Объектив фикс что это: Что такое фикс объектив и нужен ли он начинающему фотографу

(Слева) Поперечные сечения стандартных форм обычных линз. (Справа) преломление света сходящимися и расходящимися линзами, показывая главную ось, главный фокус (или фокус) F ​​, фокусное расстояние f и фокальную плоскость.

Одна линза имеет две точно правильные противоположные поверхности; либо обе поверхности изогнутые, либо одна изогнутая, а другая плоская. Линзы могут быть классифицированы в зависимости от их двух поверхностей на двояковыпуклые, плосковыпуклые, вогнутые (сходящийся мениск), двояковогнутые, плосковогнутые и выпукло-вогнутые (расходящиеся мениск).Из-за кривизны поверхностей линз разные лучи падающего светового пучка преломляются под разными углами, так что весь пучок параллельных лучей может сходиться или казаться расходящимся в одной точке. Эта точка называется фокусной точкой или главным фокусом линзы (часто обозначается на лучевых диаграммах как F). Преломление лучей света, отраженных от объекта или испускаемых им, заставляет лучи формировать визуальное изображение объекта. Это изображение может быть реальным — фотографируемым или видимым на экране — или виртуальным — видимым только при взгляде в объектив, как в микроскоп.Изображение может быть намного больше или меньше, чем объект, в зависимости от фокусного расстояния объектива и расстояния между объективом и объектом. Фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки, в которой формируется изображение удаленного объекта. Длиннофокусная линза формирует увеличенное изображение удаленного объекта, а короткофокусная линза формирует маленькое изображение.

Обычно изображение, сформированное одной линзой, недостаточно для точной работы в таких областях, как астрономия, микроскопия и фотография; это потому, что конус лучей, излучаемых одной точкой в ​​удаленном объекте, не объединяется линзой в идеальную точку, а вместо этого образует небольшой участок света.Этот и другие врожденные недостатки изображения одной точки объекта линзой известны как аберрации. Чтобы исправить такие аберрации, часто необходимо объединить в одной оправе несколько линзовых элементов (одиночные линзы), некоторые из которых могут быть выпуклыми, а некоторые вогнутыми, некоторые изготовлены из плотного высокопреломляющего или высокодисперсионного стекла, а другие — из низкодисперсного стекла. -рефрактивное или малодисперсное стекло. Элементы объектива могут быть скреплены вместе или установлены с тщательно рассчитанными расстояниями для исправления аберраций отдельных элементов и получения изображения приемлемой резкости ( см. Также аберрацию ).Точная установка также гарантирует правильное центрирование всех линз; то есть центры кривизны всех поверхностей линзы лежат на одной прямой линии, называемой главной осью линзы. Часто используемой мерой качества любой системы линз является ее способность формировать изображение, достаточно резкое, чтобы разделить или разрешить две очень близкие точки или линии на объекте. Разрешающая способность зависит от того, насколько хорошо исправлены различные аберрации в системе линз.

Простейшая составная линза представляет собой тонкую зацементированную комбинацию двух отдельных линз, такую ​​как линза, используемая в объективе (линза, ближайшая к объекту) небольшого преломляющего телескопа. Объективы микроскопа могут содержать до восьми или девяти элементов, некоторые из которых могут быть изготовлены из разных материалов, чтобы привести все цвета света в общий фокус и, таким образом, предотвратить хроматическую аберрацию. Объективы, используемые в фотоаппаратах, могут содержать от двух до 10 элементов, в то время как так называемый зум или объектив с переменным фокусным расстоянием может иметь до 18 или 20 элементов в нескольких группах, причем разные группы могут перемещаться вдоль оси с помощью рычагов или кулачки, чтобы добиться желаемого изменения фокусного расстояния без смещения фокальной плоскости.Линзы также сильно различаются по диаметру: от 0,16 см ( ¹ / ₁₆ дюйма) для элемента в объективе микроскопа до 100 см (40 дюймов) для объектива астрономического телескопа. В отражателях и некоторых других типах астрономических телескопов вогнутые зеркала используются для объектива вместо линз.

Как работают линзы? | Какие бывают типы линз?

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 1 сентября 2020 г.

Микроскопы позволяют нам присмотреться внутри невидимых миров, которые наши глаза никогда не могли видеть, телескопы уносят нас далеко за пределы Земли к звездам и планетам ночного неба, кинопроекторы бросают на экраны огромные изображения, а маяки бросать обнадеживающие лучи света далеко через океан. Удивительные изгибы стекла или пластика, называемые линзами, делают все это возможно. Давайте подробнее рассмотрим, что это такое и как они работают!

Фото: Линзы в фарах этой машины Фокус лучи света падают на дорогу, чтобы вы могли видеть, куда собираетесь.Некоторые автомобильные фары используйте линзы Френеля для создания мощных лучей, как маяки!

Что такое линзы?

Линза — это прозрачный кусок стекла или пластика с как минимум одним изогнутым поверхность. Он получил свое название от латинского слова «чечевица». (тип пульса, используемый в кулинарии), но пусть это вас не смущает. Для этого нет никакой реальной причины, кроме самой распространенной линза (называемая выпуклой линзой) очень похожа на чечевицу!

Фото: Чечевица дала название линзам. Выпуклый линзы выпирают посередине, как чечевица, а вогнутые линзы «пещеры» дюйма в середине и выступают по краям.

Как работают линзы?

Линза работает за счет преломления: она отклоняет световые лучи, когда они проходят так они меняют направление. (Вы можете прочитать полное объяснение, почему это происходит в нашей статье о свете.) Это означает, что лучи, кажется, приходят из точки, которая ближе или дальше от того места, где они на самом деле возникают — и именно поэтому предметы, видимые через линзу, кажутся либо больше, либо меньше, чем они есть на самом деле.

Типы линз

Существует два основных типа линз: выпуклые (или сходящиеся) и вогнутые (или расходящиеся).

Линзы выпуклые

В выпуклой линзе (иногда называемой положительная линза), стеклянные (или пластиковые) поверхности выпуклость наружу в центре, придавая классической форме, напоминающей чечевицу. А выпуклая линза также называется собирающей линзой, потому что она делает проходящие через него параллельные световые лучи изгибаются внутрь и встречаются (сходятся) в точке сразу за объективом, известной как фокус.

Фото: выпуклая линза заставляет параллельные световые лучи сходиться (сходиться) в точке фокуса или фокуса. Расстояние от центра объектива до точки фокусировки — это фокусное расстояние объектива. Фокус находится на противоположной стороне линзу к той, из которой исходят световые лучи.

Выпуклые линзы используются в телескопах и биноклях для фокусировки далеких световых лучей в ваших глазах.

Вогнутые линзы

Вогнутая линза — с точностью до наоборот с внешними поверхностями, загнутыми внутрь, поэтому параллельный свет лучи изгибаются наружу или расходятся.Вот почему вогнутые линзы иногда называют расходящимися линзами. (Один из простых способов запомнить разницу между вогнутыми и выпуклыми линзами — это подумать о вогнутых линзы прогибаются внутрь.)

Фото: вогнутая линза заставляет параллельные световые лучи расходиться (распространяться) так, что кажется, что они исходят из одной точки. за линзой — фокус. Расстояние от центра объектива до точки фокуса — это, опять же, фокусное расстояние объектива. Однако в данном случае, поскольку световые лучи на самом деле не исходят отсюда, мы называем это виртуальным фокусом.

Вогнутые линзы используются в телевизионных проекторах, чтобы лучи света распространялись вдаль. В фонарике эту работу проще выполнять с помощью зеркала, которое обычно весит намного меньше объектива и к тому же дешевле в производстве.

Составные линзы

Можно сделать линзы, которые ведут себя более сложным образом, совмещение выпуклых и вогнутых линз. Объектив, в котором используются две или более простые линзы в такой способ называется составной линзой.

Как измерить оптическую силу линзы?

Если вы когда-нибудь смотрели в бинокль, телескоп или увеличительное стекло стекло, ты знаешь, что некоторые линзы увеличивают (или уменьшают) видимый размер объекта намного больше чем другие.Есть простое измерение, которое показывает, насколько мощны линза известна как фокусное расстояние. В фокусное расстояние линзы — это расстояние от центра линзы до точки на который фокусирует световые лучи. Чем короче фокусное расстояние, тем больше мощный объектив. (Легко понять почему: обычное стекло было бы похоже на объектив с бесконечным фокусным расстоянием и вообще не фокусирует световые лучи. С другой стороны, бесконечно мощная линза будет фокусировать лучи за бесконечно короткие промежутки времени. расстояние с нулевым фокусным расстоянием.Настоящая линза находится где-то между этими двумя крайностями.)

Вы найдете фокусное расстояние, указанное в обычные единицы длины (например, сантиметры, миллиметры или дюймов) или в специальных оптических единицах, называемых диоптриями. Измерение диоптрии линзы обратно пропорционально фокусное расстояние в метрах (деленное на фокусное расстояние), поэтому 1 диоптрия = 1 м, 2 диоптрии = 0,5 м, 3 диоптрии = 0,33 метра и так далее. В рецептах на очки от оптиков обычно указывается сила необходимых вам корректирующих линз в диоптриях.

Фокусное расстояние — не единственная важная характеристика объектива. Больше линзы собирают больше света, чем линзы меньшего размера, поэтому они создают более яркое изображение. Это особенно важно, если вы выбираете объектив для камеры, потому что количество света, собираемого линзой, будет определять, что изображение выглядит как. Объективы фотоаппаратов обычно оцениваются по меркам называется f-числом, которое является основным длина деленная на диаметр. Вообще говоря, объективы с небольшим числом f делают изображение ярче.Объективы с большим f-числом имеют большую глубину резкости: по сути, больше объекта, который вы фотографируете, и в то же время в центре внимания его окружение. (Если вы хотите узнать больше, взгляните на объяснение Луи Блумфилда размера линз.)

Регулируемые линзы

Фото: объектив с регулируемым зумом цифровой камеры Canon увеличивает трехкратное (3 ×). это фокусное расстояние изменяется в пределах 5,8–17,4 мм, что соответствует соотношению 1: 3.

