Про светосилу

В своем обиходе многие фотографы под словами ‘Диафрагма’, ‘Светосила’, ‘Относительное отверстие’ часто понимают одно и то же.

Про светосилу

Про светосилу

Если все сильно упростить, то число F (число диафрагмы) отвечает только за соотношение геометрического отверстия объектива к его фокусному расстоянию — потому еще можно встретить определение, что число F называют геометрической светосилой. На деле же, светосила — это способность объектива к пропусканию света, и на эту способность влияет не только отношение фокусного расстояния объектива к его диаметру (т.е. геометрические показатели). Огромную роль в возможности пропускания света играет оптическая схема объектива, которая имеет свойство пропускать не весь падающий свет.

Идеальный объектив пропускал бы весь свет, который падает на него, но из-за отражения, переотражения и поглощения оптическими элементами реального объектива до светочувствительного элемента, который и формирует конечное изображение, доходит только часть светового потока. Потому то разные объективы с разными оптическими схемами, но с одинаковым относительным отверстием могут создавать разную экспозицию на фотографиях при прочих равных показателях. С этим очень часто сталкиваются в кино, где нужно монтировать очень много коротких роликов, например снятых с разных ракурсов, в один большой. При этом, если сцена снимается с разных ракурсов разной оптикой с одним и тем же значением F, то в итоговой склейке можно получить разные яркости, что будет очень плохо смотреться при просмотре. Это самый примитивный пример, который часто приводят видеооператоры.

Чтобы было удобней работать с фото и видеотехникой, существует так называемое T число (от английского ‘Transmission’ — пропускание, передача). Число T является числом F, скорректированным с учетом эффективности светопропускания объектива. Число T показывает эквивалент объектива с определенным числом F, который бы пропускал все 100% света. Например, если объектив 50mm, F/1.4 пропускает только 50% света, то ему будет соответствовать идеальный объектив с числом T 2.0. Пользоваться числом T можно точно так же, как и числом F.

Пример. Если мы имеем объектив 100mm T 4.0, то не важно какое в действительности у него геометрическое отверстие и какое он имеет число F, он все равно будет пропускать столько же света, как и любой другой объектив с таким же числом T, например какой-нибудь 50mm T 4.0. При этом у 100mm T 4.0 и у 50m T 4.0 могут быть абсолютно разные значения числа F. Если на такие объективы одеть нейтральный светофильтр, то можно сказать, что их значения чисел F будут сохранятся, а числа T поменяются на ступень затемнения фильтром. Таким образом T-stop (аналог ступени числа F) во многом более удобно использовать.

В сети я встречал информацию, что фотографов обманывают, указывая на корпусе объектива не настоящее значение светосилы. На деле никто никого не обманывает, просто между понятием «светосила» и «относительное отверстие» имеются определенные отличия, о которых знает опытный фотограф. На объективе же указывается обычное значение относительного отверстия (оно же именуется максимальной диафрагмой, или числом F), а вот сколько в действительности света пропускает такой объектив, порой можно найти только в инструкции к объективу.

Когда я писал текст для этой статьи, то нашел у себя инструкцию к современному объективу Nikon Nikkor AF-S 35mm 1:1.8G DX, перечитал ее от корки до корки, но так и не нашел информацию про светопропускание объектива. Потому на производителя таки можно злословить за неполную информацию про объективы.

Из-за разного коэффициента светопропускания могут возникать даже маленькие парадоксы с диафрагменным числом F. Например, возьмем два объектива — Nikon 35mm 1:1.8G DX Nikkor (объектив для кропнутых камер) и Nikon 35mm 1:2D Nikkor (полноформатный объектив). Казалось бы, что первый объектив обладает слегка большей светосилой, чем второй. Но если попробовать снимать с помощью этих объективов, используя кропнутую камеру, то может оказаться, что количество света, проецируемое на матрицу камеры первым объективом будет меньше, чем вторым. Это связано с тем, что кропнутый объектив имеет более сильное виньетирование на F/1.8 и с разными потерями светового потока в оптических схемах.

Фото для разделения абзацев :)

Фото для разделения абзацев :)

Многие начинающие фотографы стремятся использовать светосильную оптику по общепринятым причинам — уменьшение выдержки, более гибкий контроль ГРИП, красивый рисунок и отличное качество изображения. Но светосильная оптика дает еще несколько очень приятных (а может и не приятных?) нюансов.

