Эпилог
Итак, вы опытный пилот. Бывалый командир своей железной птицы с крейсерской скоростью четыре-семь, а то и более кадров в секунду. Ваша машина готовится к взлёту, а вы безмятежно надеваете солнечные очки, хватаетесь за любимые кнопки, крутилки и джойстики, и проговариваете вслух все выполняемые операции: «таак, закрылки десять, выдержка одна сотая, исо двести, диафрагма один делить на пять целых шесть десятых, нет, стоп, давайте лучше потемнее — один делить на семь целых одна десятая…»
Чувствуете, да? Именно диафрагма заставляет вас щекотать нёбо языком похлеще многих скороговорок. А ведь именно относительное отверстие… стоп! Диафрагма? Диафрагменное число? Относительное отверстие? Давайте обо всём по порядку.
Матчасть
Пока вы не очухались, проведём небольшой экскурс в мир логики и физики седьмого класса. Экспотройка (светочувствительность, затвор, диафрагма) даёт возможность нам управлять количеством света, пропускаемым на матрицу. Сделали фото — направили на матрицу 100500 фотонов. Подкрутили одну из регулировок, уменьшив экспозицию на один стоп — получили уже 50250 фотонов, а фото — в два раза темнее. Возникает ощущение, что всё просто. Но есть и нюансы: затвор с матрицей находятся внутри камеры и работают одинаково вне зависимости от внешних факторов (кроме удара об алфальт), а вот диафрагма находится внутри объектива, и здесь начинается самое интересное, ведь объективы могут менять степень приближения, да и изобилие всевозможных их вариаций не может не влиять на получаемый результат… разберёмся.
Каждый объектив при упрощении представляет из себя собирающую линзу с определённым фокусным расстоянием. Вдаваться в подробности не будем, лишь примем для себя тот факт, что с увеличением фокусного расстояния получаемая с помощью объектива картинка увеличивается. И если рассмотреть зуммирование не как приближение снимаемых объектов, а как процесс вырезания и увеличения из одной большой картины небольшого её фрагмента, становится совершенно ясно, что и света с этого фрагмента мы будем получать меньше, чем со всей картины в целом. И именно для того, чтобы получить как можно больше света с приближаемой картинки, длиннофокусные объективы имеют такие огромные линзы.
Далее получаем дилемму: объективы разные, а управлять количеством света, получаемым из них, мы хотим одинаково. Что делать? Математики спешат на помощь и выводят дробь — относительное отверстие.
D здесь — диаметр отверстия диафрагмы объектива,
f — его фокусное расстояние.
N — и есть относительное отверстие. Ввод его преследует одну цель — получить одинаковую шкалу для разных фокусных расстояний.
Не спешите пугаться. Чтобы стало попонятнее, давайте поиграем с реальными числами. Будем считать, что наш тестовый объектив имеет фокусное расстояние 50mm (наверняка у вас имеется). Примем относительное отверстие за единицу и попробуем делить его надвое, имитируя стопы.
Проверьте сами: если выставлять диафрагму на указанные значения, формируемое отверстие диафрагмы будет совпадать с расчётами. 1:2 соответствует отверстию 2.5 см, например. Могут быть небольшие отклонения от расчётов — мы упускаем поправки на поглощение и отражение света от линз объектива.
Выглядит стройно и красиво, вот только 1:1, 1:2, 1:4 — это не прыжки по стопам, а прыжки через них! Как же 1:1.4 и 1:2.8, что лежат между этими значениями на шкале стопов? Да и почему именно эти числа? Потому, что отверстие-то круглое. А площадь круга — πR2. Чтобы в два раза меньше света прошло через объектив, площадь круга нужно уменьшить в два раза. А диаметр круга при этом уменьшится в √2 раз.
То есть всю жизнь нам портили квадратные корни?! Получается, что так. Можете поизвлекать корни на досуге самостоятельно, но я предлагаю довериться моему умению пользоваться калькулятором и составлять таблицы.
Знакомые числа, не правда ли? Остаётся последний штрих: нам нужно избавиться от назойливого «один делить на…» в относительном отверстии. Как? Элементарно. Нужно просто перевернуть дробь, то есть взять обратную величину. Получаем наш привычный ряд: 1, 1.4, 2, 2.8, 4… Но новая величина имеет уже другое название — это диафрагменное число.
Выводы
То, что вы меняете в настройках камеры — это всегда диафрагменное число. То, что написано в спецификации к объективу (1:2.8) — это его максимальное относительное отверстие. Максимальное, потому что максимально открытая диафрагма будет иметь диаметр f/2.8 (f — фокусное расстояние объектива). А диафрагма — это просто устройство, окраничивающее поток света, пропускаемый через объектив, и не более того.
Введённая шкала диафрагменных чисел гарантирует нам, что на абсолютно разных объективах с разным фокусным расстоянием мы можем установить одинаковое диафрагменное число, сделать снимки и получить фотографии одинаковой освещённости (при прочих равных). Если смотреть на объектив с точки зрения экспозиции, то и есть самый важный параметр.
А вот остальные параметры, такие как, например, глубина резкости, при этом будут отличаться. Но это уже совсем другая история…
Прочитать о самой экспотройке, куда входит диафрагма, вы можете здесь.
Автор статьи: Александр Кучин