Обычный объектив имеет фиксированное фокусное расстояние, поэтому он выполняет только одну работу и только одну.Но что, если вы хотите, чтобы он увеличился немного больше или сфокусировался на чем-то более близком или далеком? Наши глаза (и мозг) решают эту проблему с помощью гибких линз, которые могут изменять форму под контролем маленького человека. цилиарные мышцы вокруг них; растяжение или сжатие линз изменяет их фокусное расстояние. А как насчет биноклей, телескопов и фотоаппаратов? вы хотите смотреть не всегда на одинаковом расстоянии? Для биноклей и телескопов решением является фокусирующий винт, который перемещает линзы в тубусах. ближе друг к другу или дальше друг от друга.Зум-объективы в камерах работают аналогичным образом, с несколькими объективами, которые могут быть сдвигаются вместе или в стороны, поворачивая их пальцами, или, на автоматических камерах, нажимая моторизованное управление, которое делает то же самое. Объективы с зумом, работающие таким образом, известны как оптические зум-объективы. Цифровые зумы в цифровых фотоаппаратах, мимика тот же процесс с использованием компьютерного программного обеспечения, эффективно увеличивая меньшую часть исходного изображения (при увеличении) или с использованием большей части этого изображения (при уменьшении).В отличие от оптического увеличения, цифровое увеличение очень быстро теряет детали и размывает изображения.

Как делаются линзы?

Фото: в этом увеличительном стекле используется одна выпуклая линза из пластика.

Пока пластмассы не стали обычным явлением в XX века практически все линзы производились измельчение твердых кусков стекла в разные формы. Выпуклые линзы изготавливались с помощью шлифовального инструмента вогнутой формы (и наоборот), а затем линза грубой формы была отполирована до окончательной формы.Обычное стекло мы использование в окнах и посуде недостаточно для линз, потому что он содержит пузырьки воздуха и другие недостатки. Это заставляет световые лучи отклоняться от правильного пути, создавая нечеткое изображение или тот, который заставляет разные цвета света вести себя по-разному (проблемы которые ученые-оптики называют аберрациями). Вместо этого линзы изготавливаются из более изысканного материала, известного как оптическое стекло. Для очков многие люди сейчас предпочитают пластиковые линзы, потому что они намного легче и безопаснее оптического стекла.Пластиковые линзы можно придавать форму, а не шлифовать, чтобы их можно было производятся в огромных количествах гораздо дешевле стеклянных линз. Хотя обычный пластик легко царапается, он может быть покрыт тонким слоем защитного материала, такого как алмазоподобный углерод (DLC) для снижения риска повреждения. Некоторые оптические линзы также покрыты тонким пластиком, чтобы уменьшить раздражающие отражения; вы можете прочитать как эти антибликовые покрытия работают в нашей статье о тонкопленочной интерференции.

Сделайте водяную линзу!

Фото: Я сделал эту водяную линзу, вырезав небольшой кусок пластика из продуктового пакета и положив его на газета.Я налил воду очень медленно и осторожно, используя чайную ложку.

Сделайте это на кухне или в ванной, чтобы не навести беспорядок.

1. Возьмите старую газету или журнал, которые никому больше не нужны.
2. Положите небольшой кусок целлофана, пищевой пленки или прозрачного пластика на верхняя часть газеты. Вам не нужно много — может быть, кусок вдвое меньше обложки книги в мягкой обложке.
3. Используя пипетку, пипетку, шприц, чайную ложку или даже наконечник вашей мизинец, поместите одну небольшую каплю воды поверх пищевой пленки.
4. Посмотрите на газетную бумагу, и вы увидите, что капля воды (имеющая изогнутый верхний край и плоский нижний край) увеличивает слова.
5. Молодец, вы только что сделали линзу!
6. Что будет, если сделать каплю воды больше или меньше? Что, если вы оторвете пластик от бумаги и подвинете линзу ближе или дальше от печати? Какие еще хитрости вы можете сделать, чтобы изменить способ работы вашего объектива? Как все великие ученые, воспользуйтесь возможностью поиграть и поэкспериментировать.

Для чего используются линзы?

Объективы можно найти повсюду в мире вокруг нас — от автомобильных фар до фонариков к светодиодным лампам, используемым в электронных панелях приборов.

Наши глаза содержат, вероятно, самые удивительные линзы из всех. Подумайте, что происходит, когда вы смотрите на окружающий мир. В одну минуту вы смотрите в землю перед своими ногами. Через несколько секунд вы услышите самолет с криком проходит мимо, поверните голову и смотрите, как он пролетает. Делать этот трюк с биноклем и вы обнаружите, что настройка фокуса с близкого расстояния займет у вас довольно много времени (глядя на земля) далеко (наблюдая за самолетом).Попробуйте невооруженным глазом, и вы даже не заметит, что ты делаешь. Это потому, что в твоих глазах гибкие линзы, контролируемые крошечными мышцами, которые могут выпирать и , мгновенно меняя форму, чтобы сосредоточиться на чем-нибудь, начиная с отпечатков на ваш палец на поверхность Луны. Как это удивительно?

Фотографии: Маяки не используют огромные и тяжелые линзы: вместо этого они полагаются на линзы Френеля. (со ступенчатым рисунком поверхности из концентрических колец) и призмы, подобные той, что представлена ​​на этой выставке в Think Tank, научном музее в Бирмингеме, Англия. О том, как они работают, читайте в нашей статье о линзах Френеля.

У всех нас есть линзы в глазах, но многие из нас выбирают дополнительные линзы конец нашего носа, чтобы исправить длинное и близкое зрение: больше стекла и пластиковые линзы используются для очков и контактных линз, чем для любая другая цель. Существуют все виды линз для очков, в том числе светочувствительные фотохромные, которые темнеют на солнце и удваиваются как солнцезащитные очки.

Вы также найдете линзы в биноклях (которые используют две или три линзы в каждом цилиндре, обслуживающем ваши глаза) и телескопах, хотя не все микроскопы их используют.Обычные (оптические) микроскопы используйте серию стеклянных линз для увеличения крошечных объектов, а сверхмощные электронные микроскопы использовать электромагниты для сгибания электронные лучи, которые помогают нам видеть еще больше. Кинопроекторы и проекционные телевизоры используйте линзы для преобразования небольших изображений из фильмов в гигантские изображения, которые могут просматривать сразу многие люди. Камеры работают наоборот, ловя световые лучи издалека и принося их, чтобы сосредоточиться на химически обработанной пластиковой пленке или светочувствительной электронные микросхемы, называемые ПЗС-матрицами.Ты можешь даже найти линзы, встроенные в обложки журналов и книг, чтобы изображения менялись, когда вы перекладываете голова из стороны в сторону; этот хитрый трюк называется лентикулярным печать — но на самом деле это означает просто «печать со встроенными линзами».

Из чего сделаны линзы?

Фото: Пластиковые линзы: Вы могли не заметить, но крошечные светодиоды, используемые в приборных панелях, имеют крошечные пластиковые линзы, встроенные в них, чтобы увеличивать излучаемый ими свет. Линза — это изогнутая пластиковая насадка слева (верхняя часть светодиода, которая светит на вас.)

В двух словах, стекло или пластик — хотя это еще не все.

Очевидно, нам нужно делать линзы из прозрачных вещей, которые не искажают проходящие световые лучи. через них — а материалов, которые мы могли бы использовать, не так уж и много. Ранние линзы иногда делались из кристаллов; один из старейших известных, Линза Нимруда в англичанах Музей в Лондоне, представляет собой кусок кварца (иногда называемого «горным хрусталем»), возраст которого оценивается в 3000 лет. и, как полагают, использовались как увеличительное или горящее стекло, хотя его оптические качества были очень бедный.Совсем недавно римский император Нерон использовал линзы из изумрудов, чтобы наблюдать за гладиаторами, сражающимися насмерть. Современные оптические инструменты, такие как очки и телескопы стало возможным, когда люди научились делать и использовать надежно качественное стекло; очки датируются примерно 13 веком, а телескопы — 17 веком. (впервые немецко-голландского Ганса Липперши).

В течение 20-го века дешевые, легкие, надежные пластмассы стали широко доступны, и в большинстве недорогих оптических устройств теперь используются пластиковые линзы (иногда называемое «органическое стекло» — изготовленное из таких материалов, как поликарбонат) вместо стеклянных (иногда известное как «минеральное стекло», чтобы отличить его от пластиковых эквивалентов). Одноразовые контактные линзы, например, стали возможны с появлением дешевых, массово производимых, высококачественный пластик, а если вы носите очки или держите камеру в телефоне, линзы почти наверняка будут пластиковыми.

Пластмассы, хотя и дешевые, безусловно, имеют свои недостатки: их оптическое качество, как правило, не такое хорошее, как у стекла, они очень легко царапаются, они легче меняют свои оптические свойства, чем стекло. при изменении температуры они пропускают не все длины волн света так же хорошо, как стекло, и они не всегда так успешно изгибают свет (стекло обычно имеет более высокий показатель преломления, хотя в качестве альтернативы можно использовать специальный пластик с высоким показателем преломления, если вам нужны тонкие, легкие линзы для очков).Но не будем забывать и о недостатках стекла: оно тяжелое (например, в прочных очках). рецепты), дорого, и он может разбиться (так что стеклянные очки никогда не были хорошими для занятий спортом). В конечном счете, у стекла и пластика есть свои плюсы и минусы. Как и во всем остальном в мире технологий, нам нужно выбирать лучший материал. для работы, которую нам необходимо выполнять в повседневных физических условиях, в которых она должна будет работать; это то что Материаловедение — это все.

Узнать больше

На этом сайте

У нас есть много других статей об оптике, в том числе:

Для читателей постарше

Для младших читателей

• Все, что вам нужно знать об линзах и свете от Baby Professor.Speedy Publishing, 2017. Возраст 7–10.
• Пути науки: свет Криса Вудфорда. Розен, 2013. Это одна из моих собственных книг, в ней описывается, как ученые поняли свет и использовали его. на протяжении всей истории. Подходит для детей от 9 до 12 лет. (Ранее опубликовано Blackbirch, 2004.)
• Свет Дэвида Берни. Дорлинг Киндерсли, 1998. Введение в науку, технологию и историю света из популярной серии DK Eyewitness. Для детей 9–12 лет.

