Нажмите "Enter" для пропуска содержимого

Светосильная оптика: Что такое светосила. Какой светосильный объектив выбрать. ⋆ Про Фото

Содержание

Что такое светосила. Какой светосильный объектив выбрать. ⋆ Про Фото

dsc_1280-5268092

Наверняка, если вы покупали объектив, то не раз слышали такое понятие как светосила объектива. Скорее всего, именно светосила играла ключевую роль при выборе той или иной линзы и конечно же продавец старался вам продать более дорогой объектив именно ссылаясь на этот мистический параметр – светосила, как-будто он решит все ваши проблемы 😉

Вначале давайте разберемся что такое светосила объектива, и с чем её едят. Если просто, то светосила, это пропускная способность объектива, т.е. светосила показывает какое максимально возможное количество света проходит через объектив и попадает на матрицу цифрового фотоаппарата. Чем больше светосила у объектива – тем больше света через него может проходить, тем больше возможности при съемке в плохом освещении без использования вспышки или штатива.

Светосила объектива зависит от следующих параметров:

  • диафрагма
  • фокусное расстояние
  • качество оптики

Не будем углубляться в физику, скажу лишь что отношение диаметра максимально открытой диафрагмы к фокусному расстоянию, как раз и будет вашей светосилой (так называемой геометрической светосилой объектива). Именно эту светосилу производители оптики и указывают у себя на объективах, наверняка вы встречали следующие подписи – 1:1.2, 1:1.4, 1:1.8, 1:2.8, 1:5.6 и так далее. Естественно, чем больше это соотношение, тем больше светосила объектива. Поэтому светосильные объективы считаются те, у которых соотношение 1:2.8, 1:1.8, 1:1.4 и более.

Для заметки, самый светосильный объектив в мире, был сделан в 1966 году для NASA которые использовали его в целях съемки темной стороны луны. Называется он Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 и светосила у него равна 1:0.7, таких объективов было выпущено всего десять.

Каждый фотограф, будь-то он начинающий или профи, знает – самые светосильные объективы это портретные объективы с фиксированным фокусным расстоянием. И конечно же, каждый уважающий себя фотограф имеет в арсенале такой объектив. Ещё один плюс, светосильных фиксов – то что они относительно недорогие, к примеру если сравнивать с светосильными зум-объективами, но не менее качественные.

dsc_2424-9518653

dsc_2554-3068042

Светосильные объективы идеально подходят для портретной съемки, потому что они дают малую глубину резкости, что очень важно для портретной съемки.

dsc_9726-1057443

Какой портретный объектив выбрать, со светосилой 1.2, 1.4 или 1.8?

Существует тот факт, что новички хотят купить себе более светосильный объектив, и конечно же продавцы с радостью им продают этот объектив, который стоит в разы дороже. Вопрос только нужно ли переплачивать за диафрагму f/1.4 если вы ей практически не будете ей пользоваться!?

Глубина резкости (ГРИП) напрямую зависит от светосилы вашего объектива, поэтому фотографируя с диафрагмой f/1.2, f/1.4 и f/1.8 фокусная плоскость очень мала, и вы рискуете тем, что ваш объект съемки будет вне фокусной плоскости, вот как здесь:

dsc_9726-1057443

Этот кадр я сделал давно, я его испортил. Испортил тем, что фотографировал с максимально открытой диафрагмой f/1.2 и конечно же, в фокус я не попал, момент упустил, а кадр испоганил т.к. он не резкий (см. статью как сделать фото резким).

Потом я сфотографировал ещё один, в котором все хорошо: лицо в фокусе а фон размытый, но диафрагма уже была f/2.8.

dsc_9726-1057443

Я много перепортил кадров, до того, как я понял, что f/1.2 нужно использовать только в случае если не хватает света для съемки и то, это не всегда помогает, проще повысить ISO, особенно если у вас полноформатная цифровая камера. Порой, даже на 50мм фикс с диафрагмой f/2.8 – можно промахнуться и многие детали окажутся не в фокусе, поэтому я всегда перестраховываюсь, особенно когда фотографирую моделей, при хорошем освещении использую диафрагму не меньше чем f/3.2.

dsc_1524-9271833

Как видите, глубина резкости вполне ощутима.

Вывод

Светосильный объектив идеально подходит для портретной съемки, поэтому любой уважающий себя фотограф обязательно должен иметь такой в арсенале.

При покупке светосильного объектива, не покупайтесь на заявленные 1:1.2 либо 1:1.4. Использовать максимально открытую диафрагму вы будете крайне редко, поэтому, если у вас есть выбор между светосильным портретным объективом 1:1.2, 1:1.4 и 1:1.8 не делайте ошибку и не тратьте лишние деньги покупая максимально доступный светосильный объектив, вам вполне достаточно портретника со светосилой 1:1.8.

Спасибо за прочтение и до новых встреч.

Про светосилу | Радожива

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

Про светосилу

Про светосилу

Если все сильно упростить, то число F (число диафрагмы) отвечает только за соотношение геометрического отверстия объектива к его фокусному расстоянию – потому еще можно встретить определение, что число F называют

геометрической светосилой. На деле же, светосила – это способность объектива к пропусканию света, и на эту способность влияет не только отношение фокусного расстояния объектива к его диаметру (т.е. геометрические показатели). Огромную роль в возможности пропускания света играет оптическая схема объектива, которая имеет свойство пропускать не весь падающий свет.

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

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

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

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

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

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

Фото для разделения абзацев :)

Фото для разделения абзацев 🙂

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

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

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

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

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

Боке Гелиос-44 с 8 лепестками

Боке Гелиос-44 с 8 лепестками. Фото разделитель

Светосильная оптика не только дает более яркую и светлую картинку в ОВИ, но и позволяет во многих случаях, куда

более точно и быстрей справляться системе автоматической фокусировки.

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

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

Фото разделитель

Фото разделитель

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

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

Фото разделитель

Фото разделитель

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

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

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

Фото разделитель

Фото разделитель

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

↓↓↓ лайк 🙂 ↓↓↓ Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Обзор светосильных объективов

При выборе объектива для своей цифровой камеры фотографы часто сталкиваются с тем, что при одном и том же фокусном расстоянии или диапазоне фокусных расстояний (если речь идет о зум-объективах) оптика может иметь различную светосилу. При этом продавцы часто советуют приобретать более дорогостоящую оптику, ссылаясь именно на высокий параметр светосилы, как будто он способен решить все проблемы при съемке. Но так ли это на самом деле, и какие светосильные объективы сегодня может предложить нам рынок фотографического оборудования?

Преимущества и недостатки светосильной оптики

Под светосилой понимают пропускную способность объектива, то есть то максимально возможное количество света, которое будет проходить через оптику и попадать на матрицу фотокамеры. Соответственно, чем более высокую светосилу имеет объектив, тем больше света через него будет проходить. Что это дает на практике?

Во-первых, в различных условиях освещения, при съемке с рук или фотографировании движущихся объектов Вы можете использовать более короткую выдержку. Во-вторых, светосильная оптика позволяет снимать на более низких значениях светочувствительности ISO, благодаря чему минимизируется количество цифрового шума. В-третьих, светосильные объективы обеспечивают более быструю автофокусировку, что особенно важно, например, в репортажной фотографии.  В-четвертых, широкая максимальная диафрагма позволяет фотографу ограничивать глубину резкости изображаемого пространства. В-пятых, благодаря высокой светосиле, обеспечивающей высокую яркость картинки в видоискателе, фотограф может с уверенностью контролировать резкость и композицию снимка. Наконец, при фотографировании на диафрагмах, близких к максимальным, можно получать приятный, красиво размытый фон.

Таким образом, преимуществ у светосильной оптики достаточно. Но есть и недостатки. В первую очередь, это более серьезные габаритные размеры, поскольку для обеспечения большой максимальной диафрагмы требуется использование линз большего диаметра и дополнительных оптических элементов, призванных способствовать устранению хроматических аберраций и искажений. В результате, конструкция светосильного объектива в сравнении с не светосильной оптикой при одинаковом фокусном расстоянии усложняется.

Светосильные объективы с внутренней фокусировкой отличаются несколько меньшей длиной. В таком случае в процессе фокусировки небольшие оптические элементы смещаются внутри объектива, в то время как передние элементы, обладающие более серьезными размерами, остаются неподвижными. При внутренней фокусировке объектива фактически отсутствует вращение переднего элемента оптики. Плюс к этому, увеличивается скорость работы автофокуса, а баланс конструкции светосильного объектива, в целом, улучшается.

Второй недостаток светосильной оптики тесно переплетается с первым. Поскольку в конструкции таких объективов используются более крупные оптические элементы, производить и корректировать такую оптику специалистам гораздо сложнее. Вследствие этого растет стоимость оптики. Высокая цена – это, пожалуй, главный недостаток светосильной оптики с точки зрения любого любителя фотографии или фотографа-энтузиаста.

С другой стороны, как правило, светосильные объективы создаются с использованием самых современных технических решений и наиболее качественных материалов, а значит, заплатив за оптику более серьезную цену, фотограф получает нечто большее, чем просто более высокую светосилу. При правильном подходе светосильный объектив может обеспечить существенный выигрыш в качестве снимков, что приобретает особую важность, в частности, для профессиональных фотографов.

Выбор светосильной оптики

Нужно отметить, что само понятие высокая светосила, в целом, является довольно относительным. Например, разницу в объективах  с максимальной диафрагмой f/1.2, 1.4 или 1.8 на практике зачастую ощутить бывает тяжело. Кстати, известно, что один из самых светосильных объективов был разработан в середине 60-х годов для космической программы NASA, чтобы с его помощью сфотографировать темную сторону Луны. Это был CarlZeissPlanar 50mm  со светосилой f/0.7.

Новички часто гонятся за объективом с самой высокой светосилой и, конечно, продавцы с радостью продают им такую оптику, ведь она стоит в разы дороже. Но стоит ли переплачивать за объектив со светосилой f/1.4 или f/1.2, если Вы не очень часто снимаете с максимальной диафрагмой? Это первый вопрос, который Вы должны себе задать при выборе светосильной оптики. Сегодня на рынке фотографического оборудования можно найти достаточно широкий спектр светосильных объективов – как оптику с фиксированным фокусным расстоянием, так и зум-объективы. Можно выделить несколько интересных моделей.

 

Sigma 30mm f/1.4 EX DC HSM

Этот объектив с высоким значением светосилы f/1.4 предназначен для кропнутых зеркальных фотокамер с форматом сенсора APS-C. Он имеет прочный корпус, угол зрения в 45 градусов и традиционную оптическую схему, состоящую из семи элементов в семи группах. В конструкции используется два оптических элемента из низкодисперсионного стекла (SpecialLowDispersion), что обеспечивает устранение хроматических аберраций.

Объектив Sigma 30mm f/1.4 EX DC HSM оснащен восьми лепестковой диафрагмой и ультразвуковым мотором (HSM) для обеспечения более скоростной и практически бесшумной фокусировки. К достоинствам данного объектива можно отнести хорошую цветопередачу и приятный, необычный рисунок. В то же время он требует точной настройки фокуса в камере и характеризуется падением резкости в углах кадра.

