Диафрагма (от греческого διαφραγμα — перегородка) это устройство, изменяющее размеры действующего отверстия объектива и этим ограничивающее поперечное сечение световых пучков, проходящих через объектив. Обеспечивает дозирование количества света; улучшение качества изображения, уменьшая аберрации оптических систем; увеличивает глубину резко изображаемого пространства, но снижает за счёт дифракции света на краях диафрагмы разрешающую способность оптической системы.

Диафрагма апертурная: диафрагма, которая при изменении её диаметра в одинаковой степени одновременно влияет на ход как осевого, так и наклонного пучка лучей.

Диафрагма полевая: непрозрачная преграда, ограничивающая линейное поле оптической системы в пространстве предметов или пространстве изображений. В плёночных фотоаппаратах полевой диафрагмой служит кадровая рамка (кадровое окно), имеющее прямоугольную или квадратную форму и расположенное вблизи плоскости фотослоя. В цифровых фотоаппаратах, как правило, отсутствует. В проекционных системах полевая диафрагма расположена в плоскости предметов.

Используется также в спектральных и фотометрических приборах (в форме узкой щели) и др.

Диафрагма объектива

Относительное отверстие объектива, регулируемое диафрагмой, имеет свое обозначение и называется числом диафрагмы (или диафрагменным числом). Чем выше это число, тем меньше диаметр относительного отверстия и меньше света проходит к матрице/пленке фотоаппарата. Вычисляется как соотношение фокусного расстояния к диаметру диафрагмы f/D (например, f/1.4), стандартные значения имеют шаг в один диафрагменный стоп (корень из двух) – 1.4, 2, 2.8, 4, 5.6, 8 и т.д вплоть до f/64.

На что влияет диафрагма

С изменением значения диафрагмы изменяется не только освещенность, но и линия глубины резко изображаемого пространства. Комбинация значений диафрагмы и скорости затвора образуют экспопару. Вместе с изменяемой светочувствительностью матрицы образуют Трио – экспопара+ISO. Основное назначение диафрагмы – изменение глубины резко изображаемого пространства. Также, на некоторой оптике улучшаются резкостные характеристики объектива при использовании значений, отличных от открытой. Итак, диафрагма влияет:

• на размытие зоны нерезкости
• на резкость объектива
• на глубину резкости
• на интенсивность поступающего на матрицу света

Как устроена диафрагма

Лепестки ирисовой диафрагмы объектива Таир-3ФС – как яркий пример устройства диафрагмы.

Диафрагма набирается из определенного для данной оптической системы, лепестков. Лепестки диафрагмы как правило, стальные, матовые, с обработкой матированием и чернением, чтобы не бликовать при съемке с источниками света в кадре. В старых объективах диафрагма изготавливалась из латуни, но имела тоже самое предназначение. Управление в современных фотоаппаратах реализовано через электронику с электромагнитным или моторным приводом лепестков. Собирается в отдельный узел, и может быть неразборна. В старой фототехнике число диафрагмы выставлялось вручную, с использованием кольца диафрагмы на объективе.

Диафрагменное число

величина, обратная относительному отверстию (геометрическому или эффективному — физическому).

Больше всегда меньшее

Запомните – чем крупнее число, тем поступает меньше света, и наоборот. То есть, при зажатой до f/22 диафрагме, света всегда поступит меньше, чем при открытой до f/1.4. В работе вам, думаю, не придется зажимать значения до предела – основные рабочие параметры это от полностью открытой (f/1.4, f/2, f/2.8 например, – зависит от модели объектива) до 8-16. С этим связана небольшая путаница – на самом деле, большим числом считается f/ меньшее, так как большее отверстие всегда пропускает больше света. Отсюда число диафрагмы f/2.8 в любом случае больше f/22.

Также имеется понятие “светосильность” объектива – чем шире относительное отверстие, тем объектив светосильнее. В основном, понятие “светосила” используется именно в этом ключе, хотя имеет немного не то определение. Не каждый светосильный объектив лучше. Светосильность – не панацея для решения фотографических задач.

Управление диафрагмой

Существует множество реализаций диафрагмы, однако большее применение в фото и видеотехнике нашлось у ирисовой. Ирисовая диафрагма позволяет более плавно изменять значения относительного отверстия, имеет компактные размеры. Помимо ирисовой диафрагмы использовалась также:

• Револьверная диафрагма
• Вставная диафрагма

Привод ирисовой диафрагмы имеет различные вариации:

• Диафрагма с механизм ручного доводчика (с кольцом предустановки и без)

Фиксация необходимого значения f/ кольцом предустановки производилась для того, чтобы получить возможность навестись на резкость при более светлом видоискателе. Непосредственно фотосъемка проводится уже на закрытой диафрагме и установленной глубине резкости. Большинство конструкций этих фиксаторов приводится в действие потягиванием кольца предустановки на себя и поворотом на необходимое значение.