Статьи

• Как производятся очковые линзы? от Zeiss, 28 марта 2018 г. Увлекательная статья, которая проводит нас через очень точный процесс создания линз для очков.
• Johannes Hudde и его линзы для микроскопов, обработанные пламенем Марвин Болт, Тимен Коквит и Майкл Кори, Journal of Glass Studies, Vol. 60 (2018), стр. 207–222. Хотя современные линзы обычно тонкие (грубо говоря, «плоские»), еще в 17 веке шаровые линзы в форме шара были гораздо более распространены.
• Проблемы с линзами и решение XIX века. В этой статье из музея Уиппла Кембриджского университета объясняется, почему линзы искажают изображения и как изобретатели решили эту проблему, создав первые микроскопы.
• Изобретение очков: как и где могли начаться очки: Колледж оптометристов описывает историю очков в 13 веке (недатированная статья, по состоянию на июнь 2019 г.).
• Кто сделал эту контактную линзу? пользователя Daniel Engber. Нью-Йорк Таймс. 13 апреля 2014 г. Идея использования искусственных (контактных) линз вместо очков появилась как минимум в 19 веке.
• Более четкое зрение после катаракты Питера Джарета. The New York Times, 15 мая 2009 г.Хрусталики в наших глазах могут ухудшаться по мере того, как мы становимся старше, становясь мутными по мере образования катаракты. К счастью, проблему могут решить корректирующие линзы. [Архивировано через Wayback Machine.]

Другие полезные сайты

• Оптика для детей: много хороших учебных материалов от Оптического общества Америки.
• The MusEYEum: Музей в Лондоне, Англия, управляемый Колледжем оптометристов. На веб-сайте есть довольно много онлайн-экспонатов, которые стоит просмотреть.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США.Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2008, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис.(2008/2020) Линзы. Получено с https://www.explainthatstuff.com/lenses.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Больше на нашем сайте …

Прозрачная структура глаза

Хрусталик — это прозрачная структура в глазу, которая подвешена сразу за радужной оболочкой и направляет лучи света в фокус на сетчатке. Хрусталик — это название естественного хрусталика, с которым рождаются люди. Маленькие мышцы, прикрепленные к линзе, могут изменять форму линзы, что позволяет глазам фокусироваться на ближних или дальних объектах.

Также известен как: Кристаллическая линза

Функции объектива

Хрусталик обеспечивает примерно одну треть фокусирующей способности глаза. Хрусталик гибкий, и его кривизна может изменяться под влиянием цилиарного тела. Когда он меняет кривизну, линза становится толще, а сила увеличивается, так что глаз может фокусироваться на изображениях на разных расстояниях. Это изменение в фокусировке называется аккомодацией. Когда наш глаз смотрит на что-то на очень близком расстоянии от нас, наше цилиарное тело сжимается, и это ослабляет линзы, которые удерживают линзу на месте, и линза утолщается.Когда глаз смотрит на изображения вдаль, цилиарное тело расслабляется, зонулы хрусталика снова сжимаются, а толщина хрусталика уменьшается, и это приводит к тому, что удаленные изображения становятся в фокусе.

Линза и преломление

Преломление или изгибание света внутри глаза происходит, когда свет проходит через линзу. В зависимости от объектива свет изгибается внутрь или наружу. Затем линза фокусирует изображение на сетчатке. Если линза вызывает фокусировку за сетчаткой, возникает дальнозоркость.Если линза вызывает фокусировку перед сетчаткой, возникает близорукость. Эти проблемы со зрением решаются с помощью очков или контактных линз.

Объектив и пресбиопия

Со временем хрусталик теряет часть своей эластичности. Эта потеря заставляет глаз терять часть своей способности фокусироваться на близких объектах. Это состояние известно как пресбиопия. В возрасте около 40 лет большинству людей требуются очки для чтения. Пресбиопию часто называют «синдромом коротких рук», потому что люди склонны держать материал для чтения подальше от тела, чтобы его было легче читать.Люди с пресбиопией могут жаловаться на то, что им требуется больше света для чтения. Глаза с пресбиопией также чувствуют усталость и, кажется, быстрее устают. Некоторые пациенты с пресбиопией также могут иметь нестабильное зрение, поскольку их глаза пытаются компенсировать дефицит зрения.

Катаракта хрусталика

Катаракта — это помутнение хрусталика. Катаракта часто развивается с возрастом, в результате чего хрусталик мутнеет. К счастью, катаракта растет медленно и может не влиять на зрение в течение нескольких лет. К 65 годам более 90 процентов людей страдают катарактой.

Лечение катаракты включает замену помутневшего хрусталика. Удаление мутного хрусталика улучшает зрение и качество жизни. Операция по удалению катаракты включает удаление катаракты и установку на ее место нового прозрачного имплантата хрусталика. Процедура обычно проводится под местной анестезией в амбулаторных условиях и в большинстве случаев занимает менее часа.

Canon: Технология Canon | Canon Science Lab

Для этого сайта требуется браузер с поддержкой JavaScript.

Линзы

Слово «линза» обязано своим происхождением латинскому слову чечевица, крошечные бобы, которые с древних времен были важным ингредиентом кухни Средиземноморского региона. Выпуклая форма чечевицы привела к появлению латинского названия стекла, имеющего такую ​​же форму.

Из-за того, что линзы преломляют падающий на них свет, они используются для концентрации или рассеивания света. Свет, попадающий в линзу, можно изменять множеством различных способов, например, в зависимости от состава, размера, толщины, кривизны и комбинации используемых линз. Для использования в таких устройствах, как камеры, телескопы, микроскопы и очки, производится множество различных типов линз.Копировальные машины, сканеры изображений, оптоволоконные транспондеры и новейшее оборудование для производства полупроводников — это другие новейшие устройства, в которых используется способность линз рассеивать или конденсировать свет.

Выпуклые и вогнутые линзы, используемые в очках

Линзы можно условно разделить на два основных типа: выпуклые и вогнутые. Линзы, у которых толщина в центре больше, чем у краев, являются выпуклыми, а линзы с большей толщиной по краям — вогнутыми. Луч света, проходящий через выпуклую линзу, фокусируется линзой в точке с другой стороны линзы. Эта точка называется точкой фокусировки. В случае вогнутых линз, которые расходятся, а не конденсируют световые пучки, точка фокусировки находится перед линзой и является точкой на оси падающего света, из которой, по-видимому, исходит распространенный через линзу световой луч.

Вогнутые линзы для близоруких, выпуклые для дальнозорких

Вогнутые линзы используются в очках, корректирующих близорукость.Поскольку расстояние между линзой глаза и сетчаткой у близоруких людей больше, чем должно быть, такие люди не могут четко различать удаленные объекты. Размещение вогнутых линз перед близоруким глазом уменьшает преломление света и удлиняет фокусное расстояние, так что изображение формируется на сетчатке.

Выпуклые линзы используются в очках для коррекции дальнозоркости, когда расстояние между линзой глаза и сетчаткой слишком мало, в результате чего точка фокусировки находится за сетчаткой. Очки с выпуклыми линзами увеличивают рефракцию и соответственно уменьшают фокусное расстояние.

Телеобъективы представляют собой комбинацию выпуклых и вогнутых линз

В большинстве оптических устройств используется не одна линза, а комбинация выпуклой и вогнутой линз. Например, объединение одной выпуклой линзы с одной вогнутой линзой позволяет более детально рассмотреть удаленные объекты. Это потому, что свет, сконденсированный выпуклой линзой, снова преломляется в параллельный свет вогнутой линзой.Такое расположение позволило создать галилеевский телескоп, названный в честь его изобретателя 17 века Галилея.
Добавление второй выпуклой линзы к этой комбинации дает простой телеобъектив, передняя выпуклая и вогнутая линзы служат для увеличения изображения, а задняя выпуклая линза уплотняет его.

Добавление еще двух пар выпуклых / вогнутых линз и механизма регулировки расстояния между одиночными выпуклыми и вогнутыми линзами позволяет изменять увеличение в непрерывном диапазоне. Так работают зум-объективы.

Линзы, корректирующие размытие цветов

Сфокусированное изображение через одну выпуклую линзу на самом деле очень немного искажено или размыто в результате явления, известного как аберрация линзы. Причина, по которой в объективах фотоаппарата и микроскопа сочетается так много элементов объектива, заключается в том, чтобы исправить эту аберрацию для получения четких и достоверных изображений.
Одна из распространенных аберраций линз — хроматическая аберрация. Обычный свет — это смесь света разных цветов, т.е.е. длины волн. Поскольку показатель преломления стекла по отношению к свету различается в зависимости от его цвета или длины волны, положение, в котором формируется изображение, различается в зависимости от цвета, создавая размытие цветов. Эту хроматическую аберрацию можно нейтрализовать, комбинируя выпуклые и вогнутые линзы с разными показателями преломления.

Стекло с низкой хроматической аберрацией

Специальные линзы, известные как линзы из флюорита, с очень низким рассеиванием света, были разработаны для решения проблемы хроматической аберрации. Флюорит на самом деле представляет собой фторид кальция (CaF ₂ ), кристаллы которого существуют в природе. К концу 1960-х годов Canon разработала технологию искусственного создания кристаллов флюорита, а во второй половине 1970-х годов мы создали первые линзы UD (Ultra Low Dispersion), содержащие оптическое стекло с низкой дисперсией. В 1990-х годах мы усовершенствовали эту технологию и создали линзы Super UD. В сегодняшних телеобъективах серии EF используется смесь флюорита, элементов UD и Super UD.

Асферические линзы для коррекции сферической аберрации

Существует четыре других ключевых типа аберрации: сферическая аберрация и аберрация комы, астигматизм, кривизна поля и искажение. Вместе с хроматической аберрацией эти явления составляют так называемые пять аберраций Зейделя. Сферическая аберрация относится к размытию, которое возникает в результате того, что свет, проходящий через периферию линзы, сходится в точке, более близкой к линзе, чем свет, проходящий через центр. Сферическая аберрация неизбежна в одной сферической линзе, поэтому для ее уменьшения были разработаны асферические линзы, кривизна которых слегка изменена по направлению к периферии.

В прошлом для коррекции сферической аберрации требовалось сочетание множества различных линз, поэтому изобретение асферических линз позволило значительно сократить общее количество элементов, необходимых для оптических инструментов.

Линзы, использующие дифракцию света

Поскольку свет представляет собой волну, когда он проходит через небольшое отверстие, он дифрагирует наружу в сторону теневых областей.Это явление может быть использовано для управления направлением света путем создания концентрических пилообразных канавок на поверхности линзы. Такие линзы известны как дифракционные оптические элементы. Эти элементы идеально подходят для небольших и легких линз, фокусирующих лазерные лучи, используемые в проигрывателях компакт-дисков и DVD. Поскольку лазеры, используемые в электронных устройствах, излучают свет с одной длиной волны, однослойного дифракционного оптического элемента достаточно для достижения точной конденсации света.