Sigma 50mm f/1.4 EX DG HSM

Светосильный объектив с фокусным расстоянием 50 мм, с учетом кроп-фактора его можно использовать в различных съемочных ситуациях – в портретной, пейзажной или жанровой фотографии. Благодаря круглой девяти лепестковой диафрагме объектив Sigma 50mm f/1.4 EX DG HSM может красиво размывать области, располагающиеся вне зоны фокуса. Оптическая схема включает в себя восемь элементов в шести группах, в том числе здесь используется литая асферическая линза, которая эффективно подавляет хроматическую аберрацию.

Вероятность возникновения бликов сведена к минимуму за счет применения многослойного просветления оптических элементов. Оно также способствует обеспечению более высокого контраста фотоизображений. Минимальная дистанция фокусировки составляет всего 45 см. В оснащение оптики входит и ультразвуковой привод автофокуса HSM. Примечательно, что светосильный объектив Sigma 50mm f/1.4 EX DG HSM можно использовать как с цифровыми зеркалками, так и с пленочными фотоаппаратами.

Canon EF 50mm f/1.4 USM

В линейке Canon можно отметить фикс-объектив EF 50mm f/1.4 USM со стандартным углом обзора 46 градусов и ультразвуковым приводом фокусировки (USM) с постоянной ручной корректировкой фокуса. Данный объектив отличается универсальностью в использовании и компактными габаритами. В конструкции оптики, состоящей из семи элементов в шести группах, используются элементы с высоким светопреломлением, что обеспечивает возможность создания резких, детализированных кадров даже при полностью открытой диафрагме. Восьми лепестковая диафрагма с практически круглым отверстием создает ровное, гладкое размытие тех областей изображения, которые находятся вне фокуса.  Светосильный объектив Canon EF 50mm f/1.4 USM подойдет любителям съемки пейзажей и портретов, а также тем, кто занимается репортажной фотографией.

Canon EF 85mm f/1.2L II USM

Это профессиональный объектив, ориентированный на портретную съемку. Он имеет самую широкую диафрагму в линейке объективов Canon EF, позволяя полностью контролировать глубину резкости и снимать в условиях слабого освещения без использования вспышки или длительных выдержек. Широкая диафрагма с круглой апертурой дает возможность равномерно размывать области, находящиеся не в фокусе, и концентрировать внимание зрителя на переднем плане. Ультразвуковой мотор кольцевого типа (USM) обеспечивает быструю и бесшумную фокусировку на объекте. Здесь также предусмотрена возможность электронной ручной фокусировки.

Конструкция этого объектива состоит из восьми элементов в семи группах, причем для обеспечения более высокой четкости и контрастности участков изображения, находящихся в фокусе, применяются большая асферическая линза с изменяющейся кривизной и подвижный элемент. Объектив EF 85mm f/1.2L II USM способен передавать информацию о расстоянии до снимаемого объекта системе вспышки E-TTL II для более точного замера экспозиции.

Canon EF 35mm f/1.4L USM

Еще один светосильный объектив Canon из профессиональной серии L с большой диафрагмой, фокусным расстоянием 35 мм и широким углом обзора в 63 градуса. Данная оптика отличается внутренним механизмом плавающего фокусирования и прочной, надежной конструкцией с защитой от влаги и пыли. Объектив EF 35mm f/1.4L USM имеет восьми лепестковую диафрагму и ультразвуковой привод фокусировки для молниеносной наводки на резкость. Оптическая схема включает в себя одиннадцать элементов в девяти группах, в том числе большой асферический элемент для получения изображения с коррекцией рассеивания и обеспечения резкости по всему полю кадра. Минимальная дистанция фокусировки составляет всего 30 сантиметров. .

AF-S Nikkor 35mm f/1.4G

AF-SNikkor 35mmf/1.4G — профессиональный широкоугольный объектив с фокусным расстоянием 35 мм и высокой светосилой из фирменной линейки Nikon.Он разрабатывался специально для использования вместе с цифровыми зеркальными фотоаппаратами японской компании формата FX. Конструкция объектива состоит из десяти элементов в семи группах, в том числе тут применяется один асферический элемент для обеспечения более высокой резкости и контрастности изображения. Благодаря специальному покрытию NanoCrystal  устраняются неприятные блики и ореолы. С помощью девяти лепестковой диафрагмы объектив создает приятное, мягкое боке. Оптика AF-S Nikkor 35mm f/1.4G хороша тем, что имеет прочный, влагозащищенный корпус из магниевого сплава и высокое качество сборки, что позволяет использовать ее в самых жестких условиях эксплуатации.

Sony 50mmf/1.4

Светосильный объектив Sony для фирменных цифровых зеркальных камер c байонетом A. Это отличный портретный объектив с превосходным  разрешением по всей площади кадра и высокой четкостью картинки. Его конструкция состоит из семи элементов в шести группах. Фокусное расстояние 50 мм в сочетании с широкой диафрагмой позволяет использовать данный объектив для портретной съемки и фотографирования в условиях недостаточного освещения. Круговая лепестковая диафрагма предоставляет возможность получать красиво размытый фон. Объектив Sony 50mm f/1.4 отличается компактными габаритами и относительно небольшим весом (220 грамм).

Светосильная оптика – это, конечно, замечательно, но не забывайте о том, что качественные объективы с широкой диафрагмой стоят недешево. Высокая светосила позволяет снимать на более коротких выдержках и на более низких значениях ISO в различных условиях освещения. Однако выбирая объектив, задумайтесь над тем, как часто Вам действительно будет требоваться максимально открытая диафрагма во время съемки. Если Вы не часто используете широкие диафрагмы, то, возможно, не стоит гнаться за высокой светосилой, а лучше обратить внимание на другие параметры объектива.

Светосила объектива | Это интересно!

Техника играет важную роль в получении качественных и красивых снимков. При этом сам фотоаппарат может обладать передовыми характеристиками, но если объектив плохой — ничего хорошего снять не получится. Из этой статьи вы узнаете о том, что такое светосила, как она влияет на фотографию и как правильно выбрать качественный объектив для фотоаппаратов Canon и Nikon.

Что такое светосила объектива?

Объектив — это глаз камеры, с помощью которого фотоаппарат получает изображение. Свет, проходя через линзы, попадает на диафрагму, которая представляет собой перегородку в виде нескольких лепестков. Далее он отражается от зеркала и попадает в призму, а затем доходит до видоискателя. Именно благодаря этому эффекту вы можете увидеть изображение, которое получится, еще до нажатия кнопки затвора.

Свет играет решающую роль и при создании фотографии. Когда вы поднимаете зеркало, то он попадает на матрицу, создавая на ней изображение. Закономерно, что именно на светосилу фотографы обращают внимание в первую очередь.

Светосила — это параметр, который характеризует способность объектива пропускать свет. Чем больше это значение, тем ярче и светлее будут фотографии. Если же оптика обладает низкой светосилой (например, f/ 5.6), то фотографу нужно будет увеличить длину выдержки или ISO, что в конечном итоге может плохо сказаться на фотографии.

На что она влияет при съемке

Качество снимка зависит от настройки следующих технических характеристик:

  • Светочувствительность (ISO).
  • Время экспозиции (выдержка).
  • Диаметра отверстия в объективе (светосиле).

Проще говоря, чем точнее вы установите все три параметра, тем лучше будет снимок. Но что делать, если светосила объектива невелика, а снимать нужно в условиях плохой освещенности? В этом случае у фотографа есть два варианта:

  1. Поднять значение ISO. Это может вызвать такие побочные эффекты, как зернистость и цветовой шум, который сделает фотографию нечеткой и менее яркой.
  2. Увеличить длину выдержки. В этом случае, если у человека не будет штатива, то снимок окажется смазанным.

Таким образом, светосильные объективы позволяют делать яркие и четкие фотографии даже в тяжелых погоды условиях, вечером и даже ночью.

От каких параметров зависит светосила?

Главные факторы, от которых зависит светосила — это диаметр линз и фокусное расстояние объектива. Если уменьшить площадь линз в два раза, то и света будет попадать вдвое меньше. Что касается фокусного расстояния, то чем оно больше, тем крупнее изображение. Но чем длиннее объектив, тем дальше он будет находиться от светочувствительного слоя. Поэтому, например, при увеличении фокусного расстояния в два раза, изображение проецируется на площадь, в четверо раза большую. Освещенность соответственно уменьшается в четыре раза. 

Если вы посмотрите на объектив, то увидите, что внутри него не одна линза, а несколько отдельных элементов. При этом, чем он дороже, тем больше его вес и количество линз. Дело в том, что даже самые совершенные стекла не способны пропустить свет без искажений и аберраций. Задача линз — преломить попадающий в объектив свет таким образом, чтобы собрать его в одной точке, а затем равномерно распределить по всей поверхности матрицы. Внутри объектива находятся стекла разной формы и величины, что позволяет несколько снизить величину искривления и размытия. При этом часть света все равно отражается от линз, теряясь по пути.

Еще один фактор, от которого зависит светосила — это размер диафрагмы. Чем больше вы ее раскрываете, тем больше света попадает на матрицу. 

Маркировка объектива

На оправе объектива можно увидеть несколько обозначений. Одно из них — F, которое указывает на величину максимального раскрытия диафрагмы. Например, число f/4 показывает, что диафрагму не получится открыть больше, чем на 4. У некоторых зум-объективов можно увидеть несколько цифр: f/3/5-5/6. Это указывает на то, что при самом коротком фокусном расстоянии лепестки можно будет раскрыть на 3.5, а на самом длинном — на 5.6. Самый светосильный объектив в мире — Carl Zeiss Planar f/0,7, который был разработан специально для НАСА. Но для простых покупателей доступны линзы со минимальным значением f/1.2.

Если вы внимательно присмотритесь, то сможете увидеть еще несколько цифр, разделенных двоеточием, например 1:1.8. Именно эти цифры указывают на светосилу объектива, поскольку диафрагма, все же, регулирует только объем света, проходящего через линзы. Единицей обозначается действующее отверстие объектива. Обычно эта величина близка или равна поверхности передней линзы. Правая часть соотношения показывает, вот сколько раз фокусное расстояние объектива больше его действующего отверстия. Если сравнить два объектива с обозначениями 1:2 и 1:4, то светосила у первого будет в четыре раза больше, чем у второго.

Какая светосила лучше

На качество изображения влияет не только фотоаппарат, но и объектив. В связи с этим фотографы часто задаются вопросом — какая светосила лучше. Но на этот вопрос сложно ответить однозначно, так как многое зависит от конечных целей человека. Далеко не всегда меньшее значение диафрагмы указывает на более высокое качество изображений. Многое зависит и от конструкции, и от качества линз и профессионализма фотографа. 

Особенности съемки с разными значениями диафрагмы

Фотографам часто советуют покупать наиболее светосильный объектив. Однако не во всех случаях эта рекомендация является верной. Дело в том, что глубина изображаемого пространства напрямую зависит от светосилы объектива. Чем она больше, тем глубже и объемнее будет кадр. Но не во всех случаях это идет снимку на пользу. Например, если вам нужно снять интерьер квартиры, то со значением диафрагмы 1.8 нечеткими окажутся 80% объектов. Чем больше раскрывается диафрагма, тем меньше площадь фокуса. Именно поэтому максимально открывать просвет объектива нужно будет довольно редко — например, в условиях плохой освещенности. Да и то, в этих случаях проще поднять значения ISO, чем потом сокрушаться из-за того, что половина фотографии оказалась нечеткой.

