттиск).

Основными преимуществами простых объективов являются стоимость, вес и скорость (светосила). Недорогие простые объективы как правило могут обеспечить не худшее (если не лучшее) качество изображения по сравнению с дорогостоящими вариобъективами . Кроме того, если мы рассматриваем зум с небольшим диапазоном фокусных расстояний, простой объектив с аналогичным фокусным расстоянием будет значительно меньше и светлее. Наконец, лучшие простые объективы практически всегда обеспечивают лучшую светосилу (максимальную диафрагму), чем наилучшие зумы - что порой бывает критично для съёмки спорта или в театре в условиях низкой освещённости, когда необходима малая глубина резкости .

Для компактных цифровых камер объективы, на которых указан зум 3x, 4x, и т. д., это число означает диапазон между наименьшим и наибольшим фокусным расстоянием. Таким образом, большее число необязательно означает, что изображение может быть сильнее увеличено (поскольку у этого зума может просто быть более широкий угол на минимальном фокусном расстоянии). Кроме того, цифровой зум - это не то же самое, что оптический, поскольку в нём увеличение изображения достигается за счёт интерполяции . Прочтите то, что написано мелким шрифтом, чтобы убедиться, что вас не ввели в заблуждение.

Влияние диафрагмы или число f

Диапазон ступеней диафрагмы объектива означает степень, в которой объектив может быть открыт или закрыт, чтобы пропустить больше или меньше света, соответственно. Диафрагмы указываются в терминах чисел f, которые количественно описывают относительную площадь светопропускания (показано ниже).

Примечание: данное сравнение приблизительно: лепестки диафрагмы редко образуют
идеальный круг, поскольку обычно диафрагма состоит из 5-8 лепестков.

Учтите, что чем больше площадь светопропускания, тем меньше число f (это часто сбивает с толку). Эти два термина часто ошибочно взаимозаменяют. Остаток этой статьи рассматривает объективы как диафрагмы. Объективы с более широкими диафрагмами часто называют более «быстрыми» , поскольку при одинаковой светочувствительности ISO для одинаковой экспозиции может использоваться более короткая выдержка. Кроме того, меньшая диафрагма означает, что объекты могут оставаться в фокусе в большем диапазоне расстояний, эта концепция описывается термином «глубина резкости ».

При покупке объективов обращайте внимание на характеристики, где указана максимальная (и иногда минимальная) возможная диафрагма. Объективы с большим диапазоном диафрагм обеспечивают большую гибкость как по возможной выдержке, так и по глубине резкости. Максимальная диафрагма является, вероятно, самой важной характеристикой объектива и зачастую указывается на коробке вместе с фокусным расстоянием.


Число f может быть также указано как 1:X (вместо f/X), как например на объективе Canon 70-200 f/2.8 (его коробка показана выше, и на ней написано f/2.8).

Съёмка портретов, а также в театре или на спортивных соревнованиях часто требует от объектива максимально возможных диафрагм, чтобы обеспечить короткие выдержки или малую глубину резкости, соответственно. Малая глубина резкости при съёмке портрета помогает отделить предмет съёмки от фона. Для цифровых камер объективы с большей диафрагмой обеспечивают значительно более яркое изображение в видоискателе , что может оказаться критичным для съёмки ночью и в условиях малой освещённости . Зачастую они также обеспечивают более быстрый и точный автофокус при малой освещённости. Ручная фокусировка также упрощается , поскольку изображение в видоискателе имеет меньшую глубину резкости (таким образом проще заметить, когда объект попадает в фокус).

Минимальные диафрагмы объективов обычно далеко не так важны, как максимальные. Они редко используются в связи с размытием снимка в результате дифракции , а также поскольку могут потребовать невозможно долгих выдержек. В случаях, когда нужна экстремальная глубина резкости, можно использовать объективы с меньшей максимальной диафрагмой (большим числом f).

Наконец, некоторые зумы на цифровых зеркальных и компактных цифровых камерах часто указывают диапазон максимальных диафрагм, поскольку величина диафрагмы может зависеть от фокусного расстояния. Эти диапазоны диафрагм определяют только максимальные возможные диафрагмы, а не полный диапазон. Например, f/2.0-3.0 означает, что максимально возможная диафрагма постепенно уменьшается от f/2.0 (на самом широком угле) до f/3.0 (на максимальном фокусном расстоянии). Основное преимущество вариобъектива с постоянной максимальной диафрагмой состоит в том, что параметры экспозиции более предсказуемы независимо от фокусного расстояния.

Учтите также, что даже если максимальная диафрагма объектива не может быть использована, это необязательно означает, что такой объектив не нужен. Аберрации объективов обычно меньше, когда используется экспозиция на одну или две f-ступени меньше максимального раскрытия (например, при использовании f/4.0 на объективе с максимальной диафрагмой f/2.0). Это может означать, что для фотографии при диафрагме f/2.8 объектив с f/2.0 или f/1.4 может достичь более высокого качества, чем объектив с максимальной апертурой диафрагмы f/2.8.

Прочие соображения включают в себя цену, размер и вес. Объективы с большими максимальными апертурами диафрагмы обычно намного тяжелее, больше и дороже. Размер и вес могут быть критичны для съёмок дикой природы, походов и путешествий, поскольку в них оборудование подлежит длительным переноскам.

Похожие публикации