Однообъективные зеркальные (SLR) объективы для фотоаппаратов с ламинированными дифракционными оптическими элементами

Хроматическая аберрация, вызванная дифракцией, с одной стороны, и рефракцией, с другой, возникает совершенно противоположным образом.Умелое использование этого факта позволяет создавать небольшие и легкие телеобъективы.
В отличие от съемных линз для проигрывателей компакт-дисков и DVD, включение простых дифракционных оптических элементов в линзы зеркальных фотоаппаратов приводит к образованию рассеянного света. Однако эту проблему можно решить, используя ламинированные дифракционные оптические элементы, в которых два дифракционных оптических элемента выровнены с точностью до нескольких микрометров.

Если это устройство затем объединить с преломляющей выпуклой линзой, хроматическая аберрация может быть исправлена.Эти дифракционные линзы меньше и легче, чем чисто рефракционные линзы, которые обычно использовались до сих пор, теперь все чаще используются спортивными и новостными фотографами.

Огромная линза: телескоп Subaru на вершине горы Мауна-Кеа на Гавайях

Чем больше зеркало астрономического телескопа, тем выше способность телескопа собирать свет. Главное зеркало телескопа Subaru, построенного Национальной астрономической обсерваторией Японии, имеет диаметр 8.2 м, что делает Subaru крупнейшим оптическим телескопом в мире и имеет очень высокое разрешение с пределом дифракции всего 0,23 угловой секунды. Это достаточно хорошее разрешение, чтобы можно было разглядеть небольшую монету, положенную на вершину горы. Фудзи из Токио. Более того, телескоп Subaru примерно в 600 миллионов раз более чувствителен к свету, чем человеческий глаз. Даже самые большие телескопы до Subaru не могли наблюдать звезды на расстоянии более миллиарда световых лет, но Subaru может улавливать свет от галактик, находящихся на расстоянии 15 миллиардов световых лет.Фактически считается, что свет, исходящий от нас на расстоянии 15 миллиардов световых лет и дальше, является светом, произведенным «большим взрывом», который предположительно породил Вселенную.

Камера основного фокуса Subaru с очень широким полем зрения

Subaru может похвастаться очень широким полем зрения в 30 минут, что эквивалентно диаметру полной луны, видимой с земли, что позволяет Subaru проводить не только очень точные, но и быстрые наблюдения за небом. Единственный телескоп в мире, оснащенный стеклянным главным зеркалом диаметром 8 м, Subaru является мощным помощником в исследованиях рождения галактик и структуры Вселенной.Ранее конструктивные соображения не позволяли размещать тяжелые оптические системы над основным фокусом больших отражающих телескопов. Эта проблема была преодолена путем разработки более компактной и легкой оптической системы линз-корректоров с постоянным фокусом, состоящей из семи больших линз в пяти группах.

Этот высокоточный объектив диаметром 52 см и общим весом 170 кг является плодом разработок и технологий производства объективов Canon. Звездный свет, улавливаемый самым большим в мире зеркалом и проходящий через это устройство, фокусируется на гигантском ПЗС-матрице, состоящем из десяти ПЗС-матриц размером 4 096 x 2048 пикселей, производящих изображения с разрешением 80 мегапикселей.

Каковы преимущества сходящейся линзы?

Линзы существуют во множестве мест вокруг нас, от внутреннего пространства человеческого глаза до внутреннего устройства систем памяти компьютера. Позитивные, или «сходящиеся», линзы фокусируют свет на определенную точку фокусировки, и этот процесс имеет различные применения: от улучшения зрения до передачи световой информации. Знание некоторых повседневных применений собирающих линз поможет проиллюстрировать их функции и использование.

Увеличительное стекло

Увеличительное стекло представляет собой одно из самых простых и непосредственных применений собирающей линзы.Когда свет попадает в линзу, он фокусируется на определенной точке фокусировки перед центром линзы. Как только вы отнесете увеличительное стекло на оптимальное расстояние, чтобы точка фокусировки достигла объекта, объект будет отображаться с максимальным увеличением. Отодвиньте стекло подальше от объекта, и оно станет искаженным; переместите стекло ближе к объекту, и его увеличение уменьшится.

Очки

Человек становится близоруким или дальнозорким из-за того, что хрусталик глаза не может правильно фокусировать свет на сетчатке.В случае дальнозоркости хрусталик глаза фокусирует изображение слишком далеко за сетчаткой. Это вызывает трудности с фокусировкой на близких к глазу объектах. Сводящая линза, расположенная перед глазом, резко отклоняет падающий свет, поэтому точка фокусировки укорачивается, а свет должным образом фокусируется на сетчатке.

Камеры

В камерах используются собирающие линзы не только для фокусировки изображения, но и для его увеличения. Большинство объективов фотоаппаратов состоят из собирающей линзы, за которой следует рассеивающая линза, за которой следует вторая собирающая линза.Первый объектив управляет уровнем увеличения изображения, двигаясь к объекту или от него. Свет проходит через первую линзу и через рассеивающую линзу, которая переворачивает перевернутое изображение. Затем последний собирающий объектив инвертирует изображение в последний раз и передает изображение на заднюю часть камеры. Затем изображение распечатывается на пленке или поверхности цифрового носителя.

Микроскопы

Микроскопы используют собирающие линзы для создания чрезвычайно увеличенных изображений небольших объектов.Самые простые микроскопы состоят из трех линз. Первая линза на конце микроскопа дает увеличенное и перевернутое изображение. Вторая линза переворачивает и увеличивает это изображение, в то время как последняя линза (окуляр) дает увеличенное прямое изображение объекта, видимого перед первой линзой. При изменении расстояния первой линзы от объекта изображение, поступающее в окуляр, будет более или менее увеличенным.

Что такое диафрагма? Что такое диафрагма в фотографии

Диафрагма — один из трех столпов фотографии (два других — выдержка и ISO) и, безусловно, самый важный.В этой статье мы рассмотрим все, что вам нужно знать о диафрагме и о том, как она работает.

Что такое диафрагма?

Диафрагма может быть определена как отверстие в линзе, через которое свет проходит и попадает в камеру. Эту концепцию легко понять, если просто подумать о том, как работают ваши глаза. Когда вы перемещаетесь между ярким и темным окружением, радужная оболочка ваших глаз либо расширяется, либо сжимается, контролируя размер вашего зрачка.

В фотографии «зрачок» объектива называется диафрагмой. Вы можете уменьшить или увеличить размер диафрагмы, чтобы больше или меньше света попадало на сенсор камеры. На изображении ниже показана диафрагма в объективе:

Aperture может добавить размер вашим фотографиям, контролируя глубину резкости. С одной стороны, диафрагма дает размытый фон с красивым эффектом неглубокой фокусировки.

С другой стороны, он даст вам четкие фотографии от ближайшего переднего плана до далекого горизонта. Кроме того, он также изменяет экспозицию ваших изображений, делая их ярче или темнее.

Объяснение диафрагмы в видео

Если вы предпочитаете понимать, как работает диафрагма визуально, мы подготовили для вас видео, в котором рассказывается о большинстве основ. В видео мы рассмотрим, что такое диафрагма, как она работает, а также покажем, как она влияет на такие вещи, как глубина резкости и боке, которые рассматриваются далее в этой статье.

Если вы готовы двигаться дальше, информация, представленная ниже, содержит гораздо более подробный материал.

Как диафрагма влияет на экспозицию

Диафрагма влияет на ваши фотографии несколькими способами. Один из самых важных — это яркость ваших изображений, или экспозиция , . При изменении размера диафрагмы изменяется общее количество света, попадающего на сенсор камеры, и, следовательно, яркость изображения.

Большая диафрагма (широкое отверстие) пропускает много света, что делает фотографию более яркой.Маленькая диафрагма делает прямо противоположное, делая фотографию темнее. Взгляните на иллюстрацию ниже, чтобы увидеть, как это влияет на экспозицию:

В темноте — в помещении или ночью — вы, вероятно, захотите выбрать большую диафрагму, чтобы улавливать как можно больше света. По этой же причине ваши зрачки расширяются, когда начинает темнеть.

Как диафрагма влияет на глубину резкости

Другим важным эффектом диафрагмы является глубина резкости. Глубина резкости — это степень резкости вашей фотографии спереди назад.Некоторые изображения имеют «тонкую» или «мелкую» глубину резкости, когда фон полностью не в фокусе. Другие изображения имеют «большую» или «глубокую» глубину резкости, при которой резкость как переднего, так и заднего плана.

На изображении выше вы можете видеть, что девушка находится в фокусе и выглядит резкой, в то время как фон полностью не в фокусе. Здесь большую роль сыграл выбор диафрагмы. Я специально использовал большую диафрагму, чтобы создать эффект неглубокой фокусировки.Это помогло мне привлечь внимание зрителя к предмету, а не к занятому фону. Если бы я выбрал намного меньшую диафрагму, я не смог бы так эффективно отделить объект от фона.

Один трюк, чтобы запомнить это соотношение: большая апертура дает больших размытия как переднего, так и заднего плана. Это часто желательно для портретов или общих фотографий объектов, где вы хотите изолировать объект. Иногда вы можете кадрировать объект с помощью объектов переднего плана, которые также будут выглядеть размытыми по сравнению с объектом, как показано в примере ниже:

Quick Note : Способ визуализации переднего плана и расфокусированного фона с помощью объектива в приведенном выше примере часто называют «боке». Хотя боке является свойством объектива, с большинством объективов можно получить малую глубину резкости при использовании большой диафрагмы и близком расстоянии от объекта.

С другой стороны, малая диафрагма дает малая степень размытия фона, что обычно идеально для некоторых типов фотографии, например пейзажной и архитектурной.На пейзажной фотографии ниже я использовал маленькую диафрагму, чтобы обеспечить как можно более резкость переднего и заднего планов спереди назад:

Вот быстрое сравнение, которое показывает разницу между использованием большой и малой диафрагмы и тем, что она делает с объектом относительно переднего и заднего планов:

Как вы можете видеть, на фотографии слева только голова ящерицы отображается в фокусе и резкой, а передний и задний планы переходят в размытость. В то время как на фото справа все, от передней до задней части, кажется резким. Вот что делает с фотографиями использование большой и маленькой диафрагмы.

Что такое F-Stop и F-Number?

До сих пор мы обсуждали только диафрагму в общих чертах, например большая и маленькая . Однако это также может быть выражено как число, известное как «f-число» или «f-stop», с буквой «f» перед числом, например f / 8.

