Светосила

Любой объектив, будучи оптическим прибором, неизбежно уменьшает интенсивность пропускаемого светового потока. Часть лучей рассеивается в оптических элементах, другая часть, обычно наибольшая, намеренно экранируется (ограничивается) специальными конструктивными элементами объектива. Ограничение световых лучей необходимо для того, чтобы управлять уровнем искажений.

Другими словами, изображение, создаваемое любым объективом, всегда содержит искажения. Но их степень отличается от модели к модели. Чем меньше нужно ограничивать световые лучи, тем выше освещённость изображения, тем больше возможностей предоставляет такой объектив в условиях с малой интенсивностью освещения снимаемой сцены.

В качестве одного из «ограничителей» выступает диафрагма, речь о которой я вёл в первой части. Чем больше диаметр установленных в объектив оптических элементов, соответственно, больше диаметр тубуса, и чем больше максимальный диаметр отверстия, образуемого лепестками диафрагмы, тем больше световых лучей проходит сквозь объектив и, как следствие, выше освещённость изображения.

Светосилой объектива называется минимальное значение диафрагмы, возможное для выбора у данной модели объектива. Вспомните, как связан диаметр отверстия и значение диафрагмы: чем больше значение диафрагмы, тем меньше диаметр отверстия. Введу второе определение. Светосила – это максимальный диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы, для данной модели объектива.

Маркировка светосилы наносится на тубус (см. рис. 5). Надпись следует за обозначением фокусного расстояния и может иметь один из двух видов: например, «F1:1,4» или «f/4», «F1:3,5-5,6» или «f/3,5-5,6». Светосила объектива, изображённого на рис. 1 – 5 равна 4. Это означает, что, фотографируя с помощью него, я могу установить минимальное значение диафрагмы равным 4.

Не у всех объективов светосила постоянна. Она может зависеть от фокусного расстояния. Для разных фокусных расстояний, программа микропроцессора будет ограничивать максимально возможный диаметр отверстия, образованного лепестками диафрагмы. Для того, чтобы рассказать о светосиле подробнее, введу классификацию объективов по возможности изменять фокусное расстояние.

Существуют объективы, у которых фокусное расстояние можно менять, соответственно, можно менять угол поля зрения. Создавая фотографии для рис. 7, я использовал два таких объектива. У одного фокусные расстояния изменялись в пределах 24 – 70 мм, у другого – в пределах 70 – 200 мм. Оба «представителя» относятся к классу вариофокальных объективов или объективов с переменным фокусным расстоянием, или «зумов».

Изменять фокусное расстояние можно в любой момент съёмки путём вращения соответствующего кольца на тубусе (метка 3 на рис. 5).

О том, что объектив является вариофокальным, свидетельствует маркировка с указанием диапазона фокусных расстояний, возможных для данной модели объектива (метка 8 на рис. 5). Например, фокусные расстояния у вариофокального объектива, изображённого на рис. 1 – 5 можно изменять в пределах отрезка от 16 до 35 мм.

Вариофокальные объективы удобны. С одним и тем же объективом я могу фотографировать как осторожную птицу, сидящую на ветке дерева, так и группу людей в небольшом замкнутом помещении.

Объективы с фиксированным фокусным расстоянием называются также дискретными объективами или «фиксами». Качество изображения, получаемого с помощью таких объективов, обычно, выше, чем получаемое с помощью вариофокальных. Однако, с дискретными объективами может быть неудобно

снимать репортажи или некоторые сюжеты, одновременно, например, и пейзажи, и цветки. Съёмка репортажей часто предполагает быстроту и чёткость действий (постоянно менять объективы может быть неудобно), а также различных полей зрения.

За удобство вариофокальных объективов я «расплачиваюсь» высоким уровнем искажений, особенно на крайних значениях доступного диапазона фокусных расстояний, и/или высокой стоимостью вариофокального объектива. И всегда меньшим количеством пропускаемого через объектив света в сравнении с дискретными объективами.

Оптическая схема вариофокальных объективов более сложная, чем дискретных: в ней больше подвижных оптических групп и элементов. Производители объективов стараются реализовать такую схему, при которой на каждом значении фокусного расстояния из доступного диапазона искажения не превышают заданный уровень. А степень искажений вариофокального объектива всегда изменяется в некоторых пределах.

Чтобы сделать искажения стабильно малыми вне зависимости от выбранного фотографом фокусного расстояния из диапазона допустимых значений, намеренно уменьшается светосила объектива. Вы редко встретите вариофокальный объектив со светосилой больше 2,8. В вариофокальных объективах низкого ценового диапазона подход более «гибкий», но менее удобный для фотографа. Светосила автоматически изменяется в зависимости от выбранного Вами фокусного расстояния. Например, у объектива с маркировкой «18-55mm F1:3,5-5,6» светосила равная 3,5 соответствует фокусному расстоянию равному 18 мм, светосила равная 5,6 – фокусному расстоянию равному 50 мм. На промежуточных фокусных расстояниях светосила будет принимать промежуточные значения. Например, при 35 мм она будет близка к 4,5. У дискретных объективов светосила постоянна по определению. В этом заключается одно из их преимуществ перед вариофокальными объективами.

В виду неизменности фокусного расстояния (в оптической схеме на одну переменную величину меньше), светосила у дискретных объективов может быть больше, чем у вариофокальных, и достигать значений 1,2 и даже больше. Для вариофокальных объективов такая светосила пока является непреодолимым рубежом. Чтобы оценить степень преимущества, вспомните разницу в экспозиции для диафрагменных чисел 1,4 и 2,8. Она составляет 2 EV. Дискретные объективы способны пропустить от 2 до 16 раз больше света, чем высококачественные вариофокальные объективы.

Чем выше светосила, тем выше стоимость объектива. Для светосильных объективов применяются дорогие материалы и сложные технологии изготовления линз, линзы большего диаметра. Вариофокальные объективы с постоянной светосилой также дороже своих «одноклассников» со светосилой, зависимой от фокусного расстояния.

Приведу классификацию объективов по фокусному расстоянию, снабжённую некоторыми пояснениями по применению в различных съёмочных ситуациях.