Все о диафрагме в фотографии. Это странное диафрагменное число

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

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

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

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

Устройство диафрагмы

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

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

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

Относительное отверстие, диафрагменное число — разбираемся с понятиями и цифрами

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

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

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

N = D / F = 1 / f , где

N — относительное отверстие;

D — диаметр отверстия, мм;

f — диафрагменное число.

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

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

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

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

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

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

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

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

Что такое диафрагмирование?

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

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

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

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

Ряд диафрагменных чисел и светосила

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

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

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

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

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

Q = D 2 / f 2 , где

Q — светосила;

D — диаметр отверстия;

f — диафрагменное число.

f = √ D 2 / Q

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

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

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

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

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

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

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

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

Влияние диафрагмы

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

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

Диафрагма влияет на:

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

Рассмотрим эти пункты подробнее.

Влияние диафрагмы на количество попадаемого света

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

Влияние диафрагмы на ГРИП

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

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

Покажу это на примере:

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

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

Влияние диафрагмы на боке

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

Для получения «благородного» боке используйте открытые диафрагмы.

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

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

Влияние диафрагмы на резкость

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

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

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

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

Выбор диафрагмы – какую использовать?

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

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

Конкретными значениями это можно охарактеризовать примерно так:

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

Резюме

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

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

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

Понимание диафрагмы

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

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

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

Что такое диафрагма и как она устроена в фотоаппарате?

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

Диафрагменный ряд имеет следующий вид

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

Строение апертуры

Современная диафрагма (ирисовая) имеет следующие составляющие:

Репетир;
Прыгающая диафрагма;
Ирисовая диафрагма.

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

Конструкция диафрагмы

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

Форма бокэ

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

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

На что влияет диафрагма в фотоаппарате?

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

Влияние на ГРИП

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

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

Пример фотосъемки при разных значениях апертуры

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

Качество изображения и светосила

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

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

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

Влияние апертуры на бокэ

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

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

Влияние светосилы на экспозицию

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

Апертура F/2

Апертура F/4

Апертура F/8

Апертура F/22

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

Как правильно выбирать значение диафрагмы в фотоаппарате?

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

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

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

Аналогично используется диаметр отверстия f/2.

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

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

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

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

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

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

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

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

Умение эффективно использовать имеющийся объектив оказывает значительно большее влияние на резкость фотографии, нежели выбор самого объектива. Число диафрагмы – важнейший из съёмочных параметров, оказывающих влияние на техническое качество изображения. Разница между различными значениями диафрагмы одного и того же объектива может оказаться намного заметнее, чем разница между различными объективами при одной и той же диафрагме.

	f/1,8
	f/2,8
	f/4
	f/5,6
	f/8
	f/11
	f/16
	f/22

Очевидно, что для стандартного светосильного объектива, использовавшегося в данном тесте, резкость идеальна при диафрагме f/5,6, но и f/4 почти так же хороша. f/1,8 несколько мягковата, что закономерно для максимальной диафрагмы. При f/11 падение резкости вследствие дифракции уже заметно, но не фатально, а вот при f/22 картинка размыта весьма существенно.

Аберрации объектива

Никакой объектив не идеален. Законы физики не позволяют лучу света в точности следовать по тому пути, который предписан ему расчётами, выполненными для идеальной оптической системы. Это приводит к сферическим, хроматическим и прочим аберрациям , которые далеко не всегда могут быть полностью исправлены. Центр линзы, как правило, безупречен, но чем ближе к краю, тем в большей степени свет искажается, рассеиваясь и преломляясь.

Когда диафрагма полностью открыта, на плёнку или сенсор попадает свет, собранный со всей поверхности линзы. При этом аберрации объектива проявляются в полной мере. Прикрывая диафрагму, мы отсекаем часть светового потока, проходящую через края линз, позволяя только центру, свободному от искажений, участвовать в формировании изображения.

Казалось бы, чем меньше размер относительного отверстия, тем выше должно быть качество изображения, но не тут-то было. На другом конце шкалы значений диафрагмы нас поджидает коварный враг.

Дифракция

По мере того, как размер отверстия диафрагмы становится меньше, всё больший процент световых лучей, проходящих через отверстие, касается его краёв. При этом лучи несколько отклоняются от своего первоначального пути, как бы огибая край отверстия – это и есть дифракция . В результате каждая точка сцены, даже будучи строго в фокусе, проецируется на сенсор уже не как точка, а как небольшое размытое пятнышко, называемое диском Эйри. Его размер тем больше, чем меньше отверстие диафрагмы. Когда диаметр диска Эйри начинает превышать размер отдельного фотодиода матрицы , нерезкость становится очевидной. Дальнейшее закрытие диафрагмы только усугубляет дифракцию.