Скорее всего, вы уже замечали это на своей камере.На ЖК-экране или в видоискателе ваша диафрагма будет выглядеть примерно так: f / 2, f / 3,5, f / 8 и так далее. Некоторые камеры пропускают косую черту и записывают диафрагму следующим образом: f2, f3.5, f8 и т. Д. Например, фотоаппарат Nikon, показанный ниже, настроен на диафрагму f / 8:

Итак, диафрагма — это способ описания размера диафрагмы для конкретной фотографии. Если вы хотите узнать больше по этому поводу, у нас есть гораздо более полная статья о f-stop, которую стоит проверить.

Большая и маленькая апертура

Есть одна загвоздка — одна важная часть диафрагмы, которая больше всего сбивает с толку начинающих фотографов. Это то, на что вам действительно нужно обратить внимание и сделать правильный выбор: маленькие числа представляют большие, тогда как большие числа представляют маленькие отверстия.

Это не опечатка. Например, f / 2,8 на больше, чем на , чем f / 4, и намного больше, чем f / 11. Большинство людей находят это неудобным, поскольку мы привыкли, что большие числа представляют большие значения.Тем не менее, это базовый факт фотографии. Взгляните на эту диаграмму:

Это вызывает огромное недоумение среди фотографов, потому что это полностью противоположно тому, что вы ожидали вначале. Однако, как бы странно это ни звучало, есть разумное и простое объяснение, которое должно прояснить для вас: апертура — это дробная часть .

Например, когда вы имеете дело с диафрагмой f / 16, вы можете думать об этом как о дроби 1/16.Надеюсь, вы уже знаете, что такая дробь, как 1/16, явно намного меньше 1/4. Именно по этой причине диафрагма f / 16 меньше, чем f / 4. Глядя на переднюю часть объектива камеры, вы увидите следующее:

Итак, если фотографы рекомендуют с большой диафрагмой для определенного типа фотографии, они советуют вам использовать что-то вроде f / 1.4, f / 2 или f / 2.8. И если они предлагают малую диафрагму для одной из ваших фотографий, они рекомендуют использовать что-то вроде f / 8, f / 11 или f / 16.

Как выбрать правильную диафрагму

Теперь, когда вы знакомы с некоторыми конкретными примерами диафрагмы, как узнать, какую диафрагму использовать для ваших фотографий? Вернемся к выдержке и глубине резкости — двум наиболее важным эффектам диафрагмы. Во-первых, вот краткая диаграмма, демонстрирующая разницу в яркости в диапазоне общих значений диафрагмы:

Или, если вы находитесь в более темном помещении, вы можете использовать большие диафрагмы, такие как f / 2,8, чтобы сделать снимок правильная яркость (опять же, например, когда зрачок вашего глаза расширяется, чтобы уловить каждый последний бит света):

Что касается глубины резкости, вспомните, что большое значение диафрагмы, например f / 2. 8 приведет к большому размытию фона (идеально подходит для портретов с неглубокой фокусировкой), а значения, такие как f / 8, f / 11 или f / 16, помогут вам запечатлеть резкие детали как на переднем, так и на заднем плане (идеально для пейзажей, архитектура и макросъемка).

Не беспокойтесь, если ваша фотография будет слишком яркой или темной при выбранной вами настройке диафрагмы. В большинстве случаев вы сможете отрегулировать выдержку, чтобы компенсировать это, или поднять ISO, если вы достигли предела резкой выдержки.

Вот краткая диаграмма, которая показывает все, что мы рассмотрели до сих пор:

	Размер диафрагмы	Экспозиция	Глубина резкости
f / 1.4	Очень большой	Пропускает много света	Очень тонкий
f / 2.0	Большой	В два раза меньше света f / 1.4	Тонкий
2,8	Большой	В два раза меньше света, чем f / 2	Тонкий
f / 4,0	Умеренный	В два раза меньше света, чем f / 2,8	Умеренно тонкий
/ 5. 6	Умеренное	Половина меньше света, чем f / 4	Умеренное
f / 8,0	Умеренное	Половина меньше света, чем f / 5,6	Умеренно большое
Маленький	В два раза меньше света, чем f / 8	Большой
f / 16.0	Маленький	В два раза меньше света, чем f / 11	Большой
/ 22.0	Очень маленький	Половина меньше света, чем f / 16	Очень большой

Установка диафрагмы в камере

Если вы хотите вручную выбрать диафрагму в камере для фотографии (что-то мы настоятельно рекомендуем), есть два режима, которые работают: режим приоритета диафрагмы и ручной режим . На большинстве камер режим с приоритетом диафрагмы обозначается буквой «A» или «Av», а в ручном режиме — буквой «M». Обычно вы можете найти их на верхнем диске вашей камеры (подробнее см. Также в нашей статье о режимах камеры):

В режиме приоритета диафрагмы вы выбираете желаемую диафрагму, и камера автоматически выбирает вашу выдержку.В ручном режиме вы вручную выбираете диафрагму и выдержку.

Минимальная и максимальная диафрагма объективов

У каждого объектива есть ограничение на то, насколько большой или малой может быть диафрагма. Если вы посмотрите на характеристики своего объектива, он должен указать максимальную и минимальную диафрагму. Практически для всех важнее будет максимальная диафрагма, потому что она говорит вам, сколько света может собрать объектив на максимуме (в основном, насколько темное окружение вы можете фотографировать).

Объектив с максимальной диафрагмой f / 1,4 или f / 1,8 считается «светосильным», потому что он может пропускать больше света, чем, например, объектив с «медленной» максимальной диафрагмой f. /4.0. Вот почему линзы с большой апертурой обычно стоят дороже.

Напротив, минимальная диафрагма не так важна, потому что почти все современные объективы могут обеспечить как минимум f / 16. Для повседневной фотографии вам редко понадобится что-то меньшее, чем это.

С некоторыми зум-объективами максимальная диафрагма будет изменяться при увеличении и уменьшении масштаба.Например, с объективом Nikon 18-55 мм f / 3,5-5,6 AF-P самая большая диафрагма постепенно смещается с f / 3,5 на широком конце до всего f / 5,6 на более длинных фокусных расстояниях. Более дорогие зум-объективы, как правило, поддерживают постоянную максимальную диафрагму во всем диапазоне зума, например Nikon 24-70mm f / 2.8. Объективы с постоянным фокусным расстоянием также обычно имеют большую максимальную диафрагму, чем объективы с переменным фокусным расстоянием, что является одним из их основных преимуществ.

Максимальная диафрагма объектива настолько важна, что указана в названии самого объектива.Иногда это будет написано с двоеточием, а не с косой чертой, но это означает то же самое (например, Nikon 50mm 1: 1. 4G ниже).

Примеры использования диафрагмы

Теперь, когда мы подробно объяснили, как работает диафрагма и как она влияет на ваши изображения, давайте рассмотрим примеры при различных значениях диафрагмы.

• f / 0,95 — f / 1,4 — такие «быстрые» максимальные значения диафрагмы доступны только на объективах премиум-класса с фиксированным фокусным расстоянием, что позволяет им собирать как можно больше света.Это делает их идеальными для любого вида фотографии при слабом освещении при съемке в помещении (например, для съемки ночного неба, свадебных приемов, портретов в слабо освещенных помещениях, корпоративных мероприятий и т. С такими широкими диафрагмами вы получите очень малую глубину резкости на близком расстоянии, где объект будет казаться отделенным от фона.
• f / 1.8 — f / 2.0 — некоторые объективы с постоянным фокусным расстоянием для энтузиастов ограничены до f / 1.8 и предлагают немного худшие возможности при слабом освещении. Тем не менее, если ваша цель — получить эстетически приятные изображения, эти линзы имеют огромную ценность.Съемка в диапазоне от f / 1,8 до f / 2 обычно обеспечивает достаточную глубину резкости для объектов, находящихся на близком расстоянии, при этом обеспечивая приятное боке.
• f / 2,8 — f / 4 — зум-объективы профессионального и профессионального уровня ограничены диапазоном диафрагмы от f / 2,8 до f / 4. Хотя они не так эффективны, как объективы с диафрагмой f / 1.4, с точки зрения способности собирать свет, они часто обеспечивают преимущества стабилизации изображения, которые могут сделать их универсальными, даже при съемке в условиях низкой освещенности. Остановившись на f / 2.Диапазон 8 — f / 4 часто обеспечивает достаточную глубину резкости для большинства объектов и дает превосходную резкость. Такие диафрагмы отлично подходят для путешествий, занятий спортом, дикой природы, а также для других видов фотографии.
• f / 5,6 — f / 8 — это идеальный диапазон для пейзажной и архитектурной фотографии. Также это может быть хороший диапазон для фотографирования больших групп людей. Уменьшение объектива до диапазона f / 5,6 часто обеспечивает наилучшую общую резкость для большинства объективов, и f / 8 используется, если требуется большая глубина резкости.
• f / 11 — f / 16 — обычно используется для пейзажной, архитектурной и макросъемки, где требуется как можно большая глубина резкости. Будьте осторожны, останавливаясь ниже f / 8, так как вы начнете терять резкость из-за эффекта дифракции объектива.
• f / 22 и Smaller — снимайте с такими маленькими диафрагмами только в том случае, если вы знаете, что делаете. Резкость сильно страдает при диафрагме f / 22 и меньших диафрагмах, поэтому вам следует по возможности избегать их использования.Если вам нужно увеличить глубину резкости, лучше отойти от объекта или вместо этого использовать технику наложения фокуса.

Вы уже достигли этого, но хотите ли вы узнать больше о диафрагме? Пока мы коснулись только основ, но диафрагма делает гораздо больше с вашими фотографиями. Давайте посмотрим поближе.

Все, что делает диафрагма для ваших фотографий

Вы когда-нибудь задумывались, как еще диафрагма влияет на ваши фотографии, помимо яркости и глубины резкости? В этой части статьи мы рассмотрим все другие способы, которыми диафрагма влияет на ваши изображения, от резкости до солнечных звезд, и расскажем, почему каждый из них важен.

Прежде чем вдаваться в подробности, вот краткий список всего, на что диафрагма влияет в фотографии:

• Яркость / экспозиция ваших фотографий
• Глубина резкости
• Потеря резкости из-за дифракции
• Потеря резкости из-за качества объектива
• Эффекты звездообразования при ярком освещении
• Видимость пятен пыли сенсора камеры
• Качество светлых участков фона (боке)
• Сдвиг фокуса на некоторых объективах
• Возможность фокусировки при слабом освещении (при некоторых условиях)
• Регулируемое количество света from flash

Первые два мы уже представили ранее в этой статье, но это еще довольно много! Ясно, что диафрагма имеет значение во многих областях фотографии. Ниже мы рассмотрим все эти факторы и то, как они работают на практике.