В каких случаях нужен светосильный объектив

Если фотограф снимает портреты, то без светосильного объектива не обойтись. Максимально открытая диафрагма со значениями 1.2, 1.4 и 1.8 позволяет размыть задний фон и отделить модель от фона. Также высокая светосила будет необходима тем, кто часто снимает в условиях плохой освещенности без вспышки и без возможности воспользоваться штативом. 

Если же фотограф занимается репортажной съемкой или пользуется штативом, то вполне достаточно будет объектива с диафрагмой 3.5 или 5.6. На этих значениях все объекты на фотографии будут оставаться резкими, что особенно важно, к примеру, для съемки групповых портретов.

Резюме: Если вы снимаете портреты, то лучше купить объектив со светосилой 1.2-1.8. Но если вы больше любите пейзажи или репортаж, то можете смело выбирать менее светосильные линзы со значениями 3.5, 5.6.

Светосильный объектив для Canon и Nikon

Светосильными считаются объективы со значениями диафрагмы f/2.8 и меньше. Зачастую начинающие фотографы покупают камеры со стандартными «китовыми» объективами, но их уже довольно скоро перестает устраивать качество изображения, которые они выдают. В этом случае нужно покупать новую технику, но какую выбрать?

Отталкиваться нужно от бюджета и целей. Идеальным вариантом могут стать недорогие объективы с фиксированным фокусным расстоянием — например, 50 mm f/1.8. Учитывать нужно и то, что с диафрагмой 1.8 придется снимать довольно редко. Объективы со светосилой 1:1.2 или 1:1.4 стоят намного дороже, поэтому их покупка чаще всего нецелесообразна.

Какой лучше выбрать?

Наиболее успешными в линейке Canon считаются следующие светосильные объективы: 

  • Canon EF 40 mm f/2.8 STM — полупрофессиональный объектив с фиксированным фокусным расстоянием.
  • Canon EF 50 mm f/1.4 USM — портретный объектив с высокой светосилой.
  • Canon EF 28 mm f/1.8 USM — широкоугольный объектив с фиксированным фокусным расстоянием, который подходит для неполнокадровых камер.

Для Nikon:

  • ZEISS Milvus 50 mm F/1.4 — отличный объектив для художественной съемки с красивым размытием.
  • Nikkor 24-70mm f/2.8G — светосильный объектив для репортажной съемки. Удобен тем, что позволяет получить как красивый портрет, так и широкоугольный снимок.
  • Nikon 50mm f/1.8G AF-S Nikkor — недорогой объектив с фиксированным фокусным расстоянием, который подойдет для начинающих.

Если ваш бюджет ограничен, то можно выбрать объектив сторонних производителей: например, компаний Samyang, Tamron или Sigma. Их продукция зачастую не уступает по качеству, а вот цена гораздо ниже оригинальных линз.

Заключение

Светосила объектива — это важный параметр, но не стоит концентрировать внимание только на нем. Оптику со значением 1:1.2, 1:1.4 имеет смысл покупать следующим людям:

  • Фотографам, которые часто работают в условиях низкой освещенности.
  • Портретистам.

В остальных же случаях вполне достаточно диафрагмы f/1.8 для фиксированного объектива или f/3.5 для «зума». Удачных кадров!

Ещё статьи на сайте

Как выбрать объектив (2019) | Объективы | Блог

Любой опытный фотограф согласится с тем, что качество фотографий зависит от объектива ничуть не меньше, чем от самой камеры. В современных реалиях, когда даже недорогие фотоаппараты оснащаются матрицами на десятки мегапикселей, можно сказать, что объектив влияет на качество фото даже больше. Может и не стоит строго следовать правилу ортодоксов от фотографии, утверждающему, что объектив должен стоить не меньше, чем сама камера. Но и экономить на оптике – определенно не лучшая идея.

Истина, как всегда, посредине: качественная оптика на посредственной камере улучшит качество фотографий, но полностью раскрыть свой потенциал не сможет. Как и дорогая полнокадровая камера с дешевым кропнутым зумом. Для получения лучшего по цене и стоимости результата характеристики объектива должны соответствовать характеристикам камеры.

Характеристики объективов

Фокусное расстояние – один из первых параметров, на которые смотрит фотограф при выборе объектива. Это неспроста – фокусное расстояние во многом определяет сферу применений объектива.

Чем меньше фокусное расстояние объектива, тем шире угол зрения и тем мельче выглядят объекты на кадре.

Объективы с маленьким фокусным расстоянием (широкоугольные) применяются для съемки панорамных видов, пейзажей, архитектуры, интерьеров т.д. Широкий угол зрения позволяет этим объективам снимать общими планами, захватывая в кадр большое пространство, однако перспектива на таких снимках выглядит искаженной и неестественной. Из-за искажения перспективы на «шириках» при малейшем отклонении камеры от горизонтального положения появляется эффект отклонения вертикалей.

При подъеме широкоугольного объектива вверх вертикальные объекты начинают «валиться» внутрь кадра.

На сверхширокоугольных (фишай) объективах кроме перспективных искажений может проявляться еще и дисторсия – геометрическое искажение, из-за которого прямые линии, расположенные близко к границе кадра, выглядят искривленными. Существуют конструктивные решения, почти полностью устраняющие дисторсию на широкоугольных объективах, но цену оптики они заметно увеличивают.

Но не надо думать, что широкоугольными объективами пользуются только риеэлторы – их свойства широко используются в художественной фотосъемке. Из-за искажения перспективы близко расположенные объекты выглядят неестественно большими по сравнению даже с незначительно удаленными – и это позволяет создавать в кадре интересные эффекты.

Кроме того, никакой другой объектив не способен вместить в кадр столько деталей.

Длиннофокусные объективы, наоборот, угол зрения имеют маленький, зато могут приближать объект съемки. Это – основное преимущество длиннофокусной оптики, используемое при репортажной съемке, при съемке дикой природы и спортивных событий. Чем больше фокусное расстояние, тем сильнее будет увеличен объект съемки.

Второе преимущество длиннофокусной оптики – малая глубина резкости, позволяющая эффективно (и эффектно) отделить снимаемый объект от окружающего фона. Поэтому объективы с фокусным расстоянием 70-200 мм часто используют для портретной съемки.

Объективы с фокусным расстоянием больше 200 мм относятся к профессиональной технике – они тяжелы, неудобны и дороги, но зато позволяют снимать пугливых диких животных в естественных условиях обитания, делать снимки спортсменов с трибуны стадиона и фотографировать архитектурные детали высоких зданий и сооружений.

Без телеобъектива такого кадра не сделать

Основные недостатки длиннофокусной оптики – большой вес и габариты. Кроме того, обилие оптических элементов снижает количество света, проходящего через неё, поэтому светосильной длиннофокусной оптики мало, и стоит она очень дорого. Еще одно проявление большого количества оптических элементов – различные дисторсии, особенно хорошо заметные на недорогих объективах.

Для повседневной и портретной съемки применяются среднефокусные объективы, называемые также нормальными – и не потому, что остальные объективы ненормальные, а потому что именно эти объективы по свойствам наиболее близки к человеческому глазу и обеспечивают изображение с естественной для нашего взгляда перспективой.

Тип фокусного расстояния.

Для увеличения универсальности многие объективы снабжаются возможностью изменения фокусного расстояния (зум). Такой объектив может заменить фотографу целую линейку фикс-объективов (с фиксированным фокусным расстоянием), давая выигрыш по массе и габаритам носимого оборудования. Да и по цене тоже – хоть зумы и дороже фиксов, но если сравнивать цену одного зума и нескольких фиксов (которых он заменяет), то экономия будет вполне заметна.

Кроме того, использование зума снижает нагрузку на фотографа – при использовании фикса для того, чтобы немного укрупнить или уменьшить кадр, фотографу придется самому подойти поближе или отойти подальше. Как шутят фотографы: «на фиксе зум делается ногами». А если сделать это надо быстро? А если за спиной – стена, или под ногами – обрыв? А на объективе с переменным фокусным расстоянием достаточно покрутить кольцо.

Но есть у зумов и недостатки. Во-первых, элементы фиксов подобраны так, чтобы снизить абберации – и они на фиксах минимальны. При переменном же фокусном расстоянии полностью скорректировать абберации не получится и при различных положениях кольца зумирования могут возникать различные искажения. Во-вторых, увеличение количества оптических элементов ведет к снижению светосилы оптики. Поэтому все существующие объективы с максимальной диафрагмой f/1.4 и больше – фиксы.

Каждый объектив оснащен диафрагмой, меняющей количество попадающего в него света. Обычно диафрагма имеет круговую конструкцию, состоящую из нескольких лепестков.

Максимальное и минимальное диафрагменные числа определяют крайние положения диафрагмы. Максимальное диафрагменное число, кроме того, определяет светосилу объектива. Чем больше это число, тем больше света попадает в объектив на максимальной диафрагме. Чем это хорошо?

Во-первых, это позволяет снимать короткими выдержками при слабом освещении и невыcоком ISO, что позволяет добиться высокой четкости изображения и отсутствия цифровых шумов.

Во-вторых, чем больше открыта диафрагма, тем уже ГРИП (глубина резко изображаемого пространства). ГРИП – один из важнейших инструментов предметной и портретной съемки, именно благодаря малой глубине резкости достигается эффект размытия фона при сохранении четкости объекта съемки. Светосильные объективы позволяют намного эффективнее отделять фон и размывать его (эффект бокэ). На эффект бокэ влияет также количество лепестков диафрагмы. Блики, находящиеся в расфокусе, принимают форму отверстия диафрагмы. Считается, что круглые блики создают более «мягкий» эффект бокэ – и для этого число лепестков должно быть побольше (от 8).

Впрочем, следует понимать, что качество бокэ – параметр субъективный, и его влияние на зрителя куда больше зависит от мастерства фотохудожника, чем от характеристик техники.

Байонет – это узел, соединяющий камеру и объектив.

Поскольку обычно объектив покупается к камере, а не наоборот, выбор байонета сводится к тому, чтобы еще раз просмотреть характеристики своей камеры (если вы вдруг забыли). Потому что, в общем случае, не получится подсоединить объектив к камере с другим байонетом. Впрочем, существуют переходники, позволяющие в некоторых случаях решить проблему физического соединения «неродного» объектива и камеры.

Переходник позволит установить на современную камеру «ручную» оптику от старого фотоаппарата.

Байонет, однако же, соединяет объектив с камерой не только физически, но и электрически (а это – автофокусировка, стабилизация, автодиафрагма и т.п.) Обеспечить же беспроблемное электронное сопряжение большинство переходников не в состоянии. Для объективов с байонетами Canon EF существуют «умные» переходники с сохранением электронных функций на байонеты Canon EF-M, Canon RF, Micro 4/3, Sony E и Fujifilm G Mount. Еще у Nikon и Sony есть «умные» переходники с «зеркальной» оптики на беззеркальную камеру: Nikon F на Nikon Z и Sony E; Sony A на Sony E. Все остальные варианты если и удастся соединить с помощью переходника, то настраивать при съемке придется вручную.