Первым из них хочу отметить яркость оптического видоискателя. Светосильная оптика дает приятную яркую картинку в ОВИ. С такими объективами намного удобней наводиться вручную, не нужно сильно всматриваться в ОВИ и щурить правый глаз. Человеческий глаз очень хорошо подстраивается по интенсивность освещения, а потому разницу с разными объективами не всегда заметишь, но она есть. Лично я пробовал определить мое личное ощущение яркости ОВИ с помощью светосильного объектива с ручным управлением диафрагмой — Porst Color Reflex MC Auto 1:1.2/55mm. Вот что заметил:

  • Разница между F/1.2 и F/1.4 не чувствуется вообще
  • Разница F/1.4 и F/2.0 практически неуловима
  • Разницу между F/2.0 и F/2.8 уже можно легко уловить, но на F/2.8 в ОВИ все хорошо просматривается и не вызывает никакого дискомфорта
  • Разница между F/2.8 и F/4.0 просто колоссальна, ее сразу замечаешь. Визуально работать на F/2.8 значительно приятней
  • Разница между F/4 и F/5.6 не сильно заметна, но на F/5.6 после F/2.0 остается чувство сильной ограниченности.
  • При дальнейшем закрытии диафрагмы все становится блеклым.

На основании проведенного опыта (и некоторых других) я пришел к выводу, что наиболее комфортными значениями максимального относительного отверстия для визирования являются F/2.8 и ниже.

Можете провести собственный эксперимент на яркость ОВИ вашей камеры. Это проще всего сделать, если камера поддерживает предварительный просмотр глубины резкости через ОВИ. Если такой функции нет, то нужно воспользоваться объективом с ручным контролем диафрагмы. Электронный видоискатель для такого теста не подходит.

Боке Гелиос-44 с 8 лепестками

Боке Гелиос-44 с 8 лепестками. Фото разделитель

Светосильная оптика не только дает более яркую и светлую картинку в ОВИ, но и позволяет во многих случаях, куда более точно и быстрей справляться системе автоматической фокусировки.

Если говорить грубо, то чем сильней световой поток от объектива к зеркалу, тем проще фазовым датчика фокусировки выполнять фокусировку. Впервые я прочувствовал разницу долго снимая в студии, где у меня под рукой имелся слабый пилотный свет от осветителей. Светосильный объектив, который я использовал для поясного портрета легко цеплялся за объект съемки,  но когда мне приходилось снимать группу людей и использовать штатный зум со средней светосилой, то он просто отказывался фокусироваться при таком освещении.

Предполагаю, что светосильная оптика должна улучшать качество фокусировки также в режиме Live View.

Фото разделитель

Фото разделитель

Помимо улучшений в системе фокусировки, камера, со светосильными объективами в определенных условиях, намного точней производит и замер экспозиции. Я не могу сказать точно, насколько и по каким причинам та или иная камера улучшает работу экспонометра, но, исходя из своего опыта, я почему-то уверен, что ошибок в экспозиции со светосильной оптикой куда меньше.

На моей практике ошибки в экспозиции чаще всего возникают при использовании оптики средней светосилы и при съемке на прикрытых диафрагмах. При использовании светосильной оптики на тех же значениях числа F, ошибок значительно меньше. Конечно, небольшие ошибки в экспозиции не критичны, если снимать в RAW, но все же это неплохой плюсик таких объективов.

Фото разделитель

Фото разделитель

Также, я замечаю, что светосильная оптика дает меньше брака из-за ошибок фокусировки при использовании на прикрытых диафрагмах. Я предполагаю, что если при фокусировке на светосильный объектив была допущена незначительная ошибка, то во время съемки при закрытии диафрагмы ощутимое расширение зоны ГРИП просто компенсируют эту ошибку.

Кто не знает, то современные зеркальные камеры всегда выполняют фокусировку при полностью открытой диафрагме и закрывают ее до установленного значения только во время спуска затвора.

Для примера возьмем светосильный полтинник с F/1.4 и обычный штатный зум с F/3.5-5.6. Будем проводить съемку на 50мм и F/6.3. Если первоначально была допущена ошибка фокусировки на полтиннике, то из-за закрытия диафрагмы до F/6.3 зона ГРИП сильно расширится и скорее всего захватит наш объект съемки. В то же время, если была ошибка фокусировки у зума, то небольшое изменения ГРИП при переходе от F/5.6 до F/6.3 не сможет компенсировать неточную фокусировку.