Фотографы-портретисты любят использовать широкие диафрагмы, такие как f / 1,4 или f / 2, чтобы изолировать объект съемки от переднего и заднего планов. Это позволяет им удерживать объект в центре внимания зрителя, в то же время делая отвлекающие элементы размытыми. Такие «мечтательные» портреты довольно популярны в портретной фотографии, и это справедливо.

Однако не все изображения должны быть такими.Пейзажные и архитектурные фотографы, например, предпочитают другую сторону спектра диафрагмы, используя маленькие диафрагмы, такие как f / 8 и f / 11. Их цель — одновременно сфокусировать и передний, и задний план.

Отрицательный эффект дифракции

Итак, если вы фотограф-пейзажист, который хочет, чтобы все было как можно более резким, вам следует использовать самую маленькую диафрагму вашего объектива, например, f / 22 или f / 32, верно?

Нет!

Если мы вернемся и внимательно посмотрим на фотографию ящерицы из предыдущей главы, где я использовал диафрагмы f / 4 и f / 32, вы можете ясно увидеть некоторые проблемы. Вот как выглядят два изображения при увеличении до 100%:

Здесь вы видите эффект, называемый дифракция . Специалисты по физике поймут, о чем я говорю, но дифракция — понятие чуждое для большинства людей. Итак, что это такое?

Дифракция на самом деле довольно проста. Когда вы используете крошечную диафрагму, такую ​​как f / 32, вы буквально сжимаете свет , который проходит через ваш объектив.В конечном итоге это мешает самому себе, становится более размытым и в результате фотографии становятся заметно менее резкими.

Когда вы начинаете видеть дифракцию? Это зависит от ряда факторов, включая размер сенсора вашей камеры и размер вашего окончательного отпечатка. Лично на моей полнокадровой камере Nikon я вижу намёки на дифракцию при f / 8, но этого недостаточно, чтобы меня беспокоить. На самом деле я все время использую даже меньшие диафрагмы, такие как f / 11 и f / 16. Тем не менее, я стараюсь избегать диафрагмы f / 22 или чего-либо, кроме нее, поскольку в этот момент я теряю слишком много деталей.

Дифракция — не большая проблема, но она существует. Не бойтесь делать снимки при f / 11 или f / 16 только потому, что вы немного теряете резкость. Во многих случаях дополнительная глубина резкости стоит компромисса.

Боковое примечание

Если в вашей камере матрица меньшего размера, вы заметите дифракцию раньше. На сенсорах APS-C (например, на серии Nikon D3x00, серии Nikon D5x00, серии Fuji X, серии Sony A6x00 и многих других) разделите все эти числа на 1,5. На камерах Micro Four-Thirds (например, от Olympus и Panasonic) разделите все эти числа на 2.Другими словами, я не рекомендую использовать диафрагму f / 11 с камерой с микро 4/3, поскольку она эквивалентна f / 22 с полнокадровой камерой.

Как аберрации линз ухудшают резкость

Вот забавный вопрос. Почему-то всем хочется делать резкие фотографии! Один из способов сделать это — минимизировать видимость аберраций объектива . Итак, что такое аберрации объектива? Проще говоря, это проблем с качеством изображения с фото, вызванные вашим объективом.

Хотя большинство проблем в фотографии возникает из-за ошибки пользователя — например, неправильной фокусировки, плохой экспозиции или отвлекающей композиции — аберрации объектива полностью связаны с вашим оборудованием.Это фундаментальные оптические проблемы , которые вы заметите с любым объективом, если присмотритесь слишком внимательно, хотя одни линзы лучше других. Например, рассмотрим изображение ниже:

Что здесь происходит? В этом кадре большинство источников света выглядят размазанными, а не идеально круглыми. Кроме того, обрезка не очень резкая. Это аберрация линз в действии! В реальном мире свет не выглядел таким размытым. Мой объектив добавил эту проблему.

Аберрации могут проявляться в нескольких формах.Например, ваши линзы могут выглядеть более размытыми при определенных значениях диафрагмы или в углу изображения. Это тоже связано с аберрациями линз.

Эта статья была бы слишком длинной, если бы я подробно объяснил все возможные аберрации: виньетирование, сферическую аберрацию, кривизну поля, кому, искажение, астигматизм, цветную окантовку и многое другое. Вместо этого более важно знать , почему возникают аберрации , включая то, как настройка диафрагмы может их уменьшить.

Начнем с простого факта: проектировать линзы сложно.Когда производитель устраняет одну проблему, часто появляется другая. Неудивительно, что современные конструкции линз чрезвычайно сложны.

К сожалению, даже сегодняшние линзы не идеальны. Как правило, они хорошо работают в центре изображения, но все становится хуже по краям. Это связано с тем, что линзы особенно сложно изгибать по углам.

Вот диаграмма, объясняющая, что я имею в виду:

И это подводит нас к апертуре.

Многие люди не осознают простой факт о диафрагме: она буквально блокирует свет, проходящий через края линзы . Учтите, что это не приводит к появлению черных углов на фотографиях, потому что центральные области линзы все еще могут пропускать свет к краям сенсора камеры.

По мере того, как ваша диафрагма закрывается, все больше и больше света по бокам вашего объектива будет блокироваться, никогда не попадая на датчик вашей камеры. Только свет из центральной области будет проходить и формировать вашу фотографию! Как показано на диаграмме выше, производителям камер намного проще спроектировать эту центральную область.В конечном итоге ваши фотографии будут иметь меньше аберраций при все меньшей и меньшей диафрагме.

Как это выглядит на практике? См. Фотографии ниже (сильные кадры в верхнем левом углу):

То, что вы видите выше, может выглядеть как увеличение резкости, но на самом деле это уменьшение аберраций на . Конечный результат? При f / 5,6 ваша фотография, сделанная с диафрагмой с менее заметной аберрацией, намного резче, чем при f / 1,4.

Но вот ключевой вопрос: как это уравновешивается с дифракцией, которая вредит резкости в противоположном направлении?

На практике большинство объективов наиболее резкие в районе f / 4, f / 5. 6 или f / 8. Эти апертуры достаточно малы, чтобы блокировать свет от краев линзы, но они не настолько малы, что дифракция представляет собой серьезную проблему. Однако вы захотите проверить это на собственном оборудовании.

Конечно, вы все равно можете делать хорошие снимки с большой диафрагмой, например, f / 1,4 или f / 2. Фотографы-портретисты иногда платят тысячи долларов за объектив именно для этой цели! Я делал успешные снимки на всех диапазонах от f / 1,4 до f / 22 — фотографии, которые были бы невозможны, если бы я всегда использовал f / 5.6.

Боковое примечание

Некоторые типы аберраций не сильно меняются, когда вы останавливаетесь, или они могут даже немного усилиться. Например, осевая хроматическая аберрация — цветные полосы по краям кадра — часто работают именно так. Это нормально. Это происходит потому, что маленькая апертура не снижает аберрации; он просто блокирует свет, прошедший через края линзы. Поэтому, естественно, если края не являются источником вашей проблемы, вы не заметите улучшения, если остановитесь.

Звездообразование и эффекты солнечной звезды

Звездообразование, также называемое солнечными звездами, — это красивые элементы, которые вы найдете на некоторых фотографиях. Несмотря на странные названия — одна, разновидность конфет; другой вид морских звезд — я всегда стараюсь запечатлеть их на своих пейзажных фотографиях. Вот пример:

Солнечные лучи на этой фотографии — результат моей диафрагмы (в данном случае f / 16).

Как это работает? По сути, для каждого лепестка диафрагмы в вашем объективе вы получите солнечный луч.Это происходит только в том случае, если вы фотографируете небольшую яркую точку света, например, солнце, когда она частично заблокирована. Это довольно распространенное явление в пейзажной фотографии. Если вы хотите получить максимально сильную вспышку звездообразования, используйте маленькую диафрагму. Когда на моей фотографии солнце, я обычно устанавливаю f / 16 исключительно для того, чтобы запечатлеть этот эффект .

Кроме того, эффект звездообразования отличается от объектива к объективу. Все зависит от ваших лепестков диафрагмы. Если у вашего объектива шесть лепестков диафрагмы, вы получите шесть солнечных лучей.Если у вашего объектива восемь лепестков диафрагмы, вы получите восемь солнечных лучей. А если у вашего объектива девять лепестков диафрагмы, вы получите восемнадцать солнечных лучей.

Подождите, что?

Это не опечатка. Для линз с нечетным числом лепестков диафрагмы вы получите в два раза больше солнечных лучей . Почему это?

Звучит странно, но на самом деле причина довольно проста. В линзах с четным числом лепестков диафрагмы (и полностью симметричной конструкцией) половина солнечных лучей будет перекрывать другую половину.Итак, вы не увидите их всех на последней фотографии.

Вот диаграмма, чтобы показать, что я имею в виду:

Когда у вас четное количество лепестков диафрагмы, солнечные лучи будут перекрываться.

Большинство объективов Nikon имеют семь или девять лепестков диафрагмы, что дает 14 и 18 солнечных лучей соответственно. Большинство объективов Canon имеют восемь лепестков диафрагмы, что дает восемь солнечных лучей. Я сделал снимок выше, используя объектив Nikon 20mm f / 1.8G, у которого 7 лепестков диафрагмы. Вот почему на изображении 14 солнечных лучей.

Значение имеет не только номер номер лезвий, но и их форма.Некоторые лепестки диафрагмы закруглены (что приводит к более приятному размытию фона вне фокуса), а другие прямые. Если ваша цель — захватить хорошие вспышки звездообразования, прямые лепестки диафрагмы обычно дают более четкие лучи света.

Опять же, одни линзы в этом отношении лучше других. Для достижения наилучших результатов найдите объектив, который хорошо известен с хорошей звездообразованием, а затем установите для него маленькую диафрагму, например f / 16. Это даст вам самое четкое определение ваших звездных вспышек.

Еще один снимок со звездообразной вспышкой, сделанный с помощью объектива 24 мм f / 1.4 объектива
NIKON D7000 + 24mm f / 1.4 @ 24mm, ISO 100, 1/50, f / 16. 0

Наконец, есть еще один связанный эффект, о котором я хотел бы кратко упомянуть. Когда вы снимаете на солнце, на ваших фотографиях могут появиться блики, как показано ниже. В зависимости от выбранной диафрагмы размер и форма этого блика могут немного измениться. В этом нет ничего страшного, но все же существует.

Блики на этой фотографии имеют форму лепестков диафрагмы моего объектива.

