×

Предупреждение

Ошибка при загрузке компонента: com_tags, Компонент не найден

Светосила объектива — величина переменная и может быть выражена количественно. Для того чтобы определить величину светосилы, необходимо знать диаметр действующего отверстия объектива и его фокусное расстояние.

Под действующим отверстием понимается то отверстие в объективе, через которое проходит свет внутрь камеры. Это отверстие определяется диафрагмой. Обычно диафрагма расположена между линзами объектива и состоит из нескольких лепестков, помещенных в оправу, имеющую снаружи кольцо, с помощью которого можно изменять действующее отверстие объектива и тем самым регулировать количество света, проходящего внутрь камеры.

Два объектива одинаковой конструкции и с одинаковыми диаметрами действующего отверстия пропустят внутрь камеры равное количество света. Однако величина освещенности поля изображения будет различной, если фокусное расстояние у этих объективов неодинаково. Также неодинакова будет освещенность изображения, если сопоставить два объектива одинаковой конструкции, фокусные расстояния которых равны, а диаметры действующих отверстий различны.

Вследствие того что освещенность изображения внутри камеры зависит от фокусного расстояния объектива и диаметра его действующего отверстия, светосила объектива оказывается прямо пропорциональной квадрату диаметра его действующего отверстия и обратно пропорциональной его фокусному расстоянию и определяется по такой формуле:

I = (d/f)2

где I — светосила; d — диаметр действующего отверстия объектива; f — фокусное расстояние объектива.

Если сопоставить два объектива, у которых фокусные расстояния одинаковы, а диаметры действующих отверстий различны (например, у первого 10 мм, а у второго 5 мм), то очевидно, что количество света, прошедшего через второй объектив, окажется меньшим, чем количество света, прошедшего через первый объектив. Поскольку известно, что площади кругов, а в данном случае Действующих отверстий объективов, относятся как квадраты их диаметров, освещенность фотоматериала, создаваемая этими объективами, будет прямо пропорциональна квадрату диаметра их действующих отверстий.

Отношение диаметра действующего отверстия объектива к его фокусному расстоянию, выраженное в виде дроби, в которой числитель равен 1, а знаменатель — отношению фокусного расстояния к диаметру действующего отверстия, принято называть относительным отверстием. Квадрат относительного отверстия является мерой светосилы объектива.

Рассмотрим пример для объектива «Юпитер-8» (приводимые цифры взяты с некоторым округлением). У этого объектива максимальное раскрытие диафрагмы равно 25 мм, а фокусное расстояние — 5 см. Отношение диаметра действующего отверстия к фокусному расстоянию здесь будет выражаться как 25:50, что соответствует 1:2. Эти цифры награвированы на оправе объектива «Юпитер-8» и указывают на величину его относительного отверстия. В обиходе светосилой объектива часто называют знаменатель дроби. По этой терминологии «Юпитер-8» имеет светосилу 2.

Пользуясь диафрагмой, можно в широких пределах менять диаметр действующего отверстия объектива и, следовательно, изменять величину светосилы объектива.

Обычная шкала диафрагмы предусматривает такой порядок, при котором освещенность изображения на фотоматериале изменяется вдвое при переходе от одного показателя диафрагмы к другому, рядом стоящему. На шкале диафрагмы величины относительных отверстий проставляются без числителя и образуют следующий ряд: 0,7; 1,4; 2; 2,8; 4; 5, 6; 8; 11; 16; 22; 32; 45; 64. Шкала диафрагмы у каждого объектива начинается с его предельного относительного отверстия, указанного на оправе объектива. Иногда величина относительного отверстия объектива не входит в стандартный ряд шкалы диафрагмы, и тогда этот ряд начинается с 1,5; 3,5; 4,5 и т. д.

Если необходимо выяснить, насколько светосильнее будет объектив при диафрагме 3,5 по сравнению со следующим показателем диафрагмы, имеющим цифру 4, расчет следует вести следующим образом:

Так же сравниваются два объектива, имеющие различные относительные отверстия.

Современные объективы, представляющие собой сложную оптическую систему, состоят из нескольких линз, расположенных в воздушной среде. На каждой границе стекло— воздух и воздух —стекло возникает отражение падающего на поверхности линз света, а следовательно, происходит и его потеря. В результате отражения от каждой такой поверхности теряется от 4 до 6,5% падающего света.

Световые потери в объективе уменьшаются, если поверхности несклеенных линз покрыты особыми пленками, способными понизить коэффициент отражения света. Путем подбора пленки по толщине и показателю преломления удается весьма значительно снизить потери света в объективе. Объективы, линзы которых покрыты такими пленками, называются просветленными и при рассматривании линз объектива в отраженном свете кажутся "крашенными в нежный переливчатый голубой или пурпурный цвет.

Влияние просветления объектива на количество пропущенного объективом света показано в таблице

Название объектива

Коэффициент пропускания света (в %)

непросветленный

просветленный

«Юпитер-3»

72

91

«Юпитер-12»

68

89

Нанесение просветляющих пленок на линзы объектива осуществляется химическим или физическим способом. Химический способ предусматривает образование просветляющей пленки из самого стекла на поверхности линзы при воздействии на это стекло некоторых химикатов. Эта просветляющая пленка составляет одно целое со стеклом и достаточно прочна, но менее эффективна по снижению коэффициента отражения, чем пленка, полученная физическим способом.

При физическом способе просветления на линзу объектива путем распыления специального прозрачного вещества наносится тончайшая пленка. Такая пленка очень нежна и требует весьма осторожного обращения.

Поле зрения и поле изображения

Поле зрения и поле изображения

  1. угол зрения,
  2. угол изображения,
  3. поле зрения,
  4. поле изображения

Просветление не только снижает потери света в объективе, но и положительно сказывается на качестве фотографического изображения. При отсутствии просветляющих пленок свет, многократно отражаемый стеклянными поверхностями, проникает внутрь камеры в виде общего рассеянного света и, не участвуя в создании изображения, равномерно засвечивает экспонируемый фотоматериал. В результате такой засветки контраст изображения несколько снижается. В черно-белом изображении эта засветка больше действует на малоосвещенные детали объекта, в цветном же изображении искажаются контраст и цвета объекта съемки.

Наибольшее различие в изображениях, полученных с помощью просветленных и непросветленных объективов, наблюдается при съемке в условиях неблагоприятного освещения. Любой объектив рисует изображение в пределах определенного поля, имеющего форму круга. Но в пределах этого поля резкость получаемого изображения на разных его участках неодинакова.

В фотографических аппаратах используется не все поле изображения объектива, а лишь некоторая его часть, представляющая собой прямоугольник кадра, вписанный в круг поля изображения.

Поле изображения может быть измерено в угловой мере (угловое иоле) и в линейной мере (линейное поле). Угловые размеры используемой части поля изображения зависят от фокусного расстояния объектива и формата кадра. Эта зависимость показана в таблице.

Формат кадра (в см)

Диаго-наль кадра (в см)

Фокусное расстояние объектива (в см)

2,8

3,5

5,0

7,5

10,5

13,5

18,0

21,0

30,0

50,0

Угол поля изображения (uo)

2,4x3.6

4,3

75

63

46

32

23

18

14

12

-

-

4,5x6

7,5

-

-

75

53

40

31

24

20

14

-

6,5x9

11

-

-

-

72

55

44

34

29

21

13

9x12

15

-

-

-

-

71

58

45

40

28

17

13x18

22

-

-

-

-

-

-

63

55

40

25

18x24

30

-

-

-

-

-

-

-

71

53

34