Что такое светосила. Какая максимальная светосила теоретически может быть у объектива? Для чего нужен светосильный объектив

Если вы хотя бы немного занимались фотографией, если покупали новый фотоаппарат или объектив, вы, скорее всего, слышали о светосиле оптики. Дело в том, что светосила - очень важный критерий любого объектива. При покупке объектива именно на показатель светосилы обращают обычно особое внимание. Практически любой продавец в магазине будет «навяливать» наивному новичку светосильный объектив. И только лишь потому, что достаточно светосильные объективы дороже тех, у которых светосила не очень хорошая. К тому же, многие наивно полагают, что светосила может решить все проблемы, возникающие у фотографа в процессе его работы.

Вот о светосиле мы и решили поговорить с вами в нашей сегодняшней статье.

Для начала давайте разберемся, что же все-таки это такое - светосила. Если объяснять популярно, что называется, «на пальцах», то светосила - это способность объектива пропускать свет. Светосила показывает, какое максимально возможное количество света тот или иной объектив пропускает на матрицу цифровой фотокамеры или на фотопленку. Чем светосила у объектива больше, тем большее количество света проходит сквозь объектив. Стало быть, чем больше светосила объектива, тем больше возможностей делать качественные фотографии при условиях недостаточного освещения, не используя при этом дополнительные источники света, например фотовспышку, а так же и штатив для съемки на длительных выдержках.

От чего зависит светосила объектива? А зависит она, в первую очередь вот от этих параметров:

  • Диафрагма
  • Фокусное расстояние
  • Качество оптики

Сегодня мы не видим смысла углубляться в теорию физики (если вам это все-таки интересно, откройте учебник). Мы просто скажем, что светосила объектива - это отношение диаметра максимально широко открытого отверстия диафрагмы к фокусному расстоянию. Именно это соотношение и указывают на оправе объективов их производители. Скорее всего, вы обращали внимание на такие цифры на своем объективе: 1: 1,2, 1:1,4, 1:1,8 1:2,8, 1:5,6 и тому подобные. Чем это соотношение больше, тем больше светосила объектива. К светосильным можно отнести объективы, у которых этот показатель 1:2,8, 1:1,8, 1:1,4 и больше.

Для общего интереса можно сказать, что объектив, который считается самым светосильным в мире, был изготовлен в 1966 году для NASA и использовался он для фотографирования темной стороны Луны. Назывался этот объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7. Его светосила была равна 1: 0,7. Этот объектив был изготовлен всего в десяти экземплярах.

Даже начинающий фотограф, не говоря уж о профессионалах, наверняка знает, что самыми светосильными объективами являются портретные объективы, у которых фиксированное фокусное расстояние (для краткости объективы с постоянным фокусным расстоянием на языке профессионалов принято называть фиксами). Подобный объектив должен иметь каждый фотограф, который считает себя мастером фотографии. У таких светосильных фиксов есть одно неоспоримое преимущество. И оно весьма существенно. Заключается это преимущество в том, что светосильные фиксы достаточно доступны по своей стоимости. И, к тому же, если их сравнить со светосильными зумами - фиксы порой даже качественнее их и способны создавать очень даже замечательную картинку.

Объективы с хорошей светосилой прекрасно подходят для съемки портретов, так как они дают достаточно небольшую глубину резко изображаемого пространства. А это, как известно, для портретной съемки очень важно.

Какой же портретный объектив лучше всего выбрать для работы? Со светосилой 1: 1,2, 1:1,4 или 1:1,8?

Как мы уже сегодня говорили, новички в фотоделе обычно стараются приобрести себе более светосильный объектив. И продавцы охотно предлагают им такие объективы, ведь они стоят весьма недешево, а это, конечно же, очень выгодно магазину. Но вот как раз тут и возникает вопрос: нужно ли в значительной степени переплачивать за объектив, имеющий диафрагму f/1.4, если в реальной практике вы вряд ли будете пользоваться ей?

Глубина резко изображаемого пространства на снимке зависит напрямую от светосилы объектива, которым вы снимаете. Вот поэтому при съемке с диафрагмой f/1,2, f/1,4, и f/1,8 плоскость фокуса весьма невелика. В этом случае очень велик риск того, что не весь объект съемки попадет в эту плоскость. Вот, например, как на этом снимке.

Его автор считает, что он испортил этот кадр. Снимал он его с полностью открытой диафрагмой f/1,2. И именно поэтому не попал в фокус, и картинка получилась нерезкой. А вот этот снимок был сделан им же, но уже с диафрагмой f/2,8. Как вы видите, фотография получилась достаточно хорошей: и фон размыт, и лицо модели изображено резко.

Вообще диафрагму f/1,2 нужно использовать только в самых исключительных случаях. Например, в случае реальной нехватки света для съемки. Да и то это помогает далеко не всегда. Чаще бывает проще просто повысить светочувствительность (поднять значение ISO). Особенно это актуально в том случае, если вы работаете полноформатной фотокамерой. Даже снимая объективом с фиксированным фокусным расстоянием в 50 мм. при диафрагме f/2,8 легко можно не попасть в зону резкости. И тогда некоторые детали фотографируемого объекта на снимке будут нерезкими. Поэтому мы всегда рекомендуем в этом случае несколько перестраховаться и снимать при хорошем освещении на диафрагме не меньше чем f/3,2.

Ну, и в заключение нашей статьи давайте кратко подведем итоги рассказанного в ней.

Итак, светосильные объективы с фиксированным фокусным расстоянием идеально подходят для съемки портретов. Именно по этой причине такой объектив мы настоятельно рекомендуем иметь каждому фотографу.

Когда будете покупать светосильный объектив, не поддавайтесь на уговоры продавцов и на заявленную светосилу 1:1,2 или 1:1,4. Снимать на такой диафрагме вам вряд ли придется. А если и придется, то очень и очень в редких случаях. Вот почему, если у вас всё же есть выбор между объективом со светосилой 1:1,2, 1:1.4 и 1:1,8 - не тратьте зря свои деньги на покупку того, что вам совершенно не нужно. В практической работе вполне хватает объектива со светосилой 1:1,8.

Все любят фотографировать на мобильный телефон, но встроенная фотокамера в каждом имеет свои различия, поэтому важно понимать, что означает каждая спецификация. Тогда вы выберите смартфон, фотокамера в котором удовлетворит ваши потребности.

В этой статье мы углубимся в значения многих функций, чтобы вы могли судить о возможностях камеры, читая описание или обзор технических характеристик.

Диафрагма

Диафрагма объектива - это отверстие, через которое свет проходит к датчику и оно обозначено числовой величиной F (например, f/2.0 или F/2.8). Чем меньше диафрагменное число, тем крупнее отверстие и тем больше света проходит через объектив, и тем лучше производительность фотокамеры во время съёмки в условиях с низким освещением. Число F, которое вы видите в спецификациях, это максимально возможное значение диафрагмы для данного фокусного расстояния (о фокусном расстоянии ниже).

К примеру, если камера снимает при F/5.6, то она захватывает меньше света, чем при F/2.0. Объектив 29 мм F/2.2 в iPhone 6 можно назвать «светосильным», это означает, что с ним вы сможете снимать при более высокой скорости затвора. Чем выше светосила объектива (чем меньше диафрагменное число), тем лучше он приспособлен для съёмки недостаточно освещённых сцен. Поэтому выбирайте фотокамеру, у которой наименьшее диафрагменное число (F/2.2 лучше, чем F/2.8).

В таких зуммирующих фотокамерах как в смартфонах Galaxy K Zoom и Galaxy S4 Zoom, чаще всего вы получаете две пары чисел с фокусным расстоянием. При этом иногда в них указана постоянная апертура, но это больше характерно для обычных цифровых фотоаппаратов, а не для смартфонов.

Фотокамера в Samsung Galaxy K Zoom оснащена объективом 24-240 мм F/3.1-6.4. Это называется переменная диафрагма. Первое диафрагменное число (F/3.1) означает максимальную диафрагму при съёмке с максимально широким углом (24 мм), а второе значение F (F/6.4) говорит о максимальном открытии диафрагмы при съёмке на теле-конце (240 мм). При масштабировании, изменении фокусного расстояния, диафрагма тоже изменяется.

Так же важно отметить, что в фотокамерах с большим датчиком, значение диафрагмы влияет на глубину резкости. Так на большой диафрагме можно получить небольшую глубину резкости, сделав таким образом красивый размытый фон, так называемое "боке". К сожалению, с маленьким датчиком, который в большенстве мобильных устройств, такой эффект получить практически невозможно.


Диафрагма F/2.8.

При увеличении диафрагменного числа до F/11, отверстие уменьшается и глубина резкости увеличивается, как на примере ниже.

Фокусное расстояние

Фокусным называют расстояние от оптического центра объектива до плоскости изображения, в телефонных камерах это означает до датчика изображения.

При масштабировании изменяется оптический центр зум-объектива, поэтому изменяется и значение фокусного расстояния. ФР также говорит нам об угле зрения, что особенно важно. Для простоты, смотрите на эквивалентное фокусное расстояние объектива, которое учитывает размер датчика и даёт вам ФР в 35 мм эквиваленте. Такой показатель можно сравнить среди различных фотокамер.

Эквивалентное фокусное расстояние говорит о том, насколько широк объектив. Вы можете использовать этот конвертер , чтобы понимать о каком угле обзора идёт речь при определённом ФР в 35-мм эквиваленте. Чем короче фокусное расстояние, тем шире поле зрения.
Так, например:

IPhone 6 / iPhone 6 Plus: 29 мм (в 35 мм эквиваленте)
Galaxy S5: 31 мм (в 35 мм эквиваленте )

Можно сказать, что с iPhone 6 и iPhone 6 Plus поле зрения шире, так как 29 мм переводится в 73.4 градуса, а 31 мм – в 69.8 градусов.

При меньшем значении фокусного расстояния фотокамера может охватывать более широкую область сцены (по вертикали и горизонтали). Это очень удобно для съёмки групповых кадров, интерьеров, архитектуры, селфи и т.д. Вот почему производители смартфонов наделяют объектив фронтальной камеры меньшим фокусным расстоянием, – чтобы сделать её более подходящей для автопортретов.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием называют «фиксами». Это означает, что в фотокамере нет масштабирования.

В смартфонах Galaxy Zoom переменное фокусное расстояние. Например, Galaxy S4 Zoom оснащён объективом 24-240 мм F/3.1-6.4. Таким образом, 24 мм – это фокусное расстояние на широком угле, а 240 мм – на теле-конце. Конечно, диафрагма, как мы упоминали выше, максимально открыта в широкоугольном положении и минимально на теле-конце.


Видео Майка Брауна.

К слову, оптический зум рассчитывают путём деления максимального фокусного расстояния на кратчайшее. Например, в случае S4 Zoom мы делим 240 на 24 и получаем 10. Другими словами, S4 Zoom обладает 10-кратным оптическим зумом.

Размер датчика

Размер сенсора играет ключевую роль в производительности фотокамеры. Принято считать, что чем больше датчик, тем выше качество изображения. Почти всегда так оно и есть. К крупному сенсору производители могут применить больше технологических достижений, которые невозможно либо дорого внедрить в небольшие датчики. Тем не менее, среди исключительно важных спецификаций сенсора находится размер пикселей.

Пиксели измеряются в микрометрах (мкм) или микронах (μ). Некоторые производители смартфонов предоставляют этот показатель, поскольку всё больше людей осознают влияние размера пикселя на качество изображения и производительность при низкой освещённости.

Чем больше размер пикселя (фотодиод, светосила пикселей), тем выше его способность собирать свет.

Вы можете найти две камеры, сенсоры которых одинакового размера, но с различным разрешением. Здесь вам нужно определиться, выбираете ли вы низкое разрешение с крупными пикселями (например, HTC One UltraPixel) или более высокое разрешение, но с пикселями помельче. В разных фотокамерах размеры датчиков и их разрешение будут различаться.

Возможно, вам попадётся фотокамера с большими пикселями, которая при этом будет уступать в производительности при низком освещении другой камере, так как здесь важное место занимают сенсорные технологии и обработка изображений.

Например, датчики с технологией задней подсветки BSI (Back Side Illuminated) используют уникальный дизайн, значительно повышающий чувствительность к свету. В датчике BSI проводки, ответственные за передачу данных, расположены позади светочувствительной области, что позволяет производителям создавать маленькие сенсоры с большим количеством пикселей. На датчиках FSI (Front illuminated) проводки находятся спереди, занимая пространство, на котором могли разместиться крупные фотодиоды.

Датчики нового поколения демонстрируют своё превосходство над более ранними, сенсорная технология продолжает улучшаться. Смартфон HTC One UltraPixel с пикселями в 2.0 микрона не всегда приводит к более высокой производительности при низком освещении по сравнению с датчиками, чьи пиксели мельче. В настоящее время первое место занимает iPhone 6 Plus с датчиком разрешением 8 Мп и пикселями в 1.5 мкм на DxOMark. TheHTC One M8 находится на 18-ом месте, значительно уступая даже фотокамере в Samsung Galaxy S5 (3-е место), в которой 16-мегапиксельный сенсор с пикселями размером 1.12 микрон.

Размер сенсора в связке с характеристиками объектива влияет на глубину резкости. При одинаковой диафрагме более крупный датчик даст возможность достигать меньшей глубины резкости, то есть более выраженного боке. Эффект расфокусированного фона поможет выделить объект съёмки от элементов заднего фона.

Чтобы получить более размытый фон, вам нужен смартфон, в фотокамере которого крупный сенсор и большая апертура.

Размер сенсора указывают в списке спецификаций, он может быть 1/2.3", 1/2.5", 2/3" и т.д. Это означает, что такова его диагональ, но не всем легко таким образом сравнить размеры датчиков. Вы можете обратиться к онлайн-инструменту для сравнения размеров сенсоров cameraimagesensor.com или открыть статью на сайте Википедия , в которой перечислены самые популярные типы датчиков с их эквивалентной шириной и высотой в миллиметрах.

Вы можете увидеть, что Nokia Lumia 1020 имеет сравнительно очень крупный датчик (2/3-дюймовый = 8.80x6.60 мм); Nokia Lumia 720 (1/3.6-дюймовый = 4.00×3.00 мм).

В следующий раз, когда вы соберётесь покупать смартфон, просматривая спецификации фотокамеры, не забудьте взглянуть на размер пикселя и габариты сенсора. Большинство современных камерофонов оснащены сенсорами BSI. В некоторых более передовые технологии, чем в других.

Стабилизация изображения

Стабилизация изображения – один из важнейших аспектов многих современных телефонных камер. Есть цифровая стабилизация изображения и оптическая. С системой оптической стабилизации фотокамера компенсирует движения рук и дрожь путём смещения элементов объектива в сторону, противоположную направлению движения, что приводит к более чётким изображениям.

Изображения из патентной заявки от Apple, в которой описывается метод для интеграции оптической стабилизации в миниатюрных камерах.

При съёмке с рук неизбежны мелкие движения, которые могут привести к смазанному снимку. Если вы установите телефон на устойчивую поверхность, такое беспокойство отпадёт. Но с мобильным телефоном большую часть времени вы снимаете с рук. Для того, чтобы получить чёткое изображение, придерживайтесь эмпирического правила выдержки, которое гласит: знаменатель выдержки должен быть не меньше числа, обозначающего фокусное расстояние в 35-милиметровом эквиваленте. То есть, чтобы получить резкое изображение при съёмке с 30-мм объективом (в эквив.), вам нужно установить скорость затвора на 1/30 сек.

Фото или видеосъемка - это зафиксированный на светочувствительной поверхности (в случае с цифровой техникой - на матрице) поток света, проходящий через объектив. Оптика в съемке играет первостепенную роль и ее качество во многом определяет качество будущего снимка.

Любой объектив состоит из нескольких линз, объединенных в группы. Каждая из них имеет свою функцию. Линзы преломляют свет, фокусируя его на матрице, защищают от искажений, переотражений и других негативных оптических эффектов. Проходя через эти «барьеры» световой поток закономерно ослабевает. В результате свет, который попадает на матрицу, становится менее ярким, тускнеет.

Существует немало способов, которые помогают избежать «световых потерь», из которых самый эффективный - применение просветленных линз, проходя через которые, свет будет терять минимум своей интенсивности. Так вот, способность объектива пропускать наибольшее количество света без потери интенсивности и называется светосилой.

Как определить светосилу

Светосила - это комплексное понятие и ее значение производители выражают при помощи цифровых коэффициентов. Так, самые простые, недорогие зум-объективы современных фотоаппаратов имеют светосилу от 3,5 до 5,6 единиц. Чем ниже значение коэффициента, тем выше светосила объектива. Самой большой светосилой обладает объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7, созданный для съемок в . Объективы с высокой светосилой для съемок имеют диапазон от 0,7 до 2,8 единиц.

Объектив Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 использовался для съемок обратной стороны Луны.

Как светосила влияет на качество съемки

Светосила определяет не только интенсивность светового потока, что позволяет вести съемки с короткими выдержками при очень слабом освещении. Она также связана и с диаметром относительного отверстия диафрагмы. Чем выше светосила, тем шире относительное отверстие, а значит и меньше глубина . Это особенно важно в портретной съемке, так как с помощью такого объектива можно выделять объекты на переднем плане и размывать фон.

Наибольшей светосилой обладают объективы с фиксированным фокусным расстоянием.

Именно поэтому светосила - наиболее важная характеристика для портретных объективов и любой профессиональный фотограф-портретист имеет светосильную оптику в своем арсенале.

03.12.2011 13786 Справочная информация 0

Светосила объекти́ва — величина, характеризующая степень ослабления объективом светового потока. Чтобы понять, что такое светосильный объектив, давайте разберемся, как объектив влияет на поток света.

Как известно, при фотосъемке свет попадает на матрицу, формируя изображение. Объектив ослабляет световой поток. Вот эту степень ослабления и называют светосилой.

Простым языком, светосила - максимальное количество света, которое объектив способен захватить. Светосила объектива имеет отношение к максимально открытой диафрагме (отверстие, через которое свет попадает на сенсор). Она характеризуется минимальным диафрагменным числом. То есть, чем число меньше, тем диафрагма открыта больше и света поступает больше. Минимальное диафрагменное число соответствует заявленной светосиле. Так, при светосиле f/2, диафрагменное число может быть от двух и выше.

Если объектив не является фиксом (с фиксированным фокусным расстоянием), то на нём будут указаны две пары числовых характеристик: первая пара - минимальное и максимальное возможные фокусные расстояния, вторая - переменная светосила, соответствующая этим фокусным расстояниям (первое число - для минимального, второе - максимального). Бывают и более дорогие объективы - имеющие при переменном фокусном расстоянии фиксированную светосилу.

Почему же фотографы гоняются за светосильными объективами?

Причин много. В зеркальном аппарате визирование ведется через съемочный объектив - и при относительных отверстиях 1/5.6-8 человеческий глаз уже плохо улавливает картинку, то есть светосильный объектив комфортнее для фотографа.

Светосильным объективом можно снимать на более коротких выдержках, что жизненно важно при съемке спорта и дикой природы, ведь чтобы остановить движение крыльев птицы, нужны выдержки короче 1/1000 с. Чем объектив длиннофокуснее, тем нужнее ему короткие выдержки при съемке с рук, иначе легко «смазать» изображение.

Светосильным объективом можно снимать в более сложных световых условиях, поэтому те, кто снимает в помещении - фотографы моды, танцев, некоторых видов спорта инвестируют в очень дорогие длиннофокусные объективы с относительным отверстием f/2.8 и f/2, а то и более.

Светосильным объективом можно снимать при малой чувствительности. В цифровых камерах меньшая чувствительность и короткие выдержки дают изображение, более свободное от шумов.

Немаловажный фактор для художественной фотографии - изменением значения диафрагмы можно изменить глубину резкости. На полном отверстии на диафрагме более f/2.8 глубина резкости (ГРИП) невелика, что позволяет размыть фон, передний план или ненужные детали. Это качество трудно чем-то заменить в портретной фотографии, да и вообще оно существенно почти для любых жанров, кроме, разве что, пейзажа. Портрет, кстати, не любит слишком яркий свет.

малая ГРИП

Для телеобъективов профессионального уровня светосила важна еще и потому, что они используются в составе фотосистемы с конвертерами, увеличивающими фокусное расстояние. Например, 300-мм профессиональный телевик с полуторным конвертером превращается в 450-мм, а с двукратным - в 600-мм.

Есть у светосилы и одно техническое ограничение. Системы автофокусировки надежно работают на относительных отверстиях до f/5.6. На меньших - (f/6.3, f/6.8 - обычно работают, но ненадежно и менее точно, а при f/8 или f/11 не работают вообще. Но при увеличении фокусного расстояния в корень квадратный из двух светосила падает на одну ступень. Соответственно, телевик со светосилой f/4 и 2-кратным конвертером не будет работать в автофокусном режиме, поскольку результирующая светосила будет около f/8, да и визуально видоискатель будет затемнен.

При этом светосила еще и меняется при фокусировке. Например, если объектив сфокусирован на объект в масштабе половины его натуральной величины (1:2), то его светосила падает на одну ступень, а если берется натуральная величина - даже на две. Таким образом, при исходном относительном отверстии f/4 автофокусировка вообще станет невозможна.

Вот поэтому фотографы тратят больше денег и носят более тяжелые объективы, хотя могли бы пользоваться легкими и недорогими зумами точно с тем же диапазоном фокусных расстояний.

Все желают получать красивые светлые снимки, когда фотографируют. Однако очень часто выходит так, что при виде интересного момента вы успеваете его заснять, но фото получается каким-то темным. В этом может оказаться виноватым объектив со слабой светосилой. Именно поэтому так важно знать, что означает Давайте в этом разберемся.

Светосила объектива представляет собой еще один весьма показательный его параметр. Он так же важен, как и угол зрения и прочие. Данный параметр характеризует яркость изображения, построенного на матрице объектива. Чем более светосильный объектив, тем более яркое изображение им создается. А при меньшем показателе оно будет более темным.

Светосила характеризуется относительным значением величины отверстия, а обозначается в форме дроби. Например, надпись ¼ означает, что у объектива с относительным размером отверстия ¼ диаметр отверстия вчетверо меньше параметра фокусного расстояния. Важно отметить, что размер действующего реально объективного отверстия скорее является виртуальной величиной. Данный диаметр обычно не совпадает ни с диаметром диафрагмы, ни с передней

Вполне реально рассчитать размер действующего объективного отверстия, однако его невозможно измерить. Традиционно относительные значения находятся в зависимости от размеров поля изображения, на которое прибор рассчитан. Можно сказать, что объективы с неизменным фокусным расстоянием обладают весьма высокой светосилой, к примеру, f/1,4-f/1,8, в отличие от тех, у которых фокусное расстояние является переменным. Обычно у оптики с изменчивым фокусным расстоянием и параметр светосилы тоже является переменным, так как их конструкция намного более простая.

Если говорить об этом, базируясь на каком-то примере, то можно сказать, что если на оптике имеется маркировка 20-80/3,4-4,7, это будет означать, что при фокусном расстоянии в 20 миллиметров относительный размер отверстия будет составлять f/3,4, а если фокусное расстояние станет 80 мм, то отверстие изменится и станет f/4,7. Однако, чем выше светосила объектива, тем дороже сам прибор.

Идеально было бы иметь в своем арсенале набор с разным показателем данного параметра, однако для простых людей такой вариант не подходит, так как траты на них несоизмеримы ни с чем. Смысл приобретать настолько дорогую технику есть только в том случае, если фото будут печататься в журналах или еще где-то, а иначе нет.

При отсутствии такой цели вполне достаточно приобрести обычный фотоаппарат. Не стоит брать камеры, обладающие малым показателем светосилы, так как очень скоро вы сами ощутите, что фотографии получаются недостаточно красивыми и светлыми, а этот дефект не получится убрать. Однако современные аппараты, даже наиболее простые, обладают весьма качественной встроенной автоматикой.

По своей сути светосила объектива - это свойство, которое демонстрирует количество света, проходящее сквозь этот прибор. Если исходить из данного положения, то наименьшей светосилой обладают объективы, допускающие лишь малую диафрагму. Линзы могут быть медленными или быстрыми, то есть обладающие большей или меньшей светосилой в зависимости от значения размера диафрагмы, обычно по нему и сопоставляются разные камеры, чье фокусное расстояние одно и то же.

По такому параметру, как светосила объектива, чаще всего сопоставляют разные виды фототехники. Считается, что при максимальном значении данного показателя получаются наилучшие снимки при различной степени освещенности. Если используется то у вас появляются возможности не только изменять фокусное расстояние, но и получать разный показатель светосилы.

Читайте также: