У своєму побуті багато фотографів під словами 'Діафрагма', 'Світлосила', 'Відносний отвір' часто розуміють одне й те саме.
Про світлосилу
Якщо все сильно спростити, то число F (кількість діафрагми) відповідає тільки за співвідношення геометричного отвору об'єктива до його фокусної відстані – тому ще можна зустріти визначення, що число F називають геометричною світлосилою. Насправді ж, світлосила - Це здатність об'єктива до пропускання світла, і на цю здатність впливає не тільки відношення фокусної відстані об'єктива до його діаметра (тобто геометричні показники). Велику роль можливості пропускання світла грає оптична схема об'єктива, що має властивість пропускати в повному обсязі падаюче світло.
Ідеальний об'єктив пропускав би весь світ, який падає на нього, але через відображення, перевідображення та поглинання оптичними елементами реального об'єктива до світлочутливого елемента, який формує кінцеве зображення, доходить лише частина світлового потоку. Тому різні об'єктиви з різними оптичними схемами, але з однаковим відносним отвором можуть створювати різну експозицію на фотографіях при інших рівних показниках. З цим дуже часто стикаються в кіно, де потрібно монтувати дуже багато коротких роликів, наприклад, знятих з різних ракурсів, в один великий. При цьому, якщо сцена знімається з різних ракурсів різною оптикою з одним і тим же значенням F, то в підсумковому склейці можна отримати різні яскравості, що дуже погано виглядатиме при перегляді. Це найпримітивніший приклад, який часто наводять відеооператори.
Щоб було зручніше працювати з фото та відеотехнікою, існує так зване T-число (від англійського 'Transmission' – пропускання, передача). Число T є числом F, скоригованим з урахуванням ефективності світлопропускання об'єктива. Число T показує еквівалент об'єктива з певним числом F, який пропускав би всі 100% світла. Наприклад, якщо об'єктив 50mm, F/1.4 пропускає лише 50% світла, то йому відповідатиме ідеальний об'єктив з числом T 2.0. Користуватися числом T можна так само, як і числом F.
приклад. Якщо ми маємо об'єктив 100mm T 4.0, то не важливо яке насправді має геометричний отвір і яке він має число F, він все одно буде пропускати стільки ж світла, як і будь-який інший об'єктив з таким же числом T, наприклад який-небудь 50mm T4.0. При цьому у 100mm T 4.0 і 50m T 4.0 можуть бути абсолютно різні значення числа F. Якщо на такі об'єктиви одягнути нейтральний світлофільтр, то можна сказати, що їх значення чисел F будуть зберігатися, а числа T поміняються на ступінь затемнення фільтром. Таким чином T-stop (аналог ступеня числа F) багато в чому зручніше використовувати.
У мережі я зустрічав інформацію, що фотографів обманюють, вказуючи на корпус об'єктива не справжнє значення світлосили. Насправді ніхто нікого не обманює, просто між поняттям "світлосила" та "відносний отвір" є певні відмінності, про які знає досвідчений фотограф. На об'єктиві ж вказується нормальне значення відносного отвору (воно ж називається максимальною діафрагмою, чи числом F), тоді як скільки насправді світла пропускає такий об'єктив, часом можна знайти лише у інструкції до об'єктиву.
Коли писав текст для цієї статті, то знайшов у себе інструкцію до сучасного об'єктиву Nikon Nikkor AF-S 35mm 1:1.8G DX, перечитав її від кірки до кірки, але так і не знайшов інформацію про світлопропускання об'єктива Тому на виробника можна злословити за неповну інформацію про об'єктиви.
Через різний коефіцієнт світлопропускання можуть виникати навіть маленькі парадокси з діафрагмовим числом F. Наприклад, візьмемо два об'єктиви – Nikon 35mm 1:1.8G DX Nikkor (об'єктив для кропнутих камер) та Nikon 35mm 1:2D Nikkor (Повноформатний об'єктив). Здавалося б, що перший об'єктив має трохи більшу світлосилу, ніж другий. Але якщо спробувати знімати за допомогою цих об'єктивів, використовуючи кропнуту камеру, то може виявитися, що кількість світла, що проектується на матрицю камери, першим об'єктивом буде менше, ніж другим. Це з тим, що кропнутий об'єктив має сильніше віньєтування на F/1.8 і з різними втратами світлового потоку оптичних схемах.
Фото для поділу абзаців :)
Багато фотографів-початківців прагнуть використовувати світлосильну оптику з загальноприйнятих причин - зменшення витримки, більш гнучкий контроль ГРІП, гарний малюнок та відмінна якість зображення. Але світлосильна оптика дає ще кілька дуже приємних (а може, і не приємних?) нюансів.
Першим із них хочу відзначити яскравість оптичного видошукача. Світлосильна оптика дає приємну яскраву картинку ОВІ. З такими об'єктивами набагато зручніше наводитися вручну, не потрібно сильно вдивлятися в ОВІ і жмурити праве око. Людське око дуже добре підлаштовується за інтенсивністю освітлення, тому різницю з різними об'єктивами не завжди помітиш, але вона є. Особисто я намагався визначити моє особисте відчуття яскравості ОВІ за допомогою світлосильного об'єктива з ручним керуванням діафрагмою – Porst Color Reflex MC Auto 1:1.2/55mm. Ось що помітив:
- Різниця між F/1.2 та F/1.4 не відчувається взагалі
- Різниця F/1.4 та F/2.0 практично невловима
- Різницю між F/2.0 і F/2.8 вже можна легко вловити, але на F/2.8 ОВІ все добре проглядається і не викликає жодного дискомфорту
- Різниця між F/2.8 та F/4.0 просто колосальна, її відразу помічаєш. Візуально працювати на F/2.8 значно приємніше
- Різниця між F/4 та F/5.6 не сильно помітна, але на F/5.6 після F/2.0 залишається відчуття сильної обмеженості.
- При подальшому закритті діафрагми все стає бляклим.
На підставі проведеного досвіду (і деяких інших) я дійшов висновку, що найбільш комфортними значеннями максимального відносного отвору для візування F/2.8 і нижче.
Можете провести власний експеримент на яскравість ОВІ камери. Це найпростіше зробити, якщо камера підтримує попередній перегляд глибини різкості через ОВІ. Якщо такої функції немає, потрібно скористатися об'єктивом з ручним контролем діафрагми. Електронний видошукач для такого тесту не підходить.
Боке Геліос-44 з 8 пелюстками. Фото роздільник
Світлосильна оптика не тільки дає більш яскраву і світлу картинку ОВІ, але й дозволяє у багатьох випадках, куди точніше і швидше справлятися системі автоматичного фокусування.
Якщо говорити грубо, то чим сильніший світловий потік від об'єктива до дзеркала, тим простіше фазового датчика фокусування виконувати фокусування. Вперше я відчув різницю довго знімаючи в студії, де в мене під рукою було слабке пілотне світло від освітлювачів. Світлосильний об'єктив, який я використовував для поясного портрета, легко чіплявся за об'єкт зйомки, але коли мені доводилося знімати групу людей і використовувати штатний зум із середньою світлосилою, то він просто відмовлявся фокусуватися при такому освітленні.
Припускаю, що світлосильна оптика повинна покращувати якість фокусування також у режимі Live View.
Фото роздільник
Крім покращень у системі фокусування, камера, зі світлосильними об'єктивами в певних умовах, набагато точніше виробляє та вимірює експозиції. Я не можу сказати точно, наскільки і з яких причин та чи інша камера покращує роботу експонометра, але, виходячи зі свого досвіду, я чомусь впевнений, що помилок у експозиції зі світлосильною оптикою значно менше.
На моїй практиці помилки в експозиції найчастіше виникають при використанні оптики середньої світлосили та при зйомці на прикритих діафрагмах. При використанні світлосильної оптики на тих же значеннях числа F помилок значно менше. Звичайно, невеликі помилки в експозиції не критичні, якщо знімати в RAW, але все ж таки це непоганий плюсик таких об'єктивів.
Фото роздільник
Також, я помічаю, що світлосильна оптика дає менше шлюбу через помилки фокусування при використанні на закритих діафрагмах. Я припускаю, що якщо при фокусуванні на світлосильний об'єктив було допущено незначну помилку, то під час зйомки при закритті діафрагми відчутне розширення зони ГРІП просто компенсують цю помилку.
