Про светосилу

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

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 :)

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. 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

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

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

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 :)

Комментарии к этой заметке не требуют регистрации. Комментарий может оставить каждый.

Материал подготовил Аркадий Шаповал.