«Умные» переходники позволяют полноценно соединять «неродные» камеры и объективы. К сожалению, существуют они не для всех комбинаций.

Автофокусировка позволяет автоматически подстраивать фокус камеры под объект съемки – для этого надо лишь подвести снимаемый объект под отображаемую в видоискателе точку фокусировки. За количество точек фокусировки и за выбор актуальной отвечает электроника камеры, задача объектива – отработать сигнал, полученный от фотоаппарата.

Большинство современных объективов имеет автофокус, исключение составляют некоторые фиксы – и здесь следует быть особо внимательным. Светосильные фиксы на максимальной диафрагме зачастую имеют очень малую ГРИП, и «поймать» резкость вручную на таких объективах без должного опыта и сноровки будет непросто, особенно если у камеры нет вспомогательных режимов для ручной фокусировки – например, focus peaking-а.

Если на долгой выдержке камера будет дрожать, изображение потеряет резкость – «смажется». Стабилизация изображения позволяет камере компенсировать «шевеленку» — до некоторого предела, разумеется. Стабилизация может быть матричной, цифровой и оптической. Первые два вида относятся к камере, а вот оптическая – реализуется в объективе.

Стабилизация может сильно помочь при съемке с рук долгими (от 1/50 с) выдержками. Особенно важна оптическая стабилизация на длиннофокусных камерах – при съемке удаленных объектов даже минимальные перемещения камеры приводят к сильному смещению изображения в кадре, которого матричная и цифровая стабилизация компенсировать не могут.

Совместимость с полнокадровыми фотоаппаратами показывает, на какую матрицу рассчитан объектив – на полнокадровую (FF, Full Frame) или кропнутую. Не всегда можно установить кропнутый объектив на полнокадровую матрицу или наоборот – полнокадровый объектив на кропнутую матрицу.

Байонеты некоторых производителей этого не допускают – например у Canon кропнутые объективы имеют байонет EF-S, отличающийся от полнокадрового EF. А вообще при установке объектива, рассчитанного на кроп-фактор, отличный от кроп-фактора камеры, следует представлять последствия:

— При установке кропнутого объектива на полнокадровую зеркальную камеру следует иметь в виду, что у кропнутых камер зеркало меньше и кропнутые объективы конструируются с учетом именно этого – маленького – размера зеркала. Перед установкой объектива следует убедиться, что оставшегося в камере пространства хватит для хода зеркала, иначе первая же попытка съемки закончится его поломкой.

Если объектив встал в байонет и не мешает зеркалу, то это еще не все. Поскольку кропнутый объектив проецирует изображение на участок, меньший размера матрицы, по краям кадра появляется черная рамка – виньетка.

Nikkor DX 55-300mm f/4.5-5.6G ED VR AF-S (кроп 1,5) на полнокадровом Nikon D610

Некоторые полнокадровые камеры можно перевести в кроп-режим, при котором черная рамка будет убираться, а содержимое кадра – растягиваться на весь экран. Работать в таком режиме с кропнутым объективом удобнее, но следует иметь в виду, что виньетирование на всех объективах происходит по разному. Некоторые кропнутые фиксы уверенно покрывают полный кадр, разве что дисторсия по углам будет значительна. Если виньетка мала, имеет смысл оставить камеру в полнокадровом режиме, а виньетку убирать уже при обработке фото на компьютере.

А это — SMC PENTAX DA 35mm f/2.4 AL (кроп 1,5) на полнокадровом Pentax K-1. Виньетки практически нет.

Ну и напоследок – установка кропнутого объектива на полнокадровый сенсор снижает количество эффективных мегапикселей. Если на 24 Мп полный кадр поставить объектив с кропом 1,3, то количество эффективных мегапикселей станет всего 15,2 Мп.

— При установке полнокадрового объектива на кропнутую камеру особых проблем не будет, разве что «как будто» увеличится фокусное расстояние объектива. Фактически оно останется прежним, но поскольку в кадр будет попадать только часть изображения, то 200 мм полнокадровый объектив на камере с кропом 1,3 будет давать такую же картинку, как на полнокадровом давал бы объектив с фокусным расстоянием 200*1,3 = 260 мм. Особенно это надо учитывать при большом кропе и установке короткофокусных полнокадровых объективов. 18 мм полнокадровый широкоформатник на камере с кропом 2 будет снимать как вполне себе нормальный 36 мм.

Плюсом же такой установки можно считать уменьшение дисторсии – они проявляются всегда по углам, так что в этом случае останутся за кадром.

Макрообъективможет использоваться для макросъемки – фотографирования мелких предметов с небольшого расстояния.

Большинство объективов рассчитаны на съемку со значительным удалением от объекта съемки (50-100 фокусных расстояний), при меньшем расстоянии качество изображения ухудшается. Некоторые объективы могут работать в макрорежиме, при котором минимальная дистанция фокусировки значительно уменьшается (до 10-15 фокусных расстояний), что позволяет снимать некрупные предметы в большом масштабе. Но следует понимать, что такие «универсалы» все равно будут отставать от специализированных макрообъективов как по качеству изображения, так и по максимальному увеличении. Специализированные макрообъективы предназначены только для съемки вблизи, зачастую на фиксированный фокус (высокая светосила весьма важна при макросъемке), имеют максимальный масштаб 1:1 и больше. Короткофокусные макрообъективы имеют большую светосилу, но для съемки их нужно приближать к объекту чуть не вплотную, поэтому они чаще используются для предметной съемки. Для съемки насекомых обычно применяются длиннофокусные макрообъективы.

Варианты выбора объективов

В качестве первого объектива для новой камеры подойдет универсальный среднеформатник с переменным фокусным расстоянием.

Если вы приобрели полнокадровую камеру, выбирайте среди соответствующих объективов.

Для съемки удаленных объектов и дикой природы вам потребуется телеобъектив.

Снимать подвижные объекты в условиях слабой освещенности очень сложно без светосильной оптики, да и плэнерным портретистам, готовым на все ради красивого бокэ, такие объективы тоже пригодятся.

Сверхширокоугольные объективы позволят вместить в кадр максимум деталей и создать интересные визуальные эффекты.

Для съемки насекомых, ювелирных изделий, миниатюрных моделей и прочих небольших предметов вам понадобится макрообъектив.

При частой съемке с рук объектив со стабилизацией изображения поможет сделать удачный кадр – особенно если в самой камере стабилизации нет.

Про светосилу | Радожива

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

Про светосилу

Про светосилу

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

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

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

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

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

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

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

Фото для разделения абзацев :)

Фото для разделения абзацев 🙂

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

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

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

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

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

Боке Гелиос-44 с 8 лепестками

Боке Гелиос-44 с 8 лепестками. Фото разделитель

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

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

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

Фото разделитель

Фото разделитель

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

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

Фото разделитель

Фото разделитель

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

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

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

Фото разделитель

Фото разделитель

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

↓↓↓ лайк 🙂 ↓↓↓ Спасибо за внимание. Аркадий Шаповал.

Зачем мне нужны светосильные объективы

В уроке фотографии для начинающих фотографов по выбору настроек фотоаппарата мы видели таблицу, демонстрирующую зависимость выдержки, ИСО и диафрагмы друг от друга. В комментарии к ней, я пояснял, что светосильная оптика (то есть та, которая позволяет открыть апертуру как можно шире) делает возможным снизить светочувствительность при съемке или существенно уменьшить время экспозиции. Однако снова и снова в обсуждениях различных нюансов фотографии на сайте возникает вопрос о целесообразности применения дорогих светосильных зум-объективов новичками. Давайте попробуем сегодня более глубоко копнуть эту тему и, наконец, разобраться в ней.

Тем гостям блога, кто урока по настройкам фотоаппарата не читал, советую ознакомиться сначала с ним. Кратко напомню суть: правильность экспозиции снимка зависит от установок светочувствительности (ISO), времени экспозиции (выдержки) и диаметра отверстия в объективе (диафрагмы). Одно и то же значение экспозиции можно получать, меняя по раздельности один из этих трех параметров. Диапазон выдержек и значения ИСО — это техническая характеристика конкретного фотоаппарата, величины относительного отверстия — параметр, определяемый конструкцией объектива.

Диафрагма влияет не только на величину экспозиции, но и на степень размытия фона на фотографии — чем шире она открыта, чем ближе объект съемки и дальше от него фон (а также, чем больше фокусное расстояние), тем сильнее размывается задний план. Поэтому, первое преимущество светосильного объектива — возможность сильно размыть те объекты, что находятся позади нашего СВКЦ (сюжетно-важный композиционный центр).

Светосильная оптика (особенно зумы) стоит дорого. Среди некоторых фотографов распространено мнение, что смысла платить за нее нет, а размыть фон можно, просто используя более длинное фокусное расстояние. До определенной степени — это так. Если вы откроете симулятор боке (термин означает «размытость», «нечеткость»), ссылка на который размещена в уроке с рассказом о съемке котят (см. выше) и поиграете с настройками, то обнаружите, что одинаковую ГРИП (глубину резко изображаемого пространства) можно получить на безумно дорогом портретном фиксе Canon EF 85mm f/1.2L II USM и на дешевом телеобъективе Canon EF 70-300mm f/4.0-5.6 IS USM. Например, при расстоянии до субъекта 5 м и диафрагме f/1,2 фиксом Кэнон 85мм f/1.2 можно получить ГРИП, равную 15 см.  Если же накрутить на камеру указанный выше телевик Кенон 70-300, отойти на дистанцию 15 м, то при максимально открытом отверстии f/5.6, получим ту же ГРИП в 15 см. Правда, портрет получится крупнолицевой, а не поясной…

Съемка на открытой диафрагме может вызвать затруднение, в связи со слишком малой глубиной резко изображаемого пространства при фотографировании на малой дистанции. Я столкнулся с этим, например, снимая котят (см. урок по размытию фона по ссылке выше): они маленькие, приходится близко подходить, света в помещении недостаточно, открытие относительного отверстия приводит к снижению ГРИП — резкая только голова. Поэтому, я готов отчасти согласиться или, хотя бы, не спорить с теми фотолюбителями, кто утверждает, что в дорогой светосильной оптике резона нет.

На кропнутой зеркалке Nikon D5100 основным моим штатным объективом был светосильный зум Nikon 17-55mm f/2.8G. При переходе на полный кадр Nikon D610 я купил к нему полнокадровый репортажный объектив Nikon 24-70mm f/2.8G ED AF-S Nikkor. В комментариях некоторые фотографы отмечали, что лучше было бы взять более дешевый, но темный зум Nikon 24-120mm f/4G ED VR AF-S Nikkor, ведь разница в светосиле у них всего один стоп. В ответ я говорил, что даже это часто дает мне заметное преимущество. Давайте посмотрим, почему это так.

Задача фотографа — снимать при наименьшем значении ИСО, чтобы не возникло цифровых шумов, портящих изображение.