Маленькая диафрагма и нежелательные элементы

Когда вы снимаете через такие объекты , как заборы, грязные окна, растения и даже капли воды на объективе, вы, вероятно, будете разочарованы фотографиями, сделанными с маленькой диафрагмой.

Маленькие диафрагмы, такие как f / 11 и f / 16, дают вам такую ​​большую глубину резкости, что вы можете случайно включить элементы, которые не хотите, чтобы был в фокусе! Например, если вы снимаете водопад или океан, диафрагма f / 16 может превратить крошечную каплю воды на вашем объективе в отчетливую уродливую каплю:

Капля воды упала на мой объектив, когда я делал этот снимок . У меня была диафрагма f / 16, а это значит, что она особенно заметна. Эта капля была настолько большой, что ее все еще можно было увидеть при более широких апертурах, но она была крупнее и менее отчетливой.

В таких случаях лучше просто использовать более широкую диафрагму, например, f / 5,6, чтобы уловить каплю воды настолько расфокусированную, что она даже не появится на вашем изображении. В данном конкретном случае вы можете просто стереть каплю, но это невозможно, если вы стреляете через что-то вроде грязного окна.

Боковое примечание

Вы могли догадаться, что этот раздел на самом деле просто расширение глубины резкости, и это правда! Однако это немного особый случай, поэтому я решил разделить их.

Еще один пример съемки сквозь предметы — это когда на сенсор камеры падает кусок пыли. К сожалению, это очень часто случается при смене линз. Пятнышки пыли на сенсоре камеры будут очень четко видны при малых значениях диафрагмы, например f / 16 или f / 22, даже если они невидимы при более крупных значениях, например f / 4.

К счастью, их очень легко удалить в программах для постобработки, таких как Photoshop или Lightroom, хотя это может раздражать, если вам нужно удалить десятки из них с одной фотографии.Вот почему вы всегда должны содержать датчик камеры в чистоте. Но если оно не чистое, не используйте маленькие отверстия.

Пятнышки пыли на сенсоре моей камеры, снято при f / 11 (довольно маленькая диафрагма). Я обвел красным некоторые из наиболее заметных точек.

Если вы снимаете через другие элементы, помните и об этом совете — используйте среднюю или большую диафрагму, чтобы сделать их менее заметными.

Изменения в боке

Что такое боке? Это просто качество размытия фона.Если вы делаете много портретов или фотографий дикой природы, в большинстве случаев фон будет сильно не в фокусе. Естественно, вы хотите, чтобы они выглядели как можно лучше! Различные настройки диафрагмы изменят форму размытия фона. Почему это?

Размытие фона на ваших фотографиях всегда принимает форму лепестков диафрагмы. Итак, если ваши лепестки диафрагмы имеют форму сердца, вы получите размытие фона в форме сердца. В большинстве случаев это можно расценивать как отвлекающее боке, хотя на этой фотографии двух искусственных черепах это выглядит мило:

Размытие фона в форме сердца из-за диафрагмы в форме сердца.К сожалению, я не сделал это фото. Загружен как Creative Commons.

Что делает это интересным, так это то, что на некоторых объективах лепестки диафрагмы значительно меняют форму при открытии и закрытии. Хотя не все объективы такие, но настройки с большой диафрагмой (например, f / 1.8) часто имеют более округлое размытие фона, чем настройки с меньшей диафрагмой. Вы также получите на больше размытия фона на при больших диафрагмах, поскольку ваша глубина резкости меньше.

Другие объективы могут быть лучше с немного меньшей диафрагмой, или у них могут быть другие странные проблемы с размытием фона при широкой диафрагме (например, прерывистое размытие фона в углах).Если для вас важно боке, вам стоит протестировать его на своих объективах. Сделайте несколько расфокусированных снимков оживленной сцены, для каждой из которых используются разные настройки диафрагмы, и посмотрите, какая из них выглядит лучше всего. В большинстве случаев это будет самая широкая диафрагма объектива, но не всегда.

Пример размытия фона в верхнем левом углу Nikon 24mm f / 1.4G. На мой взгляд, размытие лучше всего на f / 1.4 и f / 1.8, где оно кажется наиболее округлым. Однако это по своей сути субъективно.

Проблемы со смещением фокуса

С некоторыми объективами — даже если вы используете ручную фокусировку и не перемещаете кольцо фокусировки — ваша точка фокусировки может смещаться на , когда вы используете все меньшие и меньшие диафрагмы.

Очевидно, это не идеально. Как узнать, есть ли у вашего объектива проблемный сдвиг фокуса? Это очень просто. Вот шаги:

1. Установите камеру на штатив и установите объектив на ручную фокусировку.
2. Найдите объект с мелкими деталями, который выходит назад, и сфокусируйтесь на его центре. Стол обычно хорошо сочетается, возможно, со скатертью.
3. Будьте уверены: когда вы увеличиваете фотографию, которую вы делаете, вы должны видеть детали на уровне пикселей, а также части фотографии, которые явно не в фокусе.
4. Сделайте снимок с самой широкой диафрагмой вашего объектива, а затем с постепенно уменьшающейся диафрагмой. (Вам не нужно делать снимок каждые 1/3 ступени; что-то вроде f / 2, f / 2,8, f / 4, f / 5,6 и f / 8 достаточно.) Не перемещайте камеру кольцо фокусировки и дважды проверьте, что вы используете ручную фокусировку .
5. На своем компьютере увеличьте эти фотографии до 100% и посмотрите, смещается ли самая резкая точка фокусировки все дальше назад при остановке. Чем больше он движется, тем хуже ваша проблема смещения фокуса.

Готово!

Если у вашего объектива есть экстремальные уровни смещения фокуса, вы захотите его компенсировать:

• С самой широкой диафрагмой просто сфокусируйтесь, как обычно.
• При использовании широкой и средней диафрагмы, от f / 2,8 до f / 5,6, войдите в режим live view (уже используя предполагаемую диафрагму), затем сфокусируйтесь. Ручная фокусировка и автофокус работают нормально.
• С маленькой диафрагмой, такой как f / 11 или f / 16, ваша глубина резкости будет достаточно большой, чтобы скрыть большинство проблем со смещением фокуса, поэтому просто фокусируйтесь как обычно.

Боковое примечание

Когда дело доходит до этого, смещение фокуса — это просто еще один тип аберрации объектива. Края вашего объектива могут не фокусировать свет так же, как центр, поэтому, остановившись — опять же, блокируя свет от краев — ваша точка фокусировки немного изменится. Это основная причина этого эффекта.

Простота фокусировки

Система автофокусировки вашей камеры не будет работать, если на нее не будет попадать много света.

Обычно это не проблема.Даже если вы используете маленькую диафрагму, например f / 16, ваша камера все равно будет использовать большую диафрагму, например f / 2,8, для фокусировки. Он останавливается только до f / 16, когда вы действительно делаете снимок .

Однако это не всегда возможно.

Например, если максимально возможная диафрагма у вашего объектива довольно мала, например, f / 5,6 или f / 6,3, ваша камера не сможет использовать большую диафрагму для фокусировки. Это одна из причин, по которой дорогой зум-объектив Nikon 70-200 мм f / 2,8 по-прежнему успешно фокусируется при слабом освещении, в то время как более дешевые объективы (скажем, 70-300 мм f / 4.5-5.6) легче начинают терять фокусировку в темноте.

Итак, максимальная диафрагма вашего объектива имеет значение для упрощения фокусировки. Независимо от того, снимаете ли вы при f / 2 или f / 16, ваша камера оба раза фокусируется с одной и той же диафрагмой (кроме некоторых камер в режиме live view или если у вас старый объектив с полностью ручной диафрагмой).

Этот эффект может не иметь значения для вас, если вы пейзажный фотограф, но другие могут найти его очень важным. По крайней мере, вам понравится более яркий видоискатель (при использовании DSLR), который обеспечивается объективами с большой максимальной диафрагмой, и неплохо иметь дополнительные возможности фокусировки при слабом освещении.

Экспозиция вспышки

При использовании вспышки или любых других вспышек важно помнить, что диафрагма играет совершенно иную роль в управлении экспозицией вспышки. В то время как роль выдержки сводится к управлению окружающим светом, функция диафрагмы при съемке со вспышкой состоит в том, чтобы просто регулировать количество света, которое камера может записать от серии вспышек. Это сложная тема, и мы напишем об этом отдельную статью. Мы хотели включить его в этот раздел, так как вспышка тесно связана с диафрагмой объектива.

Таблица всего, что делает диафрагма

Изучив информацию выше, вы будете знать все, что диафрагма делает с вашими фотографиями. Однако это произойдет не мгновенно.

Понимание всех эффектов диафрагмы может занять некоторое время. Практика — ваш лучший друг. Выйдите на улицу, сделайте несколько снимков и сами прочувствуйте диафрагму.

Если это поможет, я собрал основную информацию из этой статьи в виде таблицы:

Таблица диафрагмы объектива для начинающих

Без сомнения, диафрагма может сбивать с толку новичков в фотографии. Как вы видели из этой статьи, он контролирует так много переменных в ваших изображениях, что может затруднить понимание на начальном этапе. Чтобы помочь новичкам, которые борются с диафрагмой, мы создали диаграмму, которая упрощает концепции, обсуждаемые в этой статье. В этой таблице показаны наиболее важные эффекты диафрагмы в фотографии, а также общие термины, которые фотографы используют для описания своих настроек.

Чтобы сделать эту диаграмму как можно более ясной, я не затемнял и не осветлял какие-либо образцы иллюстраций (как это происходит в реальном мире).Вместо этого я просто написал «от самого яркого» до «самого темного», чтобы показать эффекты, которые вы бы увидели, если бы в объективе была настроена только диафрагма.

Обратите внимание, что это намеренно упрощенная диаграмма, предназначенная для руководства для начинающих — иллюстрации увеличены, чтобы более четко показать суть.

Не стесняйтесь загрузить и распечатать эту диаграмму, если вы найдете ее полезной — просто щелкните изображение правой кнопкой мыши, затем выберите «Сохранить как» и выберите место, где вы хотите сохранить его.

Aperture FAQ

Ниже мы собрали некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов, связанных с диафрагмой.

Что такое диафрагма?

Диафрагму можно определить как отверстие в линзе, через которое свет проходит и попадает в камеру. Он выражается в числах f, таких как f / 1,4, f / 2, f / 2,8 и т.д., чтобы выразить размер отверстия объектива, которым можно управлять через объектив или камеру. Чтобы узнать больше о диафрагме с множеством примеров и иллюстраций, щелкните здесь.

Как диафрагма влияет на глубину резкости?