Хто не знає, сучасні дзеркальні камери завжди виконують фокусування при повністю відкритій діафрагмі і закривають її до встановленого значення тільки під час спуску затвора.
Наприклад візьмемо світлосильний полтинник з F/1.4 і стандартний штатний зум з F/3.5-5.6. Проводитимемо зйомку на 50мм та F/6.3. Якщо спочатку була допущена помилка фокусування на півтиннику, то через закриття діафрагми до F/6.3 зона ГРІП сильно розшириться і, швидше за все, захопить наш об'єкт зйомки. У той же час, якщо була помилка фокусування у зуму, то невелика зміна ГРІП при переході від F/5.6 до F/6.3 не зможе компенсувати неточне фокусування.
Фото роздільник
Щоправда, є у світлосильної оптики та явні недоліки. Одним із них хочу виділити дифракційний поріг, який часом починається з F/8. Особливо дифракцією на закритих діафрагмах страждають супер-світлосильні об'єктиви з F/1.4 і F/1.2 і нижче. Зазвичай мінімальне число F, яке вони можуть використовувати – це F/16. Несвітлосильна оптика менш схильна до дифракції бо їй потрібно виконувати менший маневр діафрагмою. Так штатні "темні" зуми на F/8 тільки приходять "у почуття" і показують відмінну якість фото. Це може бути критичним тільки для певних типів зйомки та й у різних об'єктивів поріг різний. Описані мною особливості та тонкощі не завжди можна наочно показати, але згодом вони починають відчуватися на практиці та впливати на роботу.
Коментарі до цієї нотатки не вимагають реєстрації. Коментар може залишити кожен. Багато різної фототехніки можна знайти на AliExpress.
матеріал підготував Аркадій Шаповал. Навчання/консультації | Youtube | Facebook | Instagram | Twitter | Telegram
Доброго дня! Новий рік Ви, Аркадій, почали з дуже цікавих статей, дякую!!! З настав новим роком!
Молодець Аркадій! Три дні, три статті! Так тримати весь 2014р! А що таке пропускна спроможність, що позначається у відсотках?
Якщо об'єктив пропускає весь світ, це 100%, а то й весь світ, лише певний відсоток, наприклад 80%, 90%, інші ж 20% чи 10% розсіюються, відбиваються не доходячи до матриці чи плівки.
Це те саме, що і коефіцієнт пропускання???
Фактично так, що q=0.8, що 80% - те саме :)
Одягаючи після Nikon 35 f/1.8G - 50 f/1.8G, відразу відчувалося, що ОВІ став світлішим, хоча в обох F 1.8.
Цікава стаття, дякую за інформацію!
Доброго дня, Аркадій. Не знаю де краще написати тому пишу тут. Хочу купити об'єктив, вибираю між Тамроном 17-50. Який краще взяти для Кенону 650Д, якщо різниця в ціні не суттєва? Цікавити тільки якість вихідних фото.
Одна з найцікавіших статей! Дуже зрозуміло та дуже цікаво. Спасибі!
Мої здогади підтвердилися. Часто спостерігав, що у різних об'єктивів при однаковому значенні F експозиція різна. Дякуємо за цікаву тему.
чудова стаття. можна додати:
- Деякі лінзи помітно "темніше" ніж можна очікувати (той же Кенон 24-105/4 )
– навішування будь-яких фільтрів знижує світлосилу (полярик та градієнт – сильно знижують)
Аркадій, Zeiss в назви багатьох своїх об'єктивів перед числом діафрагми пише букву Т, що це? Просто буква або у цих об'єктивів світлопропускання 100%, адже в характеристиках вказується F таке саме?
T. це новий тип мультипросвітлення. Немає жодного зв'язку зі світлопропусканням.
Дякуємо за лікнеп.
і там не T, а T* (саме так, із зірочкою)
Індекс Т тип просвітління використовувався Цейсом з тридцятих років, після війни це маркування перекочувала на ГДРівські Карл Цейсс Йена. Т* мультипросвітлення на Західнонімецьких та японських Цейсах.
Цікава стаття, дякую Аркадій.