Разрешение современных камер столь высоко, что лёгкое размытие изображения вследствие дифракции можно заметить уже на диафрагмах от f/11 и больше. Компактные камеры с крошечными сенсорами в принципе не позволят вам использовать диафрагму больше, чем f/8, поскольку малый размер фотодиодов делает дифракцию особенно заметной.

Зона наилучшего восприятия

Оптимальное значение диафрагмы индивидуально для каждого объектива, но, чаще всего, лежит в районе двух ступеней от минимума, т.е. f/5,6-f/11, в зависимости от конкретной модели. Откройте диафрагму шире, и оптические искажения станут более заметными, прикройте диафрагму, и дифракция начнёт размывать изображение.

Чем лучше объектив, тем более достойно он смотрится на полностью открытой диафрагме. Особенно это касается краёв кадра. При больших значениях диафрагмы, таких как f/11-f/16 практически все объективы ведут себя одинаково.

Выбор диафрагмы – это баланс между собственно резкостью и глубиной резко изображаемого пространства . Художественный вкус, опыт и чёткое понимание стоящих перед вами фотографических задач окажут вам неизмеримо более весомую помощь, нежели любые теоретические рассуждения. Однако я всё-таки попробую облегчить вам существование.

Стратегия выбора оптимальной диафрагмы

Найдите значение диафрагмы, при котором ваш объектив показывает наилучшую резкость, и используйте это значение во всех случаях, когда это только возможно (чаще всего это f/8 или около того).
Если вам не хватает света или если требуется выделить основной объект съёмки с помощью малой глубины резкости, увеличьте размер отверстия диафрагмы, но старайтесь не открывать её полностью без нужды.
Если нужда наступила, смело открывайте диафрагму и не переживайте по этому поводу. В ситуациях , когда это может вам понадобиться значение диафрагмы является далеко не самым главным фактором, ограничивающим резкость снимков. Шевелёнка портит изображение намного безжалостнее любых аберраций объектива.
Если требуется большая глубина резкости, прикройте диафрагму, но не дальше чем до f/11 для широкоугольных объективов и до f/16 для телеобъективов.
Если вам всё ещё не хватает глубины резкости, что не должно случаться часто, используйте f/16 для широкоугольных объективов и f/22 для телеобъективов. Зажимать диафрагму сильнее ни в коем случае не стоит – за увеличение ГРИП вы заплатите слишком заметным падением общей резкости.

Вот и всё. Зная о слабых сторонах вашего оборудования, вы получаете возможность избегать ситуаций, в которых они проявятся, а значит, можете эффективнее эксплуатировать его сильные стороны.

Спасибо за внимание!

Василий А.

Post scriptum

Если статья оказалась для вас полезной и познавательной, вы можете любезно поддержать проект , внеся вклад в его развитие. Если же статья вам не понравилась, но у вас есть мысли о том, как сделать её лучше, ваша критика будет принята с не меньшей благодарностью.

Не забывайте о том, что данная статья является объектом авторского права. Перепечатка и цитирование допустимы при наличии действующей ссылки на первоисточник, причём используемый текст не должен ни коим образом искажаться или модифицироваться.

Диафрагма фотоаппарата является одним из трех факторов, влияющих на экспозицию. Поэтому понимание действия диафрагмы - это обязательное условие для того, чтобы делать глубокие и выразительные, правильно экспонированные фотографии. Есть как положительные, так и отрицательные стороны использования различных диафрагм, и этот урок научит вас, что они собой представляют и когда какие следует использовать.

Шаг 1 - Что такое диафрагма фотоаппарата?

Лучший способ понять, что такое диафрагма - представить ее как зрачок глаза. Чем шире открыт зрачок, тем больше света попадает на сетчатку.

Экспозицию составляют три параметра: диафрагма, выдержка и ISO. Диаметр диафрагмы регулирует количество света, поступающего к матрице, в зависимости от ситуации. Есть различные творческие варианты использования диафрагмы, но когда речь идет о свете, важно запомнить, что более широкие отверстия пропускают больше света, а более узкие меньше.

Шаг 2 - Как определяется и изменяется диафрагма?

Диафрагма определяется с помощью так называемой шкалы диафрагм. На дисплее вашей камеры вы можете увидеть F/число. Число означает, насколько широкая диафрагма, что, в свою очередь, определяет экспозицию и глубину резкости. Чем меньше число, тем шире отверстие. Это может сначала вызвать путаницу - почему малое число соответствует большей светосиле? Ответ прост и лежит в плоскости математики, но сначала вы должны узнать, что такое диафрагменный ряд или стандартная шкала диафрагм.

Диафрагменный ряд: f/1.4, f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22

Главное, что нужно знать об этих числах - то, что между этими значениями одна ступень экспозиции, то есть при переходе от меньшего значения к большему в объектив будет попадать в два раза меньше света. В современных камерах есть также и промежуточные значения диафрагмы, позволяющие более точно настроить экспозицию. Шаг настройки в этом случае равен ½ или 1/3 ступени. К примеру, между значениями f/2.8 и f/4 будут лежать значения f/3.2 и f/3.5.