Фото разделитель

Фото разделитель

Правда, есть у светосильный оптики и явные недостатки. Одним из них хочу выделить дифракционный порог, который порой начинается с F/8. Особенно дифракцией на сильно закрытых диафрагмах страдают супер-светосильные объективы с F/1.4 и F/1.2 и ниже. Обычно минимальное число F, которые они могут использовать — это F/16. Несветосильная оптика менее подвержена дифракции ибо ей нужно выполнять меньший маневр диафрагмой. Так штатные «темные» зумы на F/8 только приходят «в чувство» и показывают отличное качество фото. Это может быть критичным только для определенных типов съемки, да и у разных объективов порог разный. Описанные мной особенности и тонкости не всегда можно наглядно показать, но со временем они начинают ощущаться на практике и влиять на работу :)

↓↓↓ лайк :) ↓↓↓ Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Добавить комментарий:

 

 

Комментарии: 86, на тему: Про светосилу

  • Алла Иванова

    С мнением Автора,- согласна. Я, про 50/1,4. Из моих наблюдений,.. максимально резок по центру ( а, это, большое поле !) на f3,5. К f8 ( да и ранее) резкость по всему полю выравнивается и возрастает по краям к «8»-ми. ОбЪектив рабочий с открытой. Пользую как портретник, легкий воздушный рисунок при отличной резкости.

  • Алла Иванова

    У меня а900 + три стекла. 70-300/4,5-5,6 G темный ужас. Картинка очень хорошая с него, бо Цейс делал. Ширик ТАМРОН 20-40/2,7-3,5. И Полтос 1,4 СОНИ. Та ток полтос не потребовал юстировки камеры. И,МХИМО,если имеешь несколько стекол, в КАМЕРЕ должна быть предусмтрена возможность ЮСТИРОВКИ. Например на байонете «А» на кропнутых камерах только на а77 есть возможность юстировки, все «меньшие камеры» 35-55-58-65-альфы, это делать не умеют. И,уверенна,у других производителей,только одна-две кропнутые камеры птдерживают ЮСТИРОВКУ. Так! Премиум стекло от СОНИ 70-300,- юстировка -2. Тамрон «SP» +2. Вывод,Господа.Если! У Вас несколько линз, — в КАМЕРЕ должна быть возможность ЮСТИРОВКИ (с последующим запоминанием этой самой юстировки и определения ОБЪЕКТИВА, к котрому она» юстировка» относится). Альтернатива…тревелзум,но один. Кстати! Юстировке не подлежат,т.к. бывают (часто) что,в дапазоне 18-70 О.К. а 70-270 ужас.или наоборот.Берегтесь трансфокаторов со значением более…»4″.

  • Алла Иванова

    Снимая плечевой портрет на 50/1,4 на 1,4 у вас ГРИП будет не более3-4мм. Т.Е половина брови реЗКА, половина,- нет. Модель сидит в полоборота. Позволяет,например, сделать губы РЕЗКО,а глаза мягонько,…или наоборот.

  • Алла Иванова

    СПАСИБО! Аркадию за грамотнейшую статью. Просто понравилось. И примеры и ссылки…РЕСПЕКТ!

  • Пастор

    Хотелось бы еще добавить чуть больше про т-стопы. Довольно редко это обсуждается, а штука-то интересная. Выходит, например, что 50 1.2л имеет всего 1.5 т-стопа, а 50 1.4усм 1.7, то есть разница по светопропусканию совсем незначительная. Понятно, что рисунок и ГРИП другие, но вот светопропускание на более дорогой линзе падает сильнее.
    Возможно кому-то была бы интересна отдельная статья на Радоживе (мне бы было интересно), где подробно разбирается данный вопрос. Ведь многих удивляет, что автоматика на 24-105 на 50мм и ф4 (5.1 т-стопа) выставляет несколько другие значения выдержки, чем на 50 1.8 (у которого т-стопы 2.0) на ф4. Ну и в целом интересно, почему производители не указывают такую полезную величину в характеристиках объективов. При этом, порой, зумы имеют лучше светопропускание, чем фиксы. 50 1.2л (1.5 т-стопа) пропускает 64% света, а 16-35 2.8 (3,2 т-стопа) — 77%. Хотя по идее стекол больше и теоретически относительные потери больше должны быть хотя бы даже по корпусу объектива. Ну и еще интересно бы было найти тесты, показывающие насколько падает светопропускание при запыленности линз или использовании некачественного светофильтра, но думаю, этим никто особо не заморачивается — потери, наверное, минимальные.

    • Денис

      очевидно, диаметр тоже влияет на коэффициент светопропускания (к вопросу зум-фикс)

  • tortik

    Чего-то Вы путаете:
    http://www.dxomark.com/About/Glossary/Help/Transmission-score
    Величина T-stop пропорциональна не светопропусканию, а наоборот степени потери света. Если у одного объектива Tstop 1.5, а у другого 3.2 то светлый первый, а не второй.

    Для очень и очень многих объективов измерена величина Tstop. Эта информация первейшей важности. Без понимания теории остается только на практике годами познавать что к чему и многим фотографам это не удается, хотя им это и не надо. Чаще всего если Фотографы достигают отличных результатов они всё равно не понимают как это устроено. Метод проб и ошибок это только для сильно увлеченных и профессионалов. Выбор объективов без понимания оптики на современном этапе — непозволительная роскошь.