Глубина резкости — это расстояние между ближайшим и самым дальним объектами на фотографии, которое выглядит достаточно резким.Как правило, большая диафрагма приводит к большому размытию переднего и заднего плана, что приводит к малой глубине резкости. С другой стороны, малая диафрагма приводит к небольшому размытию переднего и заднего плана, что дает большую глубину резкости.

Как диафрагма влияет на выдержку?

Открытие диафрагмы объектива позволяет большему количеству света проходить в камеру, что позволяет фотографу делать правильно экспонированные изображения при более короткой выдержке. Остановка или уменьшение диафрагмы объектива, с другой стороны, уменьшает количество света, попадающего в камеру, что требует использования более длинной выдержки для получения изображения с такой же яркостью.

Как диафрагма влияет на эффект боке?

Боке означает качество расфокусированных светлых участков изображения, созданного объективом камеры. Использование максимальной диафрагмы объектива обычно дает круглые блики на заднем плане большого размера, тогда как при закрытии объектива световые блики обычно выглядят меньше и принимают разные формы, например, семиугольник. Эти формы зависят от количества лепестков диафрагмы и их округлости. Вот изображение объектива с постоянным фокусным расстоянием 50 мм f / 1.4 с диафрагмой f / 2.Диафрагмы 8 и f / 4:

Что такое «максимальная диафрагма» у объектива?

Максимальная диафрагма — это то, насколько широко можно открыть объектив. Обычно оно выражается в единицах диафрагмы, например, f / 1,4, и указывается в названии объектива. Например, объектив Nikon 35mm f / 1.4G имеет максимальную диафрагму f / 1,4, тогда как Nikon 50mm f / 1.8G имеет максимальную диафрагму f / 1,8. Некоторые объективы имеют переменную максимальную диафрагму, которая меняется в зависимости от фокусного расстояния. Такой объектив, как Nikon 18-55mm f / 3.5-5.6, имеет максимальную диафрагму f / 3.5 на 18 мм и f / 5,6 на 55 мм.

Какая диафрагма лучше всего подходит для портретной фотографии?

Если ваша цель — сделать изображение с малой глубиной резкости, где объект кажется резким, а передний план и фон — размытыми, то вам следует использовать очень широкие диафрагмы, такие как f / 1.8 или f / 2.8 (например, если если вы используете объектив 50 мм f / 1.8, вам следует установить диафрагму объектива на f / 1.8).

Какая диафрагма лучше всего подходит для пейзажной фотографии?

При съемке пейзажей часто требуется получить как можно большую глубину резкости, чтобы как передний, так и задний план выглядели как можно более резкими. В таких случаях лучше всего установить объектив на небольшую диафрагму, например, f / 8 или f / 11.

Что лучше — иметь большую или меньшую диафрагму?

Это действительно зависит от того, что вы фотографируете и как вы хотите, чтобы ваше изображение выглядело. Более низкие значения диафрагмы, такие как f / 1.8, позволяют большему количеству света проходить через объектив и уменьшают глубину резкости. Для сравнения, более высокие значения диафрагмы, такие как f / 8, блокируют свет, обеспечивая большую глубину резкости. Оба они используются в фотографии.

Влияет ли диафрагма на фокусировку?

Изменение диафрагмы объектива может повлиять на фокус из-за смещения фокуса.Поэтому перед фокусировкой лучше всего установить объектив до желаемого значения диафрагмы. На цифровых зеркальных камерах мы рекомендуем использовать режим live view для фокусировки с желаемой диафрагмой, чтобы уменьшить негативный эффект смещения фокуса. Это связано с тем, что зеркальные камеры фокусируются на самой широкой диафрагме.

На какой диафрагме все в фокусе?

Это действительно зависит от размера сенсора вашей камеры, фокусного расстояния объектива и того, насколько близко ваша камера находится к объекту. Как правило, небольшая диафрагма, такая как f / 8, дает вам достаточную глубину резкости, чтобы сделать большую часть вашего изображения резким.Однако, если объект находится слишком близко к вашей камере, вам может потребоваться либо отодвинуться назад, либо еще ниже опустить объектив, чтобы все выглядело резким.

Как диафрагма влияет на резкость?

Большая диафрагма дает меньшую глубину резкости, что размывает все спереди и сзади объекта в фокусе, из-за чего части фотографии выглядят размытыми. Большая апертура также указывает на недостатки оптической конструкции линз, часто приводящие к видимым аберрациям линз. С другой стороны, небольшая диафрагма дает более широкую глубину резкости, что делает изображение более резким.Маленькие диафрагмы также обычно скрывают аберрации линз.

Какая диафрагма лучше всего подходит для резкости?

Большинство объективов не предназначены для обеспечения хорошей резкости при максимальной диафрагме, поэтому часто желательно использовать меньшую диафрагму, например, f / 5,6, чтобы получить наилучшие результаты. Однако наилучшая диафрагма объектива или его «золотая середина» действительно зависит от его оптической конструкции.

Какую диафрагму использовать для получения размытого фона?

Если вы хотите изолировать объект от сцены и сделать фон размытым, вам следует максимально увеличить диафрагму объектива и подойти как можно ближе к объекту.Например, если вы снимаете с фиксированным фокусным расстоянием 50 мм f / 1,8, вам следует снимать с f / 1,8, находясь на близком расстоянии. Если вы используете зум-объектив, вам следует увеличивать масштаб до максимального фокусного расстояния и использовать самую широкую диафрагму, находясь как можно ближе к объекту. Например, если вы снимаете объективом 18-55 мм f / 3,5-5,6, вам следует увеличить масштаб до 55 мм, использовать максимальную диафрагму f / 5,6 и приблизиться к объекту.

Какая апертура пропускает больше всего света?

Максимальная светосила объектива, например f / 1.4.

Какая апертура пропускает наименьший свет?

Минимальная диафрагма объектива, например f / 22.

Резюме

Диафрагма, несомненно, является важнейшим параметром в фотографии и, возможно, самым важным параметром из всех. Диафрагма влияет на несколько разных частей фотографии, но вы довольно быстро со всем разберетесь. Маленькая диафрагма делает ваши фотографии темнее, увеличивает глубину резкости, увеличивает дифракцию, уменьшает большинство аберраций объектива и увеличивает интенсивность звездообразования.Большая диафрагма делает наоборот.

Скоро об этом даже не нужно будет думать; вы все это запомните естественным образом. Лично я, если мне нужен эффект звездообразования на своих фотографиях, я сразу знаю, что нужно использовать диафрагму f / 16. Когда мне нужно как можно больше света, я не задумываясь устанавливаю большую диафрагму, например, f / 2,8 или f / 2. Чтобы добраться до этой точки, не потребуется много практики.

Зная, насколько важна диафрагма, неудивительно, что в Photography Life большую часть времени мы снимаем с приоритетом диафрагмы или в ручном режиме.Мы практически никогда не хотим, чтобы камера выбирала диафрагму за нас. Это слишком важно, и это одна из тех основных настроек, которые должен знать каждый начинающий или опытный фотограф, чтобы делать наилучшие изображения.

Как всегда, лучше всего научиться всему этому на себе. Найдите что-нибудь захватывающее и примените свои новые знания на практике. Чем больше фотографий вы сделаете, тем больше вы узнаете. Aperture не исключение.

Ниже приведены некоторые другие статьи, которые могут вам понравиться:

Надеюсь, вы обнаружили, что эта статья объясняет основы диафрагмы понятным и простым способом.

Если вы готовы двигаться дальше, следующая важная настройка камеры, которую нужно изучить, — это диафрагма, которую мы объясняем в главе 5 нашего руководства по основам фотографии.

Перейти к главе 5: F-Stop

вогнутая линза — Вселенная сегодня

[/ caption] На протяжении веков люди могли делать с линзами довольно замечательные вещи. Хотя мы не можем быть уверены, когда и как первый человек наткнулся на эту концепцию, ясно, что в какой-то момент в прошлом древние люди (вероятно, с Ближнего Востока) осознали, что они могут управлять светом, используя фигурный кусок стекла. .Спустя столетия, как и для каких целей использовались линзы, стало расти, поскольку люди обнаружили, что они могут делать разные вещи, используя линзы разной формы. В дополнение к тому, что далекие объекты кажутся ближе (например, телескоп), они также могут использоваться для того, чтобы маленькие объекты казались больше, а размытые объекты казались четкими (например, увеличительные стекла и корректирующие линзы). Линзы, используемые для выполнения этих задач, делятся на две категории простых линз: выпуклые и вогнутые.

Вогнутая линза — это линза, имеющая по крайней мере одну изогнутую внутрь поверхность. Это рассеивающая линза, что означает, что она рассеивает световые лучи, которые были преломлены через нее. Вогнутая линза тоньше в центре, чем по краям, и используется для коррекции близорукости (миопии). В трудах Плиния Старшего (23–79) упоминается, возможно, самое раннее использование корректирующих линз. По словам Плиния, император Нерон смотрел гладиаторские игры, используя изумруд, предположительно вогнутой формы, чтобы исправить близорукость.

После того, как световые лучи проходят через линзу, кажется, что они исходят из точки, называемой главным фокусом. Это точка, на которую фокусируется коллимированный свет, движущийся параллельно оси линзы. Изображение, сформированное вогнутой линзой, является виртуальным, то есть будет казаться, что оно находится дальше, чем есть на самом деле, и, следовательно, меньше самого объекта. Изогнутые зеркала часто имеют этот эффект, поэтому многие (особенно на автомобилях) имеют предупреждение: объекты в зеркале находятся ближе, чем кажутся. Изображение также будет вертикальным, то есть не перевернутым, как, как известно, делают некоторые изогнутые отражающие поверхности и линзы.

Формула линзы, которая используется для определения положения и характера изображения, формируемого линзой, может быть выражена следующим образом: 1 / u + 1 / v = 1 / f, где u и v — расстояния до объекта и изображение с объектива соответственно, а f — фокусное расстояние объектива.

Мы написали много статей о вогнутых линзах для Universe Today. Вот статья о зеркале телескопа, а вот статья об астрономическом телескопе.

Если вам нужна дополнительная информация о вогнутой линзе, ознакомьтесь с книгой НАСА «Самое ужасное оружие», а здесь — ссылка на страницу создания телескопа.

Мы также записали целую серию Astronomy Cast, посвященную телескопу. Послушайте, Эпизод 150: Телескопы, следующий уровень.

Источники:
http://en.wiktionary.org/wiki/concave
http://www.physics.mun.ca/~jjerrett/lenses/concave.

No related posts.