Дифракція залежить від “світлосильності” об'єктива. Це суб'єктивне відчуття. Наприклад, 50/1.4 дуже різкий f/4, на f/8 вже помітно падіння різкості. На 18-70/3.5-4.5 при 50/4.2 різкість ЩЕ недостатня, а за 50/8 вона підтягується до різкості полтоса на f/8.
Чому у світлосильних мінімальна діафрагма приблизно f/16? Все дуже просто. Дискретність ходу штовхача, що рухає пелюстки діафрагми, завжди фіксована. Тому, наприклад, світлосильний 50/1.4 сягає лише f/16.
Це на Ваших ніконах дискретність штовхача фіксована.
Ось тут чудова стаття про дифракцію і не лише. http://vladimirmedvedev.com/dpi.html
і все-таки Т має пряму залежність від F – якщо вірити тестам dxomark, то чим більша максимальна дірка об'єктиву, тим більше Т, але при цьому ряд об'єктивів з однаковою Ф можуть мати різні Т
А де брати це число? З яких джерел?
Якщо виробник не перейнявся його вказати в посібнику або на сайті – ніде. Це визначається в заводських умовах величина.
На даний момент є лише 2 серійні лінійки оптики, в яких вказують чесне T і при цьому доступні в Україні:
1 – Canon Cinema Lenses – фікси та зуми для кінозйомки, дуже дорогі (за фікс близько $5000 вимагають)
2 – Samyang VDSLR – недорогі фікси, що відрізняються відсутністю автофокусу та вбудованими кільцями під FollowFocus (вартість $300-700)
Всі лінійки кінооптики з чесним Т, інакше вони будуть незатребуваними.
так, три перші дні року і три однаково чудові статті! чудовий початок!
Здрастуйте. У мене давно постало питання: чому при різниці в світлосилі в 1-2 ступені різко підвищується ціна об'єктива (приклад півтинники 1,4 і 1,8G від Нікон). то маркетинг чи справді різко зростають виробничі витрати?
Спасибі, Аркадію, за цікаву статтю!
Довго ламав голову, чому Хвиля 9 при діафрагмі 2.8 має той же час експозиції, що і кенон 50 мм 1.8.
Скажіть, чи впливає світлосила на ГРІП або тільки відносний отвір?
вважаю, що тільки відносний отвір!
Питання до Аркадія, поясніть будь ласка темній людині, на що впливає діаметр передньої лінзи?
Якщо Ви маєте на увазі, чи передня лінза впливає на світлосилу, то її величина на пряму з цим не пов'язана. Діаметр передньої лінзи впливає лише на вагу об'єктива та діаметр світлофільтрів.
ще сильно впливає на "престижність" і ціну об'єктива - тим більше діаметр, тим типу крутіше
Якщо Ви маєте на увазі, чи впливає передня лінза на світлосилу, то її величина на пряму з цим не пов'язана. Діаметр передньої лінзи впливає лише на вагу об'єктива та діаметр світлофільтрів.”
Ну, ось чомусь не віриться мені це. Адже діафрагма насправді якраз і зменшує (обрізає) світловий потік від країв лінз. А це, як я розумію, і є падіння світлосили – треба збільшувати витримку.
Чи я в чомусь помиляюся?
Діафрагма майже завжди знаходиться не за передньою лінзою, тому жодного відношення до неї не має.
Так не важливо де стоїть діафрагма.
Адже вона обрізає світловий потік по краях? Так?
А кількість світла, що дісталося світлоприймачу, якщо в ідеалі він не губиться на лінзах, залежить від того, скільки його збере найперша лінза.
Наприклад: дзеркальні сонячні енергостанції – сильно перебільшений дзеркальний об'єктив. Ось це світлосила!
Чи я неправильно розумію термін світлосила в цій статті?
Просто лізіть у нетрі.
PS все вищевикладене для світлоприймача одного розміру.
Подумайте над тим, чому у різних об'єктивів з однаковим відносним отвором різна величина передньої лінзи, це допоможе дійти висновку, вказаного вище.
у індустар 50-2 діафрагми – 3,5.. у юпітер 37 – теж 3,5 проте діаметри їх передніх лінз відрізняються у кілька разів.