Два кадра выше я фотографировал, установив камеру на штатив Sirui T-2204X. Объект съемки неподвижный, поэтому не было нужды в короткой выдержке. Все меняется, если у нас нет возможности поставить фотоаппарат на трипод: мы должны пользоваться формулой: В=1/ФР для камер, у которых матрица с небольшим количеством пикселей типа Nikon D7000 или В=1/(2*ФР) для многопиксельных сенсоров типа Nikon D7200.

Еще более ситуация усугубляется, если мы фотографируем подвижные объекты при плохом освещении: нам нужно еще короче время экспозиции, а значит — поднимать ИСО еще выше.

Фотографируя сюжет на свой светосильный ширик Samyang 14mm f/2.8, я поджал диафрагму до f/5.6, так как боялся, что не попаду в ГРИП. Теперь вижу, что это было ошибкой: на коротких фокусных расстояниях глубина резко изображаемого пространства достаточно велика, и лицо Медузы получилось бы резким — можно было открыть диафрагму до f/2.8. Это дало бы мне возможность снизить ISO или укоротить выдержку до 1/250 секунды, то есть туристы вышли бы четкими, не смазанными (примечание: хотя, я считаю, что размытые дяди здесь не портят, а наоборот, улучшают картинку).

Как видим, для полного кадра Никон Д610 светочувствительность ИСО 25’600 — совершенно не рабочая. Можно попробовать перевести изображение в черно-белый вариант.

Другой путь — использовать подавление шумов (шумодав), но тогда мы теряем детали: картинка становится пластилиновой.

Фото 6. Пример изображения с полного кадра Nikon D610 на высоком ISO после подавления шумов.

Фото 6. Пример изображения с полного кадра Nikon D610 на высоком ISO после подавления шумов.

Чтобы лучше понять, как открытая диафрагма помогает снизить светочувствительность и ускорить выдержку, предлагаю еще раз составить таблицу, в которой отображаются соотношения между этими параметрами. Беру фотоаппарат, ставлю на штатив и меняю настройки, записывая значения.

Рисунок 7. Таблица зависимости выдержки от диафрагмы и ИСО для полнокадрового фотоаппарата Nikon при использовании светосильного фикса Nikon 35mm f/1.4G AF-S Nikkor.

Рисунок 7. Таблица зависимости выдержки от диафрагмы и ИСО для полнокадрового фотоаппарата Nikon при использовании светосильного фикса Nikon 35mm f/1.4G AF-S Nikkor.

Примечание. В настройках ISO обычно отображаются числа натурального диапазона, расширенные – прячутся за аббревиатурами: L1.0 – 50, L0.7 – 64, L0.3 – 80 для параметров ниже ИСО100, и для чисел выше 6400 единиц — H0.3 – 8’063, H0.7 – 10’159, h2.0 – 12’800, h3.0 – 25’600 единиц. Что такое натуральная и расширенная светочувствительность, мы обсуждали в обзоре полного кадра Nikon D800 с примерами фотографий на разные объективы.

Цифры в этой таблице запоминать не нужно: они меняются в каждый момент времени в зависимости от освещения сцены, которую мы снимаем. Но проанализировать их можно. Предлагаю сделать это на примере снимка, который я получил, тестируя светосильный объектив Nikon 35mm f/1.4G на моей полнокадровой камере Nikon D610.

Фото 8. Пример ситуации, когда нужен светосильный объектив. Фотографировал я на полностью открытой диафрагме f/1.4, чтобы предотвратить микросмаз установил выдержку 1/100 секунды, для этого мне понадобилось выставить ИСО 320. 1/100, 1.4, 320, 35.

Фото 8. Пример ситуации, когда нужен светосильный объектив. Фотографировал я на полностью открытой диафрагме f/1.4, чтобы предотвратить микросмаз установил выдержку 1/100 секунды, для этого мне понадобилось выставить ИСО 320. 1/100, 1.4, 320, 35.

Если бы вместо светосильного Nikon 35mm f/1.4G я бы использовал свой репортажный зум Nikon 24-70mm f/2.8, то на открытой f/2.8 диафрагма отличалась бы на 6 ступеней (f/1.4, f/1.6, f/1.8, f/2.0, f/2.2, f/2.5 и, наконец, f/2.8). Из таблицы следует, что для получения того же времени в экспозиции в 1/100 секунды ISO пришлось бы поднять с 320 единиц до 1250. На кропнутых камерах такое значение — порог для получения качественных снимков. Полный кадр справляется с высоким ИСО лучше: до 2900 единиц для камер Nikon и 2300 — для фотоаппаратов Canon EOS. Поэтому зум Nikon 24-70mm f/2,8 картинку бы не испортил.

Теперь, предположим, что я решил сэкономить, и вместо своего дорогого светосильного объектива, взял более темную версию Никон 24-120 f/4.0. На открытой f/4.0 разница с диафрагмой f/1.4 составляет 9 ступеней — ISO нужно поднимать с 320 до 2500 единиц — на грани! Третий вариант: возьмем самый дешёвый китовый объектив для полного кадра Nikon AF-S Nikkor 24-85 mm F 3.5-4.5G ED VR SWM IF Aspherical. Он заставляет выставить уже нерабочее ИСО 3200.

И последний вариант —  скажем, очень темный сверхдлиннофокусный телеобъектив Sigma 150-600mm f/5-6.3 DG OS HSM Sports Lens. Разница с фиксом Nikon 35mm f/1.4G составляет 13 ступеней, то есть для съемки именно этого сюжета при f/6.3 понадобится ISO 6400 единиц!

Такие вот метаморфозы. Согласитесь, разница ошеломляющая? Но, наверное, кто-то из фотографов скажет: «Так на открытой — ГРИП слишком мала. На практике ты не сможешь открыть диафрагму до максимума». И тут я хочу показать фоторепортаж, который я снял во время командировки в Германию 10 декабря 2016 года. Вечером мы пошли на Новогоднюю ярмарку во Франкфурте — света не было совсем, потом побывали в автомобильном музее Дюссельдорфа «Classic Remise Düsseldorf» и в знаменитом Соборе в Кёльне, где освещение было тоже не ахти какое. С собой у меня была полнокадровая тушка Nikon D610 и только светосильный зум Nikon 24-70mm f/2,8G. Вот что из всего этого вышло.

Съемка репортажа светосильным зумом

Итак, мы пришли на ярмарку, когда на улице уже стояла темень. Снимаем карусели — чтобы вышло резко, нужна короткая выдержка.

Фотография 9. Когда светосильная оптика помогает фотографу. 1/400, 2.8, 3200, 70.

Фотография 9. Когда светосильная оптика помогает фотографу. 1/400, 2.8, 3200, 70.

Здесь, конечно, тетя на переднем плане не попала в ГРИП и испортила кадр. Но, когда мы снимаем сюжет, где СВКЦ находится на переднем плане (а таких большинство), этой проблемы не возникает.

Фотография 10. Светосильная оптика - не проблема фотографу в кадрах, где главный объект находится спереди. 1/1000, +0.67, 2.8, 3200, 56.

Фотография 10. Светосильная оптика — не проблема фотографу в кадрах, где главный объект находится спереди. 1/1000, +0.67, 2.8, 3200, 56.

Для съемки подвижных объектов нам нужно устанавливать очень короткую выдержку. Почитайте, например, рекомендации по фотоохоте на летящих птиц в комментариях к отзыву о фотосафари в национальном парке Яла на острове Шри-Ланка. Светосильные объективы позволяют при относительно невысоком ИСО получить очень короткое время экспозиции. Не зря по-английски такие стекла называют “fast lens”.

Фото 11. Использование светосильной оптики для фотоохоты в условиях слабой освещенности. 1/1600, +1.33, 2.8, 3200, 24.

Фото 11. Использование светосильной оптики для фотоохоты в условиях слабой освещенности. 1/1600, +1.33, 2.8, 3200, 24.

Конечно, снимая разноплановые сюжеты, всегда нужно помнить о ГРИП и анализировать, войдут ли все важные объекты в зону резкости. То ли дело плоские сюжеты.

Фото 12. Зачем нужен светосильный объектив? Чтобы размыть фон и получить изображение при невысоком ИСО. 1/400, +0.33, 2.8, 3200, 70.

Фото 12. Зачем нужен светосильный объектив? Чтобы размыть фон и получить изображение при невысоком ИСО. 1/400, +0.33, 2.8, 3200, 70.

Фотография 13. Съемка на открытой диафрагме светосильного объектива - всегда балансировка на грани ГРИП. 1/500, +0.33, 2.8, 3200, 45.

Фотография 13. Съемка на открытой диафрагме светосильного объектива — всегда балансировка на грани ГРИП. 1/500, +0.33, 2.8, 3200, 45.

Следующее фото снято на f/2.8 при ISO 6400. Согласно данным таблицы № 6, при съемке на темный тревел-зум Nikon 28-300mm f/3.5-5.6G ED VR AF-S Nikkor, на коротком конце при f/3.5 будет H0,7 (ISO 10’159). На длинном, при f/5.6 — мы бы выставили h3.0 (ИСО 25’600), и этого было бы недостаточно, снимок получился бы темным, то есть недодержанным.

Фото 14. Пример фотографии при высокой светочувствительности. 1/40, +1.67, 6400, 31.

Фото 14. Пример фотографии при высокой светочувствительности. 1/40, +1.67, 6400, 31.

Еще пара репортажных снимков, демонстрирующих тот факт, что диафрагма f/2.8 — не проблема, если только наш СВКЦ находится на переднем плане.

Фото 15. Съемка на светосильный объектив Nikon 24-70 f/2,8G. 1/400, +1.1, 2.8, 3200, 40.

Фото 15. Съемка на светосильный объектив Nikon 24-70 f/2,8G. 1/400, +1.1, 2.8, 3200, 40.

Фотография 16. Нужна ли светосильная оптика? Каковы ее ограничения? Малая ГРИП. 1/640, 2.8, 3200, 56.

Фотография 16. Нужна ли светосильная оптика? Каковы ее ограничения? Малая ГРИП. 1/640, 2.8, 3200, 56.

Тем не менее, преимущество светлого зума Nikon 24-70mm f/2.8 имеет решающее значение, если у фотографа есть возможность снимать издалека. По мере приближения к объекту съемки, ГРИП резко уменьшается и, несмотря на темноту, приходится зажимать диафрагму.

Фото 17. Из урока про съемку котят, мы знаем, что ГРИП зависит от дистанции до объекта съемки. Здесь даже f/4,0 не позволило снять резким весь фотоаппарат и его объектив. 1/100, 4.0, 5000, 50.

Фото 17. Из урока про съемку котят, мы знаем, что ГРИП зависит от дистанции до объекта съемки. Здесь даже f/4,0 не позволило снять резким весь фотоаппарат и его объектив. 1/100, 4.0, 5000, 50.

Чтобы камера вошла в резку зону, мне пришлось уменьшить фокусное расстояние моего объектива. Но сюжет получился совсем другим.

Фото 18. Изменение угла поля зрения при переходе от нормального ФР к широкоугольному. 1/160, 4.0, 3200, 31.

Фото 18. Изменение угла поля зрения при переходе от нормального ФР к широкоугольному. 1/160, 4.0, 3200, 31.