Теперь о более сложных вещах. Точнее о том, почему количество света между основными значениями диафрагмы различается в два раза.

Это происходит из математических формул. Например, мы имеем объектив 50 мм с диафрагмой 2. Чтобы найти диаметр диафрагмы, мы должны разделить 50 на 2. Получится 25 мм. Радиус будет равен 12,5 мм. Формула для площади S=Пи х R 2 .

Вот несколько примеров:

50 мм объектив с диафрагмой f/2 = 25 мм. Радиус получается 12,5 мм. Площадь согласно формуле равна 490 мм 2 . Теперь посчитаем для диафрагмы f/2.8. Диаметр диафрагмы равен 17,9 мм, радиус 8,95 мм, площадь отверстия 251,6 мм 2 .

Если разделить 490 на 251, то получится не ровно два, но это только потому, что диафрагменные числа округлены до первого десятичного знака. На самом деле равенство будет точным.

Вот так реально выглядят соотношения отверстий диафрагмы.

Шаг 3 - Как диафрагма влияет на экспозицию?

С изменением размера диафрагмы изменяется и экспозиция. Чем шире диафрагма, тем сильней экспонируется матрица, тем более светлое изображение получается. Лучший способ продемонстрировать это - показать серию фотографий, где изменяется только диафрагма, а остальные параметры неизменны.

Все изображения ниже были сделаны на ISO 200, выдержка 1/400 сек, без вспышки, а изменялась только диафрагма. Значения диафрагмы: f/2, f/2.8, f/4, f/5.6, f/8, f/11, f/16, f/22.

Однако, основное свойство диафрагмы - это не управление экспозицией, а изменение глубины резкости.

Шаг 4 - Эффект глубины резкости

Глубина резкости - сама по себе обширная тема. Чтобы раскрыть ее, нужно несколько десятков страниц, но сейчас мы рассмотрим ее очень кратко. Речь идет о расстоянии, которое будет передаваться резко спереди и сзади объекта съемки.

Все, что вам действительно нужно знать, с точки зрения взаимосвязи диафрагмы и глубины резкости, это то, что чем шире диафрагма (f/1.4) тем меньше глубина резкости, а чем уже диафрагма (f/22), тем поле резкости больше. Прежде, чем я покажу вам подборку фотографий, сделанных с разной диафрагмой, посмотрите на диаграмму ниже. Она помогает понять, почему это происходит. Если вы не понимаете точно, как именно это работает, ничего страшного, пока для вас важно знать о самом эффекте.

На нижнем рисунке представлено фото, сделанное на диафрагме f/1.4. На нем ярко выражен эффект ГРИП (Глубины резко изображаемого пространства)

Наконец подборка фотографий, сделанных в приоритете диафрагмы, таким образом экспозиция остается постоянной, а меняется только диафрагма. Диафрагменный ряд такой же, как в предыдущем слайд-шоу. Обратите внимание, как меняется глубина резкости при изменении диафрагмы.

Шаг 5 - Как использовать различные диафрагмы?

Прежде всего следует помнить, что нет правил в фотографии, есть рекомендации, в том числе когда дело доходит до выбора диафрагмы. Все зависит от того, хотите ли вы применить художественный прием или максимально точно запечатлеть сцену. Чтобы легче принимать решение, привожу несколько наиболее употребляемых традиционно значений диафрагмы.

f/1.4 : превосходно для съемки в условиях низкой освещенности, но будьте осторожны, при таком значении очень маленькая ГРИП. Лучше всего применять для небольших объектов или для создания эффекта мягкого фокуса

f/2 : Использование то же самое, но объектив с такой диафрагмой может стоить одну треть от объектива с диафрагмой 1,4

f/2.8 : Также хорошо применять в условиях низкой освещенности. Лучше всего применяется для съемки портретов, так как глубина резкости больше и в нее попадет все лицо, а не только глаза. Хорошие зум-объективы как правило имеют это значение диафрагмы.

f/4 : Это минимальная диафрагма, используемая для съемки человека при достаточном освещении. Диафрагма может ограничивать работу автофокуса, поэтому вы рискуете промахнуться на открытой диафрагме.

f/5.6 : Хорошо использовать для фотографии 2-х человек, но для низкой освещенности лучше использовать подсветку вспышкой.

f/8 : Используется для больших групп, так как гарантирует достаточную глубину резкости.

f/11 : На этом значении большинство объективов имеют максимальную резкость, так что это хорошо для портретов

f/16 : Хорошее значение при съемке на ярком солнечном свете. Большая глубина резкости.

f/22 : Подходит для съемки пейзажей, где не требуется внимания к деталям на переднем плане.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

100, 200, 400, 800, 1600, 3200.

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

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

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

Главная > Цветы