Недвижимость

Высокая светосила. О светосильных объективах

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.

Материал скопирован с любезного разрешения автора.

Думаю вы часто слышали такие слова как «светосила объектива» .

Давайте разберемся что же это такое. Светосила говорит о том, какое количество света может пройти через фотообъектив и попасть на матрицу фотокамеры. Чем больше светосила у объектива, тем больше возможностей при фотосъемке в ситуациях с плохим освещением без использования штатива или вспышки.

Светосила объектива зависит от трех параметров:

  • фокусное расстояние
  • диафрагма
  • качество оптики

Отношение диаметра максимально открытой диафрагмы к фокусному расстоянию называется светосилой (геометрическая светосила объектива). Именно эта светосила оптики и указываются на объективах, думаю вы видели подписи – 1:1.4, 1:2.8, 1:5.6 и т.д.. Конечно, чем больше соотношение, тем больше и светосила объектива (соотношение 1:1.4 больше чем соотношение 1:3.5).

Самый светосильный объектив, был выпущен для NASA в 1966 году и использовался для съемки темной стороны луны. Он назывался Carl Zeiss Planar 50mm f/0.7 и его светосила равнялась 1:0.7, их было изготовлено десять штук.

Портретный объектив с фиксированным фокусным расстоянием — один из самых светосильных. Светосильные фиксы относительно дешевые, например если их сравнивать с светосильным зум-объективом.

Светосильный объектив идеально подходит для портретов, они дают небольшую глубину резкости , что важно для портретной фотографии .

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

Новичкам обычно хочется купить более светосильный объектив, который стоит намного дороже. Но нужно ли платить за диафрагму f/1.4 если вы ее не будете использовать!?

Глубина резкости (сокращенно ГРИП) зависит от того, насколько светосильный объектив, потому снимая при диафрагме f/1.2, f/1.4 или f/1.8 фокусная плоскость довольно мала, и ваш объект съемки может оказаться вне фокусной плоскости.

Диафрагму f/1.2 нужно использовать когда не хватает света, правда это не всегда решает проблему, легче поднять ISO , особенно если у вас полноформатный фотоаппарат . Иногда, даже на 50мм с диафрагмой f/2.8 многие детали могут оказаться не в фокусе, потому лучше перестраховываться, и использовать диафрагму не менее f/3.2:

Итак

Светосильный объектив идеален для портретной фотосъемки.

Если в один прекрасный день вы соберётесь купить новый фотоаппарат, консультант обязательно предложит вам несколько дорогих моделей, аргументируя правильность выбора одной из них хорошим показателем светосилы.

Что это за параметр – светосила объектива, на что она влияет и для чего вообще нужна?

Светосила – что это?

Как известно, для того, чтобы получить фотоизображение, необходимо, чтобы на матрицу фотоаппарата попало определённое количество света, пройдя через оптику объектива. Понятно, что не весь световой поток пройдёт через отверстие . Показатель светосилы демонстрирует, насколько ослабнет световой поток при прохождении через систему оптических линз.

Каким бы качественным ни было стекло, всё же полностью прозрачным оно не может быть никогда. Поэтому какая-то доля световых волн при проникновении через него рассеивается, преломляясь в случайных направлениях, другая часть поглощается телом линзы, изготовленным из стекла либо из оптического пластика высокой прозрачности. Именно это и является основной причиной ослабления потока света.

Ещё один фактор, определяющий размер светосилы – параметр наибольшего открытия диафрагменного зрачка. Чем отверстие открывается шире, тем больше света через него может пройти. Геометрическую светосилу объектива выражают, соотнеся диаметр полностью открытой диафрагмы с его расстоянием до фокуса. Чем меньше соотношение, тем больше светосила.

Так, объектив, промаркированный 1:1,8 (или f1,8), выше по светосиле, чем объектив с соотношением 1:2,8 (или f2,8). В этой формуле главным показателем является диаметр полностью распахнутой диафрагмы, который нередко используют как наиболее простое и зримое выражение светосилы конкретного объектива.

Преимущества, которые обеспечивает светосильный объектив:

— возможность съёмки при низких ISO, не опасаясь «цифрового шума» матрицы;


— понижение выдержки, что позволяет снимать при недостатке света;

— при съёмке зеркальным аппаратом видоискатель становится более светлым и удобным для выбора ракурса;

— ограничивается глубина резкости, объект съёмки визуально отделяется от фона;

— автофокусировка наводится быстрее, что важно при быстрой съёмке.

В каких случаях необходим светосильный объектив?

Как правило, для обычной бытовой съёмки событий личной жизни параметр светосилы не слишком важен. Профессиональные фотографы используют светосильные объективы:

— для создания художественных фотографий в вечернее и ночное время – высокий показатель светосилы позволяет улавливать даже минимальную освещённость объектов съёмки;

— для фотографирования на самой короткой выдержке, что необходимо при съёмках диких животных или спортивных событий, где из-за высокой скорости движения объектов фотографии нередко выходят смазанными;

— для съёмки в плохо освещённых помещениях ночных клубов, показов моды, танцевальных конкурсов и некоторых видов спорта;

— в случае, когда матрица фотоаппарата не обладает высокой чувствительностью, и хорошая светосила компенсирует этот недостаток.

Если фотограф хочет сделать художественный портрет, фото природного объекта или другое художественное изображение, съёмку необходимо вести с максимально распахнутой диафрагмой. При этом обеспечивается минимальная глубина резкости и мягкое размытие фона, что позволяет визуально выделить на фото один объект, на который будет направлено всё внимание зрителя.