Ладно, примеры выше, в основном, писались для предельно тяжелых условий освещения. Посмотрим сюжеты, снятые днем внутри помещения.

Фотография 19. Съемка в музее. Какие настройки выставлять? Как всегда: минимально возможное ИСО, чтобы не было шумов, выдержку, чтобы не было смаза, и диафрагму пошире, но следить за ГРИП. 1/200, 4.5, 3200, 24.

Фотография 19. Съемка в музее. Какие настройки выставлять? Как всегда: минимально возможное ИСО, чтобы не было шумов, выдержку, чтобы не было смаза, и диафрагму пошире, но следить за ГРИП. 1/200, 4.5, 3200, 24.

Последнее время я активно использую функцию «Автоматическое управление ISO» на своей камере Nikon D610. В большинстве случаев она работает отлично, но здесь дала сбой: считаю, что для съемки с рук было достаточно выдержки 1/40 секунды, а значит ISO снизилось бы до 400 единиц.

Фотография 20. Пример съемки на светосильный репортажный зум Nikon 24-70mm f/2,8G. 1/320, 3.5, 3200, 70.

Фотография 20. Пример съемки на светосильный репортажный зум Nikon 24-70mm f/2,8G. 1/320, 3.5, 3200, 70.

Когда заходит разговор о выборе объективов на кроп или полный кадр, часто сталкиваются два подхода: 1) один универсальный зум (качественный, но дорогой) или 2) набор более дешевых фиксов. Меня можно отнести к поклонникам зумов — на этой экскурсии получено очередное подтверждение такой позиции: следующее фото с широким планом, показывающее зрителю место действия я бы не снял, если бы не было у меня зума Никон 24-70mm f/2,8. Фиксы взять с собой в поездку возможности не было.

Фотография 21. Когда у Вас есть зум, вы не пропустите интересный сюжет. 1/160, 5.0, 3200, 24.

Фотография 21. Когда у Вас есть зум, вы не пропустите интересный сюжет. 1/160, 5.0, 3200, 24.

Следующие несколько кадров, наверное, нельзя считать хорошей иллюстрацией к данной статье, поскольку из-за сбоев функций Auto-ISO, получилась слишком короткая выдержка с неоправданно высокой светочувствительностью. Хоть убедился, что для некоторых сюжетов ИСО 6400 не является критичным.

Фотография 22. Пример съемки на полный кадр Nikon D610 при высокой светочувствительности. 1/400, -0.67, 5.6, 6400, 28.

Фотография 22. Пример съемки на полный кадр Nikon D610 при высокой светочувствительности. 1/400, -0.67, 5.6, 6400, 28.

Фото 23. Качество съемки на Nikon D610 при высоком ISO. 1/500, 5.6, 6400, 24.

Фото 23. Качество съемки на Nikon D610 при высоком ISO. 1/500, 5.6, 6400, 24.

Фотография 24. В уроке фотографии про съемку репортажа мы говорили о том, что для интересной фотоистории требуются кадры, снятые с разной крупностью планов. 1/320, 5.6, 6400, 70.

Фотография 24. В уроке фотографии про съемку репортажа мы говорили о том, что для интересной фотоистории требуются кадры, снятые с разной крупностью планов. 1/320, 5.6, 6400, 70.

Фото 25. Поход в автомобильный музей со светосильной оптикой. Если бы я не доверился автоматике - мог спокойно понизить ИСО. 1/400, 5.6, 6400, 29.

Фото 25. Поход в автомобильный музей со светосильной оптикой. Если бы я не доверился автоматике — мог спокойно понизить ИСО. 1/400, 5.6, 6400, 29.

Фотография 26. Здесь специально использована экспокоррекция в минус. Помните урок с пояснениями, почему это нужно делать при съемке темных сцен? 1/1000, -1.0, 5.6, 6400, 70.

Фотография 26. Здесь специально использована экспокоррекция в минус. Помните урок с пояснениями, почему это нужно делать при съемке темных сцен? 1/1000, -1.0, 5.6, 6400, 70.

Фото 27. Большие размеры объекта съемки не позволяют воспользоваться преимуществом светосильной оптики - диафрагма поджата из-за малой ГРИП. 1/640, -1.0, 5.6, 6400, 24.

Фото 27. Большие размеры объекта съемки не позволяют воспользоваться преимуществом светосильной оптики — диафрагма поджата из-за малой ГРИП. 1/640, -1.0, 5.6, 6400, 24.

Фотография 28. Согласитесь, что в старинных автомобилях больше души? 1/200, -0.67, 5.6, 6400, 48.

Фотография 28. Согласитесь, что в старинных автомобилях больше души? 1/200, -0.67, 5.6, 6400, 48.

Хочу показать два одинаковых снимка, снятых на разных ИСО. Как ни странно, я особой разницы не вижу. Ну, может, в тенях снимок с ISO 100 чуть лучше.

Фото 29. Съемка на высоких значениях ISO. 1/4000, -1.0, 2.8, 5600, 24.

Фото 29. Съемка на высоких значениях ISO. 1/4000, -1.0, 2.8, 5600, 24.

Фотография 30. Съемка при низкой светочувствительности. 1/60, -1.0, 2.8, 100, 24.

Фотография 30. Съемка при низкой светочувствительности. 1/60, -1.0, 2.8, 100, 24.

Продолжаем путешествие. Мы посмотрели рождественскую ярмарку во Франкфурте-на-Майне и автомобильный музей «Classic Remise Düsseldorf». Теперь перенесемся в славный город Кёльн.

Фото 31. Снимаем через окно автомобиля - видно, что сфокусировался не на машине, а на здании вдали, чем испортил кадр. 1/100, -0.67, 5.6, 640, 70.

Фото 31. Снимаем через окно автомобиля — видно, что сфокусировался не на машине, а на здании вдали, чем испортил кадр. 1/100, -0.67, 5.6, 640, 70.

Конечно же, Кёльн знаменит своим Собором. В отзыве об экскурсии в парк миниатюр «Мини Сиам» в Таиланде, я говорил, что нужно поставить цель посетить все здания, представленные там, наяву. Кроме Статуи Свободы в Нью-Йорке, Кёльнский собор — вторая галочка.

Фото 32. Представьте только, это здание начали строить в 1248 году, когда над Киевской Русью измывались монгольские бродяги. 1/100, -1.33, 5.6, 450, 55.

Фото 32. Представьте только, это здание начали строить в 1248 году, когда над Киевской Русью измывались монгольские бродяги. 1/100, -1.33, 5.6, 450, 55.

Заходим внутрь Собора. Не знаю, можно ли там использовать штатив, но хотелось бы, так как в помещении очень темно. Приходится фотографировать с рук, установив максимально возможную выдержку для съемки без смаза. После обработки фото выглядит вполне прилично.

Фото 33. Преимущество светосильного объектива при съемке в помещении. 1/15, -0.33, 2.8, 6400, 24.

Фото 33. Преимущество светосильного объектива при съемке в помещении. 1/15, -0.33, 2.8, 6400, 24.

Согласно таблице №6 «Соотношение выдержки, диафрагмы и ИСО», если бы я, в свое время, выбрал более темный зум Nikon 24-120 f/4,0, пришлось бы «задрать» ИСО до h2.

На открытой диафрагме мое светосильное стекло даже позволило сфотографировать витражи Кёльнского Собора с рук, не теряя в качестве изображения.

Фото 34. Зачем фотографу светосильный объектив. 1/40, 2.8, 640, 55.

Фото 34. Зачем фотографу светосильный объектив. 1/40, 2.8, 640, 55.

При съемке на темный тревел-зум Nikon 28-300mm Вам пришлось бы устанавливать ISO на 2500 единиц (при f/ 5,6)

Снимок 35. Еще один витраж, снятый в темноте. Зачем фотографу светосильная оптика. 1/100, -0.67, 2.8, 3600, 70.

Снимок 35. Еще один витраж, снятый в темноте. Зачем фотографу светосильная оптика. 1/100, -0.67, 2.8, 3600, 70.

Не могу уже придумать, чем прокомментировать остальные снимки с экскурсии в Кёльнский Собор, просто посмотрите на разницу при съемке в темном помещении и на улице.

Фото 36. Как правильно снимать в помещении? Использовать максимально открытую диафрагму и подбирать минимально возможное ИСО, обеспечивающее короткую выдержку. 1/100, -0.67, 2.8, 2800, 70.

Фото 36. Как правильно снимать в помещении? Использовать максимально открытую диафрагму и подбирать минимально возможное ИСО, обеспечивающее короткую выдержку. 1/100, -0.67, 2.8, 2800, 70.

Фото 37. На улице больше не только воздуха, но и света, ИСО можно понизить. 1/100, -0.33, 2.8, 560, 52.

Фото 37. На улице больше не только воздуха, но и света, ИСО можно понизить. 1/100, -0.33, 2.8, 560, 52.

Снимок 38. Сколько труда вложено в этот храм! 1/100, -0.33, 2.8, 900, 42.

Снимок 38. Сколько труда вложено в этот храм! 1/100, -0.33, 2.8, 900, 42.

Через дорогу от Собора находится пивной ресторан. Грех было сюда не зайти, чтобы не отведать бокал-другой кёльнского кёльша. Еще одно испытание для моего светосильного репортажника Никон 24-70мм f/2.8.

Фото 39. Да уж, малая ГРИП - беда... 1/250, 2.8, 6400, 70.

Фото 39. Да уж, малая ГРИП — беда… 1/250, 2.8, 6400, 70.

Фотография 40. Был бы штатив, я бы использовал стекинг по фокусу: связка двух кадров с фокусом на передней тарелке и на человеке. 1/100, 3.5, 6400, 26.

Фотография 40. Был бы штатив, я бы использовал стекинг по фокусу: связка двух кадров с фокусом на передней тарелке и на человеке. 1/100, 3.5, 6400, 26.

Такой вот долгий путь я нашел, чтобы похвастаться своей поездкой на арендованной машине по Германии. Шутка! Если серьезно, то примеры снимков в сегодняшнем отчете, на мой взгляд, показывают, что у полнокадровой камеры Никон Д610 рабочее ИСО составляет до 5600 единиц, на 6400 получаем уже «пластилин». Ну, а светосильный объектив — хорошее подспорье для съемки фотографий в условиях недостаточного света.

Раз уж снимки у меня с новогодним настроением, то воспользуюсь случаем, чтобы вас поздравить, друзья. Желаю, чтобы в ваших семьях в следующем году все было замечательно, ваше хобби не разорило семейный бюджет (что обеспечить трудно, так как светосильная оптика стоит денег), а также радовало вас и ваших близких. С Новым Годом, други мои!

P.S. Надеюсь, что эта статья поможет новичкам понять, как получить классные новогодние снимки. Выхода тут два: либо бежать в магазин за светосильной оптикой, либо за внешней вспышкой, которая позволит получить короткую выдержку даже с темным объективом.

Если урок Вам понравился, и Вы не состоите в партии игнористов, то очень прошу поделиться ссылкой на статью в соцсетях. Может кто-то из друзей скажет Вам спасибо за то, что поделились моими умозаключениями.