А як же теорія (з вікіпедії) Відносний отвір об'єктива - відношення діаметра вхідної зіниці об'єктива D до задньої фокусної відстані f. Його величину виражають у вигляді дробу: Df = 1k, коли чисельник приведений до одиниці. Знаменник відносного отвору k називають діафрагмовим числом або числом діафрагми. Тобто пряма залежність від діаметра лінзи передньої (в сенсі теоритичний мінімум діаметра повинен бути забезпечений для певної світлосили, наприклад для 50 1.8 щось близько 27мм) або я не прав.
Поясніть, що таке "зрачок" і не плутайте з передньою лінзою.
Та зрачок і передня лінза не одне й теж, згоден. І я повністю згоден з Вашою статтею, просто хотів донести думку, що світлосила в будь-якому випадку пропорційна геометричному отвору з урахуванням фокусної відстані, скоригованої на різні втрати про які ви якраз і пишіть. Спрощено, в гіпотетичній трубці у ваккумі)) без лінз на світлосилу впливатиме лише розмір дірки.
Я б навіть доповнив питання: ступінь розмиття заднього плану при тому самому фокусному відстані і однаковому значенні 1/f більше залежить від f-stop або t-stop об'єктива?
Залежить тільки від геометрії, тобто від фокусного числа F і дистанції фокусування. Якщо ми одягнемо на об'єктив нейтральний фільтр, його число T зменшиться, але це лише вплине на експозицію.
Якщо ми надягнемо нейтральний світлофільтр, зменшиться T-число (або світлопропускання, якщо бути більш точним), тоді як ступінь розмиття, що залежить від відносного отвору, залишиться незмінним.
Сучасні виробники на побутових лінійках фотооптики, в маркетингових цілях, вказують геометричний відносний отвір, а не реальну світлосилу.
Власне, про це написано цю статтю.
Аркадію, добрий день! З новим Роком, бажаю в новому році побільше творчих успіхів, цікавих кадрів та сил на просвітництво менш досвідчених колег :)
Дякуємо за дуже цікаву серію статей – вони внесли ясність у деякі моменти.
П.С. невелика друкарська помилка вкралася :
” Якщо ми маємо об'єктив 100mm” – напевно “маємо”
Виправлено.
Скажіть, а інформація про світлосила в екзифі ніконівських файлів (у канонівських такої інформації не знайшов) чесна? Чи це просто якийсь програмний облік, а не “чесна” інформація?
в EXIF вказується найчесніше значення діафрагми, на якій було виконано знімок :) А ось, що мати на увазі під світлосилою - описано в цій статті.
вісь віндоус 7. Клацаємо правою кнопкою на знімку-властивості-вкладка "детально"-скролі вниз. Там є пункти діафрагма, витримка та світлосила. Звідки ця світлосила взялася? об'єктив її передав у властивості, чи це камера якось підрахувала програмно?
Це потрібно запитувати у розробників ПЗ, що саме вони мають на увазі під словом "світлосилу" у своїй вкладці. Це однозначно не число T, тому що часом воно менше, ніж число мінімальне число F об'єктива, на якому проводилася зйомка (наприклад, якщо взяти об'єктив Nikon 85 1.8G і подивитися на це поле світлосила буде дорівнювати значення 1.6).
Пункт “Діафрагма” показує значення Ф, встановлене для цього знімка (тобто береться з налаштувань камери), а пункт “Світлосила” показує мінімальне число Ф об'єктива (камера бере з об'єктива). Іноді у прошивці об'єктива останнє вказано неправильно.
Аркадій з Новим Роком і дякую за цікавий та виразний огляд. Я повернувся до фото через 30 років і потрапив на цей сайт, читаючи про свій колишній Зеніт ЄТ із Геліосом 44. Зараз заходжу сюди майже кожен день і постійно черпаю потрібну інфу. Ще вражає, що якщо Аркадію дати на тест шпалу або брухт із прилиплим шматком скла, він зможе зробити знімки пристойної якості . Ще раз велике спасибі та чекаємо нових оглядів…
Погоджуся з Вами, Максиме. Теж "підсів" на статті Аркадія. Завдяки його сайту дав друге життя Геліосу 44-2/58 від Зеніту Е, який лежав без діла вже 10 років (як купив першу цифромильницю).