    Какие выводы выводы можно сделать, если китовый 18-55 со стабилизатором на 2.5-3 стопа с величиной Тstop=5 сравнить с фиксом 50 без стабилизатора и Tstop 2.2 ?
    Какова при прочих равных искажениях будет оптимальна область применения и каковы ограничительные факторы.

    Заметьте я не указываю ни так любимую фотографами «светосилу» ни что-либо ещё. Всё это лишнее, достаточно лишь исходных данных и понимания принципов работы современных объективов.

  • АРСЕН

    ОТЕЦ НАУЧИЛ МЕНЯ СНИМАТЬ В 1977 ГОДУ. СНИМАЛ Я НА ЕГО КИЕВ 19 БЫЛО МНЕ ТОГДА 16 ЛЕТ. ФОТОГРАФИИ ПЕЧАТАЛИ ВМЕСТЕ.. В 1982 СНИМАЛ ЗЕНИТОМ ТЕПЕРЬ МНЕ 50 С ХВОСТИКОМ И СНИМАЮ НА NIKON D 5200 СУПЕР РЕЗКОСТЬ КОНТРАСТ И ПРОЧЕЕ-ЭТО ДА..ПОНЯТНО..НО ГЕЛИОС НА NIKON ВЫДАЁТ ТУ САМУЮ ЖИЗНЬ В ФОТО…НЕ ПОВТОРИМЫЙ ВОЗДУШНЫЙ СНИМОК…

    • Андрей

      Это он не живость выдаёт , сам попался на это при первом знакомстве с советской оптикой , это друзья отвратительный контраст, посредственная резкость и т.д . С художественной точки зрения может кому то и нравится. По мне это пережитки прошлого и тупик для фотографа, копеечный китаец не сопоставимо лучше и удобней во всём , но разве что если если только не цель кого то им стукнуть

  • СТАНИСЛАВ

    в 50 ЛЕТ РЕШИЛ плотнее заняться фото……..Читая ваши комментарии получаю истинное удовольствие…..Теперь при поиске в интернете сразу ищу Ваш значек……..
    Вы молодец, пишете так, что всегда понятно!!!!!!!!!!!!

  • Pauro Daburu

    Отчасти несогласен с автором. Попробуйте повыжигать на дереве солнечным светом через лупу ∅150мм и через лупу ∅30 мм. Сфокусируем собранный поверхностью линзы свет в пятно 10 мм. В первом случае древесина быстро обуглится, а во втором даже не обожжет пальцев — из-за разницы в количестве собранного света. С объективом то же самое. Объектив с большой передней линзой соберет больше света. Это хороший старт. Но если этот свет частично будет потерян на фильтрах или просто попадет мимо матрицы, то туча фотончиков умрет бесцельно. Автор путает светосилу с пропускной способностью системы. Светосила складывается из диаметра передней линзы, светопропускной способности системы на конкретной дальности фокусировки и соотношения пойманного матрицей/улетевшего мимо света. Это будет созвучно с законом сохранения энергии.
    Это объяснит и случаи, когда низкое качество или неэффективность оптической системы пытаются компенсировать размером передней линзы и получают средний результат.
    Я вообще не фотограф. Но если мои знания физики, оставшиеся после школы хромают, то помогите мне стать грамотнее.

    • Олег

      А разве лишний свет не будет обрезан диафрагмой?

      • СВ

        диафрагма — относительное отверстие объектива.

  • Андрей

    Тема затронутая в статье и коментах очень интересная и для меня злободневная , сколько я не пытался найти ответа почему так что при равной дырке разные объективы по пропусканию света разные ,так и не вывел формулы , единственное только что оптическая схема. Но единственное что скажу точно что объективы с 3,5 бывают ярче чем с 1.8 и пользоватся такой вещью крайне приятно. Долой тёмные объективы!!!)

    • Андрей

      И дополню. Что самое любопытное ( из моих наблюдений) плюс тут не в меньшей выдержке заключается а в том что по ощущениям ДД больше, хотя такого не может быть, но воспринимается так

  • Аноним

    А вот интересно, экспонометр ведь фиксирует силу света? или установленное число диафрагмы?

    • Аркадий Шаповал

      Экспонометр показывает экспозицию при установленных параметрах, в том числе и освещенность. Можно грубо сказать, что он фиксирует силу света.

  • Аноним

    Извиняюсь, я уточню. А вот интересно, всё-таки экспонометр ведь фиксирует силу света прошедшего сквозь объектив, а потом уже пересчитывает её в зависимости от установленной диафрагмы?

Добавить комментарий

Магазин фототехники

Copyright © Radojuva.com. Автор блога - Фотограф в Киеве Аркадий Шаповал. Google+ 2009-2016