светосильная оптика — это … Что такое светосильная оптика?

  • Просвечивающая электронная микроскопия высокого разрешения — (HRTEM) — это режим визуализации просвечивающего электронного микроскопа (TEM), который позволяет отображать кристаллографическую структуру образца в атомном масштабе. [цитировать книгу | title = Экспериментальная электронная микроскопия высокого разрешения | last = Spence…… Wikipedia

  • оптика — / оп тикс /, н. (используется с пением. v.) раздел физической науки, изучающий свойства и явления как видимого, так и невидимого света, а также зрения.[1605 15; Универсал

  • Оптика — Книгу сэра Исаака Ньютона см. Opticks. Оптические перенаправления сюда. Для музыкального исполнителя см. Оптический (художник). Оптика включает изучение рассеивания света. Оптика является ответвлением… Wikipedia

  • Aperture — Для использования в других целях, см. Aperture (значения). f-стопы продемонстрированы на объективе… Wikipedia

  • История оптики — Оптика началась с разработки линз древними египтянами и месопотамцами, за которыми последовали теории света и зрения, разработанные древнегреческими и индийскими философами, а также развитие геометрической оптики в греко-римской эпохе…… Википедия

  • Неизображающая оптика — (также называемая анидольной оптикой) [1] [2] — это раздел оптики, связанный с оптимальной передачей светового излучения между источником и целью.В отличие от традиционной оптики формирования изображений, используемые методы не пытаются сформировать изображение…… Wikipedia

  • Адаптивная оптика — (AO) — это технология, используемая для улучшения характеристик оптических систем за счет уменьшения эффектов быстро меняющихся оптических искажений. Он используется в астрономических телескопах и системах лазерной связи для устранения влияния атмосферных…… Wikipedia

  • Числовая апертура — Числовая апертура относительно точки P зависит от половинного угла θ максимального светового конуса, который может входить или выходить из линзы.В оптике числовая апертура (NA) оптической системы — это безразмерное число, которое характеризует…… Wikipedia

  • Фурье-оптика — это исследование классической оптики с использованием методов, включающих преобразования Фурье, и может рассматриваться как расширение принципа Гюйгенса Френеля. Основная теорема о том, что световые волны могут быть описаны как состоящие из синусоидальных волн, в некотором смысле…… Wikipedia

  • Кодированная апертура — Кодированные апертуры или маски с кодированной апертурой — это решетки, решетки или другие образцы материалов, непрозрачные для различных длин волн света.Длины волн обычно представляют собой излучение высокой энергии, такое как рентгеновские лучи и гамма-лучи. Блокируя и разблокируя свет…… Wikipedia

  • Оптика трансформации — Электромагнетизм Электричество ·… Википедия

  • .

    Hubble Optics — легкая оптика и телескопы с большой апертурой

    — ведущий производитель высокоточной легкой оптики и комплектных телескопических систем. Мы гордимся тем, что предоставляем продукцию высокого качества.

    16-дюймовая сверхлегкая система Добсона Premium

    20-дюймовая сверхлегкая система Добсона Premium

    24-дюймовая сверхлегкая система Добсона Premium

    С момента основания в 2003 году в Техасе мы осуществляем поставки в НАСА, Армию США, Принстонский университет, Стэнфордский университет, Государственный политехнический университет Калифорнии и другие университеты, государственные учреждения, коммерческих клиентов, частные исследовательские институты и индивидуальных клиентов по всему миру.

    40-дюймовые легкие многослойные зеркала


    Отзывы клиентов

    Тестирование

    Star показало, что даже изображения были почти одинаковыми внутри и вне фокуса. Использование моего тестера EZ (окуляр Рончи) показало красивые прямые линии без намека на TDE … оно намного лучше, чем другие зеркала Ebay, и мне это нравится.

    — Дэйв Чадси (размещено на http: //www.cloudynights.com)


    Я только что предварительно собрал свое 10-дюймовое зеркало волнового фронта F4.7 1/17 PV в своей обсерватории и вчера ночью наблюдал за Юпитером и Луной. Хотя из-за середины сезона дождей состояние воздуха было ужасным, оптические характеристики были именно такими, как я ожидал! Поверхность Юпитера была потрясающей, контраст цветов был глубоким, а детали очень резкими …

    — Казуки Яманэ

    Настоящее произведение искусства (легкое сэндвич-зеркало 14 дюймов)…

    -Ален

    Нажмите здесь, чтобы увидеть больше отзывов клиентов


    Оптика Хаббла во всем мире

    Параболическое зеркало Hubble Optic диаметром 1 метр, отражающее технических специалистов НАСА Алекса Шеффера (слева) и Эрика Норриса (справа), находится в одном из высокоточных объектов Годдарда. Подробнее здесь

    Hubble Optics UL24 и PCO Edge4.2 Gold sCMOS-камера, используемая командой NASA New Horizons, запечатлела затмение MU69. Подробнее здесь

    «Телескоп (Hubble UL24) снова неплохо показал себя в Аргентине для кампании MU69 там. Условия были довольно плохими, с довольно сильным ветром, типичным для этого района. 24» (UL24) неплохо справлялся с ветрами, за исключением несколько очень сильных порывов ветра, которые попадают прямо в телескоп. Комбинация 24-дюймовой (UL24) камеры и камеры PCO отлично подходит для работ по затемнению.Эта установка легко превосходит любые другие портативные установки для затемнения, которые я знаю. Его установка не хуже и не проще, чем 14-дюймовый телескоп Meade или Celestron, и его можно установить в большинстве пикапов или внедорожников «

    «.

    — Мэтью Нельсон, группа NASA New Horizons, факультет астрономии, университет Вирджинии

    Hubble Optics 40 «f / 3.3 сэндвич-зеркало в действии на участке темного неба Леон Моу недалеко от Хиткота, Мельбурн

    « Прошло уже 6 месяцев с тех пор, как мы впервые увидели свет на крупнейший частный телескоп Австралии.Отель расположен на территории обсерватории со скатной крышей Леон Моу, расположенной в обсерватории ASV, в 2 часах езды к северу от Мельбурна. Виды продолжают становиться все лучше и лучше, так как мы научились управлять температурой внутри обсерватории до использования телескопа. Есть много объектов, которые были преобразованы для меня с помощью этой апертуры, но самый выдающийся на сегодняшний день должен видеть шаровое скопление в NGC253, которое образует свободный треугольник с двумя яркими звездами 9-й величины к югу от ядра галактики. .Спасибо Hubble Optics за возможность увидеть те виды, которые я и ASV увидели и увидим в будущем ».

    — Стив Патти>


    Контактная информация

    Чтобы связаться с нами, перейдите на эту страницу.

    .

    Анатомия микроскопа — числовая апертура и разрешение

    Числовая апертура объектива микроскопа — это мера его способности собирать свет и разрешать мелкие детали образца на фиксированном расстоянии до объекта. Световые волны, формирующие изображение, проходят через образец и входят в объектив в виде перевернутого конуса, как показано на рисунке 1. Продольный срез этого светового конуса показывает угловую апертуру, значение, которое определяется фокусным расстоянием объектива.

    Угол µ составляет половину угловой апертуры ( A ) и связан с числовой апертурой следующим уравнением :

    Числовая апертура ( NA ) = n (sin µ )

    , где n — показатель преломления среды изображения между передней линзой объектива и покровным стеклом образца, значение в диапазоне от 1.00 для воздуха до 1,51 для специальных иммерсионных масел. Многие авторы заменяют µ переменной α в уравнении числовой апертуры. Из этого уравнения очевидно, что, когда формирующая среда представляет собой воздух (с показателем преломления n = 1.0), числовая апертура зависит только от угла µ , максимальное значение которого составляет 90 °. Таким образом, sin угла µ имеет максимальное значение 1,0 (sin (90 °) = 1), что является теоретической максимальной числовой апертурой объектива, работающего с воздухом в качестве среды изображения (при использовании «сухого» микроскопа цели).

    Числовая апертура

    Изучите, как размер и угловая апертура световых конусов объектива изменяются с числовой апертурой.

    На практике, однако, трудно достичь числовой апертуры выше 0,95 с сухими объективами. На рисунке 2 показан ряд световых конусов, полученных от объективов с различным фокусным расстоянием и числовой апертурой. По мере изменения световых конусов угол µ увеличивается с 7 ° на рис. 2 (а) до 60 ° на рис. 2 (с), в результате чего числовая апертура увеличивается с 0.От 12 до 0,87, приближаясь к пределу, когда воздух является средой изображения.

    Изучая уравнение числовой апертуры, становится очевидным, что показатель преломления является ограничивающим фактором при достижении числовой апертуры больше 1.0. Следовательно, чтобы получить более высокие рабочие числовые апертуры, показатель преломления среды между передней линзой объектива и образцом должен быть увеличен. Теперь доступны объективы микроскопов, которые позволяют получать изображения в альтернативных средах, таких как вода (показатель преломления = 1.33), глицерин (показатель преломления = 1,47) и иммерсионное масло (показатель преломления = 1,51). С этими объективами следует проявлять осторожность, чтобы предотвратить нежелательные артефакты, которые могут возникнуть, когда объектив используется с другой иммерсионной средой, чем он был разработан. Мы предлагаем, чтобы микроскописты никогда не использовали объективы, предназначенные для масляной иммерсии с глицерином или водой, хотя недавно были представлены несколько новых объективов, которые будут работать с несколькими средами. В случае сомнений следует уточнить у производителя.

    Большинство объективов с увеличением от 60 до 100 (и выше) предназначены для использования с иммерсионным маслом. Изучая приведенное выше уравнение числовой апертуры, мы обнаруживаем, что наибольшая теоретическая числовая апертура, достижимая с иммерсионным маслом, составляет 1,51 (когда sin ( µ ) = 1). На практике, однако, большинство масляных иммерсионных объективов имеют максимальную числовую апертуру 1,4, при этом наиболее распространенные числовые апертуры находятся в диапазоне от 1,0 до 1,35.

    Посетителям предлагается изучить изменения числовой апертуры с изменениями в µ , используя наше интерактивное учебное пособие на Java , в котором исследуется, как числовая апертура и увеличение связаны с угловой апертурой объектива.

    Числовая апертура объектива также в определенной степени зависит от величины коррекции оптической аберрации. Объективы с высокой коррекцией обычно имеют гораздо большую числовую апертуру для соответствующего увеличения, как показано в таблице 1 ниже. Если мы возьмем серию типичных объективов с 10-кратным увеличением в качестве примера, то увидим, что для плановых объективов с коррекцией плоского поля увеличение числовой апертуры соответствует коррекции хроматической и сферической аберрации : планахромат , N.А. = 0,25; план-флюорит, N.A. = 0,30; и план-апохромат, N.A. = 0,45.