• Диафрагма с прыгающим механизмом (с репетиром и без)

Яркий представитель семейства объективов с прыгающим механизмом диафрагмы

Прыгающий механизм диафрагмы позволяет установить необходимую диафрагму без использования кольца предустановки и увеличивает оперативность при работе. Репетир (автоматический доводчик) использовался для предпросмотра глубины резко изображаемого пространства непосредственно перед спуском затвора. Устройство автоматического доводчика приводилось в действие дополнительным рычажком на корпусе камеры, или объектива.

Зачастую привод был сопряжен с кнопкой спуска затвора, при этом нажатая наполовину кнопка спуска включала режим предпросмотра ГРИП. В объективах Таир из комплекта Фотоснайпер использован весьма изысканный механизм автодоводчика, при котором просмотр ГРИП был возможен только непосредственно после спуска диафрагмы, либо перед ее взводом. Это доставляло определенное неудобство при работе (диафрагма закрывалась в необходимое значение, затем взводилась рычагом, происходила наводка на резкость, и полунажатием кнопки спуска затвора доводчик возвращался в исходное состояние, снова закрывая диафрагму).

В современных камерах репетир заменен кнопкой, или комбинацией кнопок на корпусе камеры.

• Диафрагма с электромагнитным приводом

В основной своей массе современных объективов диафрагма имеет автоматический электромагнитный привод, а ручное управление вы можете наблюдать только на профессиональной/кинооптике. Ручное управление в современных объективах используется в основном при видеосъемке, для оперативного и плавного контроля за глубиной резко изображаемого пространства (ГРИП).

Во время фотосъемки, диафрагма с электромагнитным приводом автоматически закрывается до значения, заданного электроникой камеры. У объективов с электронным управлением диафрагмы репетир реализуется в виде программной функции DOFV, активируемой кнопкой на корпусе фотоаппарата или их комбинацией.

• Диафрагма с моторным приводом

Используется в дешевых объективах, и работает по тому же принципу, что и электромагнитная, только вместо электромагнитов применяется мотор привода.

Диафрагма и дифракция

Качество картинки, пропускаемое оптикой (в частности, резкость и детализация), улучшается до определенного порогового значения f/. Более широкие пучки света имеют противную особенность рисовать на картинке дополнительные искажения цветов. Эта особенность уменьшает свое воздействие на картинку при небольшом прикрытии диафрагмы. Как правило, цветовые искажения пропадают с f/4 практически полностью у большинства объективов.

Метод избегания хроматических аберраций таким образом, называется диафрагмированием. Не стоит заигрываться с максимальными значениями числа диафрагмы – чем больше значение, тем выше шанс достигнуть дифракционного предела для текущей конфигурации камера+объектив.

Диафрагма, как режим работы (Aperture Value, Av)

Приоритет диафрагмы – режим работы фотоаппарата с приоритетом выставленного значения диафрагмы. Пользователь выставляет необходимое значение диафрагмы (необходимую глубину поля), автоматика рассчитывает значение остальных параметров.

В случае отсутствия электрической связи с объективом (мануальные объективы), автоматика использует датчики для замера уровня освещенности кадра и установки остальных параметров съемки.

• Режимы работы фотоаппарата

Диафрагма и боке

Управляя диафрагмой вы можете добиться как более художественной картинки, так и увеличения ГРИП, внесения поправки в экспозицию.

Большее размытие фона и тонкая ГРИП получается именно на максимально “открытых” значениях, чем пользуются в портретной и художественной фотографии. Важно запомнить, что при съемке портрета тонкая ГРИП и максимально открытое относительное отверстие объектива позволяют явным образом отделить объекты от фона. Для этого, собственно, и используются светосильные объективы.

Учтите – чем выше максимальное число f/ объектива, тем оптическая схема дороже – отсюда высокая удельная стоимость качественных “светлых” объективов. Светосильный объектив позволит увеличить максимально возможную выдержку затвора и избежать шевеленки на фото в сумерках, без увеличения светочувствительности матрицы и с сохранением приемлемого уровня шумов на фото.

Боке, и вытекающая из этого рисунка художественность объектива зависит от фокусного расстояния объектива, конфигурации его оптической схемы, установленного значения диафрагмы. Используйте полученные знания о диафрагме, и связанными с ней другими параметрами, чтобы поразить своих друзей художественными фотографиями.

• Азбука фотографа

Курсы для фотографа:

• Онлайн-курс фотографии для самостоятельного прохождения, Easy уровень
• Онлайн-курс фотографии для самостоятельного прохождения, Nightmare уровень

liveviewer.ru – ВК – Ютуп – Телега