Чи логічно припустити, що реальна світлосила об'єктива залежить не тільки від якості конструкції та лінз об'єктива, але й має пряму залежність від діаметра лінз. Адже чим більше діаметр лінз, тим більше світлових пучків потраплятиме на них і переломлюватиметься потрапляючи на матрицю? Якщо так то найбільш світлосильним повинен був би виявитися нікор 14-24 f2.8.
Діаметр лінз, як тут уже обговорювалося, лише побічно впливає на світлосилу. Діаметр лінз пов'язаний з оптичною схемою, яка й вирішує питання про світлосилу об'єктива. Якщо на те пішло, гляньте на Nikon 8mm f/2.8 і т.д. Щоб закрити питання, контр приклад – об'єктив Sigma 50mm f/1.4 EX DG HSM сигма має діаметр переднього фільтра 77мм, а Nikon 50mm f/1.4 AF-D має діаметр 52мм, що за площею кола 2,2 рази менше за сигмовське. Ось тільки насправді T стопи у об'єктивів не відрізняються вдвічі, а приблизно однакові. Робимо висновок, що безпосередньо світлосила залежить від оптичної схеми, а які лінзи та їх розміри вимагає ця схема – це вже зовсім інше питання.
Світлосила безперечно залежить від розміру передньої лінзи, і чим більша фокусна відстань тим більша оптична схема об'єктива вимагає збільшення розміру передньої лінзи. Закон збереження енергії поки що ніхто не скасував. Ви порівняли 2 об'єктиви зі схожою світлосилою але фокусною відстанню, що відрізняється в рази, цим і викликаний Ваш здавалося б парадоксальний висновок.
Я порівняв Sigma 50mm f/1.4 EX DG HSM з фокусною відстанню 50 мм і Nikon 50mm f/1.4 AF-D з фокусною відстанню 50 мм і написав їх різницю в діаметрі передньої лінзи (77мм проти 52мм). Тепер поясніть різницю у величині передньої лінзи цих двох об'єктивів.
Nikon 8mm f/2.8 був наведений як інший приклад.
Так, згоден з приводу другої частини фрази, погано подивився, що Ви порівняли, але з приводу першої частини фрази – якщо Ви зумієте довести зворотне, сміливо можете подавати заявку до Нобелівського комітету :).
А різницю в діаметрі лінз, пояснити просто: на 50 мм для отримання цього показника світлосили достатньо діаметра та 52 мм.
А ось питання щоб голову поламати)) Коли ми ставимо світлосильний об'єктив FX на кропнуту камеру, чи не втрачаємо ми майже вдвічі у світлосилі? Так як світло проходить через fx об'єктив розраховане потрапляти на повну матрицю і ймовірно від тих даних і була підрахована його світлосила, а тут ми його на матрицю вдвічі менше ставимо ... . світлосила – це масимально відкрита дірка.
Ну, насмішили)) А якщо серйозно, вважаю що Аркадій правий, світлосила залежить від оптичної схеми… У мене наприклад на Д7000 стоїть Nikon 85мм F1.8 діаметр фільтра 52мм.
Кожен піксель матриці отримує стільки ж світла. На кропі з тим самим об'єктивом будуть однакові параметри експозиції, просто зображення буде обрізане по краях, от і весь фокус.
Шикарна стаття. Величезне спасибі.
Аркадію, ви не думали про нівеліри, тестувати нівеліри на фотоапаратах?
Чи не краще і точніше було б замість:
"число F (число діафрагми) відповідає тільки за співвідношення геометричного отвору об'єктива до його фокусної відстані"
написати:
"число F - це відношення фокусної відстані об'єктива до діаметра його зіниці"
На таких шибках є невелика проблема, називається шифт-фокус. Це означає, що область фокусування трохи зміщується залежно від діафрагми (насправді точка фокусування нікуди не зміщується, просто ГРІП поширюється нерівномірно). Фокусування відбувається на діафрагмі 1,4, а під час зйомки воно закривається і ГРІП спливає за точку фокусування. Але в будь-якому разі точка, куди ви цілилися, повинні залишитись хоча б на кордоні ГРІП. Якщо точка фокусу спливає із зони ГРІП, то сервіс, на юстировку. 50/1,4 виробляється в китаї дуже великих кількостях – багато відвертого шлюбу.