Свет является неотъемлемой частью человеческого опыта. Поэтому неудивительно, что мы разработали гениальные методы создания, управления и захвата света. Камеры - это один из способов записи света. Используем ли мы непомерно дорогую профессиональную камеру или мобильный телефон, многие принципы определения уровня освещенности и захвата изображений одинаковы. Одним из важнейших принципов является апертура.
В потребительских оптических продуктах - чаще всего в камерах -апертура описывает размер отверстия, через которое свет попадает в устройство. В камерах используются механические диафрагмы, чтобы контролировать, сколько света проходит в корпус камеры и попадает на датчик изображения или пленку. Эта диафрагма работает во многом подобно радужной оболочке ваших глаз; он сжимается или расширяется в зависимости от того, сколько света необходимо. Диафрагма относится к диаметру отверстия. Это похоже на темные, черные зрачки ваших глаз, настоящее отверстие, через которое проходит свет.
Камеры, безусловно, являются наиболее распространенным устройством, которое большинство из нас использует при работе с правилами апертуры. Однако есть множество других примеров, таких как микроскопы и лазеры, которые в равной степени зависят от диаметра апертуры. Принципы телескопов и апертуры также тесно переплетены. Позже мы покажем вам, как большая апертура может помочь вашему телескопу сделать Юпитер похожим на Юпитер, а не на размытую версию Сатурна.
Продолжайте читать, чтобы еще лучше понять, насколько важна тема простого открытия - диафрагмы - для фотографии и для нашего огромного мира оптических устройств.
Диафрагма в фотографии
Независимо от того, снимаете вы на пленку или на цифру, ваша камера получает изображения благодаря взаимодействию трех основных настроек экспозиции: выдержки, настройки ISO (Международной организации по стандартизации) или светочувствительности пленки и, как вы уже догадались, диафрагмы. Все эти термины имеют решающее значение для полного понимания диафрагмы, поэтому ознакомьтесь с соответствующими статьями, такими как «Что такое чувствительность ISO?», «10 важных терминов в фотографии» и «Как работают камеры»..
Выбранные настройки экспозиции определяют как продолжительность, так и количество света, попадающего в камеру. Скорость затвора определяет продолжительность, а диафрагма позволяет регулировать громкость. Чем больше диаметр апертуры, тем больше света проходит через объектив камеры, что позволяет вам контролировать размер апертуры.
Разные объективы имеют свой диапазон настроек диафрагмы. Если вы когда-либо изучали технические характеристики камеры, вы, несомненно, видели буквенно-цифровые символы, такие как f/1.4, f/5.6 и f/22. Каждое из этих чисел соответствует определенному размеру диафрагмы объектива, илиf-stop Числа F-stop - это дроби, которые сообщают вам точный диаметр диафрагмы при данной настройке f-stop. Однако эта система немного нелогична, потому что меньшие числа указывают на большую апертуру, а большие числа соответствуют меньшим отверстиям.
Производители рассчитывают значения диафрагмы для конкретного объектива путем деления егофокусного расстоянияна диаметр диафрагмы. Фокусное расстояние определяетполе зрения, которое варьируется от объектива к объективу. Широкоугольный объектив, например, 24 мм, имеет очень широкое поле зрения и часто используется для пейзажной фотографии. Телеобъектив, например, 500 мм, имеет гораздо большее фокусное расстояние и более узкое поле зрения. А зум-объективы (например, объективы с фокусным расстоянием 70-200 мм) позволяют поворачивать объектив для перемещения в диапазоне фокусных расстояний.
Фокусное расстояние всегда измеряется в миллиметрах и часто указывается на объективе или корпусе камеры. Немного посчитав, вы можете рассчитать размер диафрагмы для определенного фокусного расстояния. Если у вас объектив 100 мм с диафрагмой f/4, размер диафрагмы будет 25 мм.
Независимо от фокусного расстояния используемого вами объектива, теперь вы знаете, что, изменяя диафрагму, вы изменяете объем света, проходящего через объектив. Если дроби и диафрагмы вам не по душе, не волнуйтесь. Вы все еще можете научиться изменять настройки диафрагмы для достижения потрясающего эффекта, используя несколько настроек на вашей камере.
Настройки диафрагмы
На потребительском рынке представлены тысячи объективов для фотоаппаратов. Каждый объектив предлагает свой собственный диапазон возможных настроек f-stop, что очень важно помнить, если у вас есть зеркальная камера (однообъективная зеркальная), которая позволяет устанавливать десятки или сотни различных объективов. Каждый объектив имеет свою максимальную и минимальную настройку диафрагмы.
