Теорія фотографії діафрагма, управління глибиною різкості

теорія фотографії

1. Що таке діафрагма?

Діафрагма (aperture) - відносний отвір об'єктиву, що дозволяє регулювати потік світла, що надходить на матрицю цифрового фотоапарата і управляти глибиною різкості.

2. Пелюстки діафрагми

Діафрагма складається з тонких металевих пелюсток, які закривають або відкривають отвір для світла. Залежно від моделі об'єктива їх може бути більше або менше. Кількість пелюсток визначає форму отвору діафрагми - вона може бути наближена до кола, або мати форму шестикутника. Чим більше пелюсток, тим отвір круглее, і гарніше малюнок у об'єктива. Наприклад, при зйомці на об'єктив з великою кількістю пелюсток, в зоні не різкості утворюються рівні круглі плями, а не геометричні фігури, що нагадують гайки. Сучасні об'єктиви мають закруглені пелюстки, незважаючи на їх невелику кількість, забезпечують м'яке і гарне розмиття фону.

3. Діафрагмове число, ступені, значення діафрагми

Діафрагма - це відношення фокусної відстані об'єктива до діаметру діафрагми, позначається як f / x, де x і є його числове значення. Діафрагма контролює потік світла, що надходить на світлочутливі елементи матриці. Чим більше діафрагма, тим менше пропускає отвір, і навпаки, чим менше діафрагма, тим більше отвір, відповідно проходить більше світла. Для наочності: f / 16 - закрита діафрагма, f / 1.4 - відкрита.

Значення діафрагми вимірюються в ступенях.

Кожна ступінь відрізняється від попередньої в 1,4 рази, при цьому кількість світла, що надходить на матрицю фотокамери, змінюється в два рази. Для більш точного виставлення експозиції в сучасних фотокамерах існують проміжні значення діафрагми, рівні 1/3 ступені:

4. Глибина різкості

Глибина різкості (ГРИП) - це область, перебуваючи в якій об'єкт зйомки буде зображений різко, а все, що виходить за її межі - розмито.

Глибина різкості залежить від наступних параметрів:
  • діафрагма - чим менше діафрагма (відкрита діафрагма), тим менше глибина різкості, на закритій діафрагмі глибина різкості буде по всій глибині кадру;
  • фокусна відстань об'єктива - чим менше фокусна відстань об'єктива (наприклад, широкоугольник), тим більше глибина різкості, на довгофокусних об'єктивах глибина різкості помітно скорочується;
  • відстань до об'єкта зйомки - чим менше відстань від фотокамери до об'єкта зйомки, тим менше ГРИП, чим більше відстань, тим більше ГРИП.
Вплив діафрагми на ГРИП.

Теорія фотографії діафрагма, управління глибиною різкості
Теорія фотографії діафрагма, управління глибиною різкості
Теорія фотографії діафрагма, управління глибиною різкості

Як видно з малюнків, більша діафрагма дає більш розмитий фон.

5. Формула розрахунку ГРИП

R1 - передня межа різкості; R2 - задня межа різкості; R - відстань в метрах, на яке проводиться наведення на різкість; f - фокусна відстань об'єктива (абсолютне, а не еквівалентне), в формулу підставляється значення в метрах; K - знаменник відносного отвору об'єктива (число діафрагми); z - діаметр допустимого кола нерізкості, для негативів форматом 24х36 мм рівний 0,03-0,05 мм (у формулу підставляється значення в метрах).

6. Управління діафрагмою

Першочергова роль діафрагми полягає в управлінні глибиною різкості. Значення діафрагми виставляється в залежності від поставленої мети. Наприклад, при зйомці пейзажів, коли різкість повинна бути по всьому полю кадру, оптимальним значенням діафрагми буде f / 11 - f / 16, при зйомці портрета, де необхідно акцентувати увагу на об'єкті зйомки, підійде значення - f / 1.2 - f / 2.5, при цьому головний об'єкт буде знаходиться в зоні різкості, а фон сильно розмитий. При зйомці на відкритій діафрагмі можуть виникнути певні складнощі, з огляду на те, що зона різкості складає всього-лише міліметрів, невелика зміна кута нахилу фотокамери тягне за собою зміщення фокусу. Що слід врахувати. На повністю відкритій діафрагмі можуть з'явитися хроматичні аберації (кольорові спотворення), а надмірне закриття діафрагми призводить до дифракції (втрата різкості).

7. Світлосила і види об'єктивів

Об'єктиви, в залежності від своїх технічних характеристик, мають різний мінімальне значення діафрагми. Найбільш світосильні є об'єктиви з постійною фокусною відстанню - діафрагма від f / 1,2 до f / 2.8. На об'єктивах зі змінною фокусною відстанню нерідко можна побачити поріг значень f, наприклад 18-55 f3.5-5.6. Це означає, що при фокусній відстані 18мм мінімальне значення діафрагми буде 3,5, на 55мм - 5,6. Переваги светосильних об'єктивів: світлосильна оптика дозволяє працювати в умовах поганої освітленості без використання додаткового обладнання і при низьких ISO; невелика кількість лінз в конструкції об'єктива, що забезпечує кращу якість зображення; м'яке і гарне боке на відкритій діафрагмі.

Для довідки: одним з найбільш светосильних об'єктивів, які випускалися на ринок, є Carl Zeiss Planar 50mm f / 0.7, випущений на замовлення агентства NASA для участі місячної місії Апполона. На землі даний об'єктив "засвітився" в деяких фільмах Стенлі Кубрика.