    Числовая апертура объектива
    0,5x
    Увеличение План
    Ахромат
    (NA)
    Plan
    Флюорит
    (NA)
    Plan
    Apochromat
    (NA)
    0,025 н / д н / д
    1x 0.04 н / д н / д
    2x 0,06 н / д 0,10
    4x
    4x 0,10 0,13 0,20
    10x 0,25 0,30 0,45
    900 20x 40 0,50 0,75
    40x 0,65 0,75 0,95
    40x (масло) 1,30 1,00
    60x 0,75 0,85 0,95

    006

    0

    0

    н / д 1.40
    100x (масло) 1,25 1,30 1,40
    150x n / a n / a n / a 0,90
    Таблица 1

    Эта особенность увеличения числовой апертуры при увеличении коэффициента оптической коррекции в серии объективов с одинаковым увеличением сохраняется во всем диапазоне увеличений, как показано в таблице 1.Большинство производителей стремятся обеспечить максимально возможную коррекцию и числовую апертуру своих объективов для каждого класса объективов.

    Разрешение объектива микроскопа определяется как наименьшее расстояние между двумя точками на образце, которые все еще можно различить как два отдельных объекта. Разрешение — это в некоторой степени субъективная ценность в микроскопии, потому что при большом увеличении изображение может казаться нерезким, но все же разрешенным с максимальной разрешающей способностью объектива.Числовая апертура определяет разрешающую способность объектива, но полное разрешение микроскопической системы также зависит от числовой апертуры конденсора подэлемента. Чем выше числовая апертура всей системы, тем лучше разрешение.

    Правильная юстировка оптической системы микроскопа также имеет первостепенное значение для обеспечения максимального разрешения. Конденсор подэтапа должен быть согласован с объективом в отношении числовой апертуры и регулировки апертурной ирисовой диафрагмы для точного формирования светового конуса.Спектр длин волн света, который используется для изображения образца, также является определяющим фактором разрешения. Более короткие длины волн способны в большей степени разрешать детали, чем более длинные волны. Существует несколько уравнений, которые были выведены для выражения связи между числовой апертурой, длиной волны и разрешением :

    R = λ / 2NA (1)
    R = 0,61λ / NA (2)
    R = 1.22λ / (NA (obj) + NA (cond)) (3)

    Где R — разрешение (наименьшее разрешаемое расстояние между двумя объектами), NA — числовая апертура, λ соответствует длине волны, NA (obj) соответствует числовой апертуре объектива, а NA (Cond) — числовой апертуре конденсатора. Обратите внимание, что уравнения (1), и (2), отличаются коэффициентом умножения, который равен 0,5 для уравнения (1) и 0.61 для уравнения (2) . Эти уравнения основаны на ряде факторов (включая различные теоретические расчеты, выполненные физиками-оптиками) для учета поведения объективов и конденсаторов, и их не следует рассматривать как абсолютную величину какого-либо одного общего физического закона. В некоторых случаях, таких как конфокальная и флуоресцентная микроскопия, разрешение может фактически превышать пределы, установленные любым из этих трех уравнений. Другие факторы, такие как низкий контраст образца и неправильное освещение, могут способствовать снижению разрешения и, чаще всего, реальному максимальному значению R (около 0.25 мкм ( с использованием длины волны среднего спектра 550 нанометров) и числовой апертуры от 1,35 до 1,40 на практике не реализованы. В таблице 2 приведены разрешение списка ( R ) и числовая апертура ( NA ) по увеличению и коррекции объектива.

    Разрешение и числовая апертура
    по типу объектива
    000 0,40 0,40 6 0,37
    ТИП ОБЪЕКТИВА
    Plan Achromat Plan Fluorite Plan Fluorite

    Plan Apoch

    Н.A Разрешение
    (мкм)
    NA Разрешение
    (мкм)
    NA Разрешение
    (мкм)
    4x 2,75 0,13 2,12 0,20 1,375
    10x 0.25 1,10 0,30 0,92 0,45 0,61
    20x 0,55 0,75 0,37
    40x 0,65 0.42 0,75 0,37 0,95 0,29
    60x 0,75 0,37 0,95 0,29
    100x 1,25 0,22 1.30 0,21 1,40 0,20
    NA = числовая апертура
    Таблица 2

    Когда микроскоп находится в идеальном положении и объективы правильно согласованы конденсатора, то мы можем подставить числовую апертуру объектива в уравнения (1) и (2) , с добавленным результатом, что уравнение (3) сводится к уравнению (2) .Важно отметить, что увеличение не фигурирует как фактор ни в одном из этих уравнений, потому что только числовая апертура и длина волны освещающего света определяют разрешение образца. Как мы уже упоминали (и это можно увидеть в уравнениях), длина волны света является важным фактором разрешения микроскопа. Более короткие длины волн дают более высокое разрешение (более низкие значения для R ) и наоборот. Наибольшая разрешающая способность в оптической микроскопии достигается с помощью света, близкого к ультрафиолетовому, — самой короткой эффективной длины волны изображения.За светом, близким к ультрафиолетовому, следует синий, затем зеленый и, наконец, красный свет, что позволяет различать детали образца. В большинстве случаев микроскописты используют белый свет, излучаемый вольфрамово-галогенной лампой, для освещения образца. Спектр видимого света составляет около 550 нанометров, это основная длина волны зеленого света (наши глаза наиболее чувствительны к зеленому свету). Именно эта длина волны использовалась для расчета значений разрешения в таблице 2. Значение числовой апертуры также важно в этих уравнениях, и более высокие числовые апертуры также обеспечивают более высокое разрешение, как видно из таблицы 2.Влияние длины волны света на разрешение при фиксированной числовой апертуре (0,95) указано в таблице 3.

    Разрешение в зависимости от длины волны
    9006 984 .34
    Длина волны
    (нанометров)
    Разрешение
    (микрометры)
    360 .19
    400 .21
    450 .24
    500 .26
    550 ,29
    600 .32
    700 .37
    Таблица 3

    Когда свет от различных точек образца проходит через объектив и воссоздается в виде изображения, различные точки Образцы появляются на изображении в виде небольших узоров (не точек), известных как Узоры Эйри .Это явление вызвано дифракцией или рассеянием света, когда он проходит через мельчайшие части и промежутки в образце и круглую заднюю апертуру объектива. Центральный максимум паттернов Эйри часто называют диском Эйри , который определяется как область, заключенная в первый минимум паттерна Эйри и содержащая 84 процента световой энергии. Эти диски Эйри состоят из небольших концентрических светлых и темных кругов, как показано на рисунке 3.На этом рисунке показаны диски Эйри и их распределение интенсивности в зависимости от разделительного расстояния.

    На рис. 3 (а) показан гипотетический диск Эйри, который по существу состоит из дифракционной картины, содержащей центральный максимум (обычно называемый максимумом нулевого порядка ), окруженный концентрическими максимумами 1-го, 2-го, 3-го и т. Д. последовательно уменьшающаяся яркость, составляющая распределение интенсивности. Два диска Эйри и их распределения интенсивности на пределе оптического разрешения показаны на рисунке 3 (b).В этой части рисунка расстояние между двумя дисками превышает их радиус, и они разрешимы. Предел, при котором два диска Эйри могут быть разделены на отдельные объекты, часто называют критерием Рэлея . На рисунке 3 (c) показаны два диска Эйри и их распределения интенсивности в ситуации, когда межцентровое расстояние между максимумами нулевого порядка меньше, чем ширина этих максимумов, и два диска не могут быть индивидуально разрешены с помощью критерия Рэлея. .

    Чем меньше диски Эйри проецируются объективом при формировании изображения, тем больше деталей образца становится различимым. Объекты с более высокой коррекцией (флюориты и апохроматы) производят диски Эйри меньшего размера, чем объективы с более низкой коррекцией. Аналогичным образом объективы с более высокой числовой апертурой также способны производить диски Эйри меньшего размера. Это основная причина того, что объективы с высокой числовой апертурой и полной коррекцией оптических аберраций могут различать более мелкие детали в образце.

    На рис. 4 показано влияние числовой апертуры на размер дисков Эйри, отображаемых с помощью ряда гипотетических объективов с одинаковым фокусным расстоянием, но с разными числовыми апертурами. С маленькими числовыми апертурами размер диска Эйри большой, как показано на рисунке 4 (а). Однако по мере увеличения числовой апертуры и угла светового конуса объектива размер диска Эйри уменьшается, как показано на рисунках 4 (b) и 4 (c). Полученное изображение на уровне диафрагмы окуляра на самом деле представляет собой мозаику дисков Эйри, которые мы воспринимаем как светлые и темные.Если два диска расположены слишком близко друг к другу, так что их центральные точки значительно перекрываются, две детали, представленные этими перекрывающимися дисками, не разрешаются и не разделяются и, таким образом, отображаются как один, как показано выше на рисунке 3.

    Airy Disk Basics

    Узнайте, как Диски Эйри реагируют на близкое приближение изменением своего размера.

    При формировании изображения важно понимать природу дифрагированных световых лучей, перехваченных объективом. Только в тех случаях, когда высшее (1-е, 2-е, 3-е и т. Д.) порядки дифрагированных лучей захватываются, может работать интерференция для воссоздания изображения в промежуточной плоскости изображения объектива. Когда захватываются только лучи нулевого порядка, практически невозможно восстановить узнаваемое изображение образца. Когда к лучам нулевого порядка добавляются световые лучи 1-го порядка, изображение становится более когерентным, но все еще недостаточно детализированным. Только когда лучи более высокого порядка рекомбинированы, изображение будет представлять истинную архитектуру образца.Это является основанием для необходимости больших числовых апертур (и последующих меньших дисков Эйри) для получения изображений с высоким разрешением с помощью оптического микроскопа.

    В повседневных рутинных наблюдениях большинство микроскопистов не пытаются получить изображение с максимально возможным разрешением с помощью своего оборудования. Только в особых условиях, таких как светлое поле с большим увеличением, флуоресценция, ДИК и конфокальная микроскопия, мы стремимся достичь пределов возможностей микроскопа. В большинстве случаев использования микроскопа нет необходимости использовать объективы с высокой числовой апертурой, потому что образец легко разрешается с использованием объективов с меньшей числовой апертурой.Это особенно важно, потому что высокая числовая апертура и большое увеличение сопровождаются недостатками очень малой глубины резкости (это относится к хорошей фокусировке в области чуть ниже или чуть выше исследуемой области) и короткого рабочего расстояния. Таким образом, в образцах, где разрешение менее критично, а увеличение может быть ниже, лучше использовать объективы с меньшим увеличением и небольшой числовой апертурой, чтобы получать изображения с большим рабочим расстоянием и большей глубиной резкости.

    Тщательное расположение апертурной диафрагмы конденсатора подэтапа также имеет решающее значение для управления числовой апертурой, и неизбирательное использование этой диафрагмы может привести к ухудшению качества изображения (как обсуждалось в разделе, посвященном конденсаторам подэтапа ). Другие факторы, такие как контрастность и эффективность освещения, также являются ключевыми элементами, влияющими на разрешение изображения.

    Соавторы

    Мортимер Абрамовиц — Olympus America, Inc., Драйв двух корпоративных центров., Melville, New York, 11747.

    Michael W. Davidson — Национальная лаборатория сильных магнитных полей, 1800 г. Ист. Пол Дирак, доктор философии, Университет штата Флорида, Таллахасси, Флорида, 32310.

    .

    Отправить ответ

    avatar
      Подписаться  
    Уведомление о
    2019 © Все права защищены. Интернет-Магазин Санкт-Петербург (СПБ)