Объективы часто продаются по их максимальной диафрагме, потому что чем больше диафрагма, тем полезнее будет объектив, особенно в условиях низкой освещенности. Например, объектив, который может открываться до f/1,4, считаетсябыстрым, потому что он пропускает много света, что позволяет фотографам использовать более короткие выдержки для получения четких фотографий даже в темноте. среды.
Светосильные объективы часто сложны в изготовлении и, как следствие, стоят дороже, чем более светосильные объективы. Объективы с такой светосилой, как f/1.4, не редкость, но вы редко увидите их с диафрагмой, равной f/1.0. Тем не менее, такие сверхсветосильные объективы существуют, например, Leica 50mm f/0.95, который стоит около 11 000 долларов.
Независимо от типа объектива, современные камеры позволяют очень легко изменить размер диафрагмы. Большинство моделей оснащены какручным(M), так иприоритетом диафрагмы (Av, для величины диафрагмы). Ручной режим позволяет независимо управлять выдержкой и диафрагмой. В режиме Av вы выбираете желаемую диафрагму, и камера автоматически и постоянно меняет выдержку, чтобы поддерживать равномерную экспозицию.
Уровень освещенности повлияет на выбор диафрагмы. При очень ярком освещении вы можете использовать практически любую настройку f-stop, потому что вы можете контролировать экспозицию с помощью выдержки. Но если вы хотите делать четкие фотографии при слабом освещении, вам придется использовать самую широкую диафрагму, чтобы пропускать как можно больше света. В противном случае ваши фотографии могут быть недоэкспонированы.
Размер диафрагмы влияет не только на экспозицию; это также влияет наглубину резкости Короче говоря, глубина резкости относится к тому, какая часть изображения находится в фокусе. Когда только одна часть изображения является резкой - например, один лепесток на полном цветке - фотографы говорят, что у изображения малая глубина резкости. С другой стороны, глубокая глубина резкости очевидна на широком пейзаже, в котором цветочный передний план и горный фон относительно четкие.
Объективы с широкой максимальной диафрагмой, например f/1,4, отлично подходят для малой глубины резкости. Вы можете изолировать одну часть объекта, удерживая ее в фокусе и размывая остальную часть изображения. Многие фотографы используют эту технику для достижения больших художественных эффектов.
Телескопы и Апертура
Телескопы полагаются на принцип апертуры, чтобы помочь людям увидеть далекие объекты в космосе. Качество изображения и увеличение начинаются с диафрагмы, которая сильно отличается от той, что используется в фотоаппаратах. Телескопы выполняют две основные функции - собирают свет и увеличивают изображения. Эта вторая работа полностью зависит от первой, поэтому, чтобы построить качественный телескоп, производитель гарантирует, что устройство сможет собрать как можно больше света. Большая апертура означает, что прицел имеет больший потенциал захвата света.
Для телескопов термин апертура не относится к отверстию, как в камерах. Диафрагма указывает на диаметр основного оптического элемента, которым может быть либо линза, либо зеркало. По мере увеличения размера апертуры в прицел попадает больше света, благодаря чему целевые объекты выглядят ярче. Это приводит к лучшей визуальной информации для ваших глаз и означает, что вы можете видеть мелкие детали и слабые объекты в космосе, которые упустил бы телескоп с меньшей апертурой. Таким образом, при условии, что он изготовлен с использованием высококачественных методов изготовления и материалов, телескоп с большой апертурой обеспечивает превосходное увеличение и чрезвычайно четкие детали.
Вы можете изменить увеличение телескопа, используя различные окуляры. Однако, в отличие от камер, у телескопов нет регулируемых настроек диафрагмы. Телескопы поставляются только с одним размером апертуры, который будет указан в спецификациях. Размеры апертуры телескопа обычно указываются в дюймах или миллиметрах. Трехдюймовые (76,2 мм) телескопы намного дешевле, чем 8-дюймовые (203,2 мм), просто потому, что большие апертуры сложнее изготовить.
Смотрите ли вы далеко в космос в телескоп или делаете снимки муравейников у ваших ног с помощью компактной камеры, диафрагма играет важную роль в том, как эти изображения воспринимаются вашими глазами. Теперь, когда вы понимаете, как апертура влияет на визуальные характеристики, вы можете увидеть свой мир (и окружающий мир) совершенно по-новому.
Часто задаваемые вопросы
Что означает термин апертура?
Апертура - это отверстие в объективе, через которое свет проходит и попадает в камеру