03.12.2011 13491 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.

– это один из основных параметров, на который следует обращать внимание при выборе объектива (наравне с ). Светосила оптической системы показывает степень ослабления светового потока. Другими словами, светосила показывает, какую часть светового потока способна пропустить система линз объектива.

Дело в том, что часть светового потока при прохождении через объектив рассеивается и отражается от линз, часть света – поглощается материалом, из которого изготовлены линзы (стекло, оптическая пластмасса). Поэтому световой поток ослабляется за счет этих чисто физических характеристик.

Другой основной параметр, который определяет светосилу объектива – значение максимально открытого относительного отверстия . Чем сильнее можно открыть диафрагму (чем меньшее диафрагменное значение выставить), тем большее максимальное количество света может пропустить объектив. Так, объектив с маркировкой f1.8 (или 1:1.8) будет считаться более светосильным, чем объектив с маркировкой f2.8 (1:2.8).

Зачастую для простоты восприятия светосилу объектива попросту определяют значением максимально , которое позволяет выставить этот объектив. На самом деле светосила – это внутренняя характеристика конструктива объектива, и относительное отверстие диафрагмы выполняет лишь часть функций по определению светосилы объектива.

Тем не менее, чисто с практической точки зрения гораздо проще сравнивать объективы по максимально возможному значению открытой диафрагмы. Поэтому с этого момента я буду отождествлять понятия «светосила объектива» и «максимально открытая диафрагма, которую позволяет выставить объектив».

Таким образом, светосила объектива может выражаться значением максимально открытой диафрагмы. Светосила объектива всегда указывается в технических характеристиках при описании объектива, а также маркируется на самом объективе возле передней линзы. Поэтому когда вы видите название объектива Canon 24-70 f2.8, то f2.8 – это и есть значение светосилы. Это означает, что при съемке с таким объективом вы сможете открыть диафрагму максимум до значения 2.8. То есть у вас не будет технической возможности снимать с диафрагмой 2.0 или 1.8 и т.д.

Светосильными считаются объективы, при использовании которых можно снимать на значениях диафрагмы f1.2-f2.8. Объективы со светосилой f3.5-f6.3 уже не считаются светосильными, еще их называют «темными», поскольку они способны пропускать меньшее количество света. Такие топовые производители фотооптики как Carl Zeiss и Leica выпускают модели объективов с еще большей светосилой – f0,7 и f0,95. Наиболее распространенными светосильными объективами среди фотографов являются объективы со значением светосилы f1.4-f2.8.


Светосила объектива
может быть постоянной и переменной . Объективы с постоянной светосилой позволяют максимально открывать диафрагму до одного и того же значения. Например, объектив Canon 70-200 f4.0 позволяет выставлять диафрагму 4.0, независимо от выставленного фокусного расстояния. При съемке с фокусным расстоянием и 70 мм, и 135 мм, и 200 мм вы сможете сделать снимок с диафрагмой 4.0. Объективы-фиксы (с постоянным фокусным расстоянием) автоматически обладают постоянной светосилой.

Существуют зуммированные объективы с переменной светосилой , которая зависит от выставленного фокусного расстояния. Чем больше выставлено фокусное расстояние, тем хуже параметр светосилы. Например, объектив Canon 18-135 mm F 3.5-5.6 позволяет открыть диафрагму до значения f3.5 при съемке с фокусным расстоянием 18 мм, а вот при съемке с фокусным расстоянием 135 мм вы сможете максимально открыть диафрагму только до значения f5.6. Обычно такие объективы обладают пониженной стоимостью и худшими оптическими качествами.

На что влияет светосила объектива ? Почему она считается такой важной характеристикой и фотографы готовы платить десятки тысяч за светосильную оптику? Все преимущества светосильных объективов завязаны на значении диафрагмы. Вспомните, на что влияет диафрагма при съемке: количество света, пропущенное через объектив, и в кадре.

Итак, покупая объектив с большей светосилой, вы сможете сильнее открыть диафрагму. Значит, вы сможете пропустить большее количество света (появляется возможность снимать при недостаточном освещении). Также чем сильнее открыта диафрагма, тем меньше оказывается глубина резкости в кадре (сильнее размываются объекты, не попавшие в зону фокусировки). Именно поэтому хорошими портретными объективами считаются объективы со светосилой f1.4-f2.8.

Вы можете заметить, что производители фотооптики выпускают линейку объективов с аналогичным фокусным расстоянием, но разной светосилой. Причем, чем больше светосила, тем дороже стоит объектив, а прирост по стоимости значительный. Например, сравним цены на объективы Canon с фокусным расстоянием 50 мм. Так, объектив 50 мм 1.8 стоит 3500-4000 рублей, объектив 50 мм 1.4 стоит около 13500 рублей, а объектив 50 мм со светосилой 1.2 продается по цене почти 48000 рублей. Данные приведены по состоянию на февраль 2013 г.

Как мы выяснили, в большинстве случаев чем больше светосила объектива, тем лучше, потому что:

— можно снимать в худших условиях освещения;

— можно снимать с меньшей ГРИП.

С другой стороны, за дополнительную светосилу нужно выложить немаленькие деньги. Поэтому при выборе объектива взвешивайте все «за» и «против».

Грамотно выбирайте объектив и